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E52 - Les techniques d'irrigation simples et efficaces

Extrait du Wikiwater

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E52 - Les techniquesd'irrigation simples et

efficaces- fr - Faciliter l'accs l'eau - Distribuer -

Date de mise en ligne : mercredi 8 fvrier 2012

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1) De quoi s'agit-il ?De complter les moyens naturels de rcupration des eaux pluviales et de fertilisation des sols (exemples :rservoirs, petits barrages, cordons pierreux, za...) par des techniques appropries d'irrigation. Si des infrastructures grande chelle peuvent s'avrer intressantes lorsqu'elles sont bien conues, ce qui n'est pas toujours le cas,il estsouvent beaucoup plus efficace et assez facile de promouvoir des techniques d'irrigation de petites surfaces et devaloriser les savoir-faire locaux.

Deux des principales sources de pertes en irrigation sont l'vaporation et l'excs d'eau utilise. Dans ce cadre, lesdeux principaux moyens d'y remdier sont l'irrigation localise et la planification des systmes d'irrigation.L'irrigation localise ou micro-irrigation consiste distribuer l'eau par un rseau de canalisations sous faiblepression, apportant l'eau un voisinage limit des plantes cultives. C'est la mthode d'irrigation la plus efficaceaujourd'hui. Moins efficace que l'irrigation localise, mais aussi moins chre, l'irrigation par aspersion consiste reproduire artificiellement l'action de la pluie. Ces deux dernires mthodes garantissent des conomies importantesd'eau par rapport aux mthodes d'irrigation de surface.La planification de l'irrigation consiste prvoir les dbits, horaires et cycles d'irrigation en fonction des variationssaisonnires et journalires des conditions climatiques et d'insolation et du type de culture, dans le but de rduire lesexcs et les pertes par vaporation.Une autre technique ancienne, mais souvent peu utilise par les agriculteurs car ncessitant davantage de travail,est le paillage, qui consiste tout simplement couvrir le sol de dbris de vgtaux autour des cultures..

2) Qui utilise surtout ce moyen et depuis quand ?L'aspersion est une technique d'irrigation trs rpandue dans le monde car elle est relativement facile et s'adapte presque tous les types de culture et terrain. Moins rpandue, la micro-irrigation devient de plus en plus utilisemalgr son cot d'installation plus lev. La micro-irrigation a t dveloppe vers la fin des annes 60 et est surtoututilise dans la fruiticulture, la viticulture et l'horticulture. Cette technique connat un essor considrable dans lesrgions de climat aride ou dans d'autres qui font face une pnurie de ressources hydriques pour l'irrigation, commel'Espagne, la Californie aux USA et la rgion nord-est du Brsil.

[http://www.wikiwater.fr/IMG/UserFiles/Images/art-54-5.jpg]Micro-irrigation. Le systme goutte goutte

3) Pourquoi ?



La croissance dmographique prsente un dfi majeur pour les gnrations d'aujourd'hui et de demain : commentnourrir toute la population de la plante de faon durable ? L'agriculture est responsable pour 70% de la consommation mondiale d'eau. Dans les pays plus pauvres, ce chiffre peut s'lever encore plus. La scuritalimentaire passe donc par la disponibilit de l'eau ncessaire la production agricole. Un bon nombre de paysaujourd'hui fait face une pnurie croissante des ressources hydriques, ce qui fait augmenter le cot del'irrigation, et par consquence, des aliments. Dans ce cadre, l'utilisation plus efficace de l'eau dans l'irrigationest un besoin urgent.

Technique d'Irrigation Efficacit potentielle (%)

Inondation 40-50

Ruissellement 55-70

Arroseur rotatif 65-80

Canon d'arrosage 60-65

Goutteurs 80-95

Micro-aspersion 80-90

L'efficacit potentielle des diffrents systmes d'irrigation. Source : US EnvironmentalProtection Agency

4) Qui est surtout concern ? Lieux dans lesquels cemoyen parait le mieux adapt

La plupart de l'irrigation est faite aujourd'hui par des mthodes de surface, comme l'inondation ou le ruissellement.Ces mthodes de surface sont justement les mthodes qui prsentent un potentiel plus lev d'conomie d'eau parl'utilisation de techniques plus efficaces. En plus, une bonne partie des prlvements d'eau est faite sans aucuneplanification pralable, ce qui entrane un gaspillage considrable par des mthodes plus traditionnelles.Surtout dans les pays o les ressources hydriques disponibles sont plus limites, o le cot de l'eau est plus lev, lamise en oeuvre de techniques plus efficaces peut gnrer des gains conomiques importants.

5) En quoi consiste ce procd ? Comment est-il misen oeuvre ?

a) La Micro-irrigation



L'irrigation limite et localise consiste apporter l'eau au plus prs des plantes. Plusieurs techniques existent :parmi elles celle des goutteurs, la micro-aspersion et l'utilisation de canalisations poreuses :Les goutteurs sont des dispositifs qui apportent de l'eau de faon ponctuelle des faibles dbits (2 12 litres/h) sousune pression de l'ordre de 1 bar. Cet apport est fait soit par des orifices de faible diamtre (1 1,5 mm), soit par lecheminement de l'eau dans des tubes de section rduite (0,5 1,5 mm) sur une longueur importante (0,1 1,0 m).Les goutteurs sont normalement raliss en PVC. Les goutteurs orifice prsentent un risque lev de colmatage. Ilexiste des goutteurs autorguls qui, l'aide de ressorts ou d'autres dispositifs, maintiennent le dbit relativementconstant dans une plage de pression donne.La micro-aspersion, procd souvent appel goutte goutte , consiste utiliser des micro-diffuseurs installssur les canalisations, donc trs proches du sol. L'aspersion se limite la surface occupe par les cultures, avec uneporte de 1 2,5 m. Les dbits sont plus importants qu'avec des goutteurs, variant de 10 60 litres/h. Cette techniqueest trs rpandue dans l'arboriculture.Un tel dispositif se compose gnralement d'un dispositif en tte de rseau permettant de rgler le dbit d'eau et defiltrer l'eau, de plusieurs conduites d'eau en PVC ou en polythylne de plus ou moins haute densit selon qu'il s'agitde conduites principales ou secondaires d'un diamtre de 10 16 mm et de micro-diffuseurs, micro-tubes enpolythylne basse densit destins n'asperger qu'un arbre ou une plante.Une troisime technique consiste utiliser des canalisations poreuses qui diffusent l'eau vers le sol sur toute lalongueur. Nanmoins, le risque de colmatage, l'irrgularit des dbits et le fait qu'au dbut du cycle vgtatif lesracines ne sont pas assez profondes pour tre alimentes par la canalisation sont des inconvnients usuels.Dans tous les cas, l'eau utilise pour la micro-irrigation doit tre filtre pour minimiser les risques de colmatage.La figure suivante prsente un schma de systme de micro-irrigation par goutteurs.

[http://www.wikiwater.fr/IMG/UserFiles/Images/art-55-1.jpg]Figure 1 :Schma d'un systme de micro-irrigation par goutteurs Source : SOUTTER (2007).

b) L'irrigation par aspersion

L'aspersion est une technique d'irrigation par laquelle l'eau est apporte aux plantes sous la forme d'une pluieartificielle. Les deux dispositifs les plus utiliss pour la mettre en oeuvre sont les asperseurs rotatifs et les canonsd'arrosage. Parmi les facteurs qui affectent la conception d'un systme d'aspersion figurent la quantit d'eau apporter, la pluviomtrie souhaite, la pression disponible, les caractristiques du sol, des plantes et du vent et desconditions particulires comme la possibilit de gel. La pluviomtrie dpend de la quantit d'eau apporter, maisaussi de la pente, du type de sol et de sa couverture vgtale. Une pluviomtrie excessive risque de gnrer desphnomnes de ruissellement ou des zones inondes. Le tableau suivant donne la pluviomtrie maximale dansplusieurs cas de figure.

Type de sol Pente : 0-10% Pente : plus de 10%

Couvert Nu Couvert Nu

Sols sableux 50 25 25 15

Sols limoneux 25 15 15 10



Sols argileux 4 3

Pluviomtrie (mm/h) maximale en fonction du type de sol, de la couverture et de la pente.Source : SOUTTER (2007)

Les arroseurs rotatifs sont les dispositifs asperseurs les plus utiliss. Ils rpartissent l'eau l'intrieur d'uncercle dont le rayon est gal la porte du jet. Ces dispositifs sont placs directement sur les canalisations ou sur unsupport. Certains asperseurs comportent plus d'une buse, ce qui leur permet d'atteindre plusieurs pluviomtries selonles pressions disponibles. La figure 2 montre le fonctionnement d'un arroseur 8 buses. Ce type d'asperseur peutfonctionner basse pression (1 2 bar), avec une porte de 5 15 m et un dbit de jusqu' 1 m3/h, ou moyennepression (2 5 bar), avec une porte entre 10 et 30 m, un dbit entre 0,5 et 7 m3/h et une pluviomtrie moyenne entre2 et 15 mm/h. Les canons d'arrosage sont des asperseurs haute pression (jusqu' 8 bar) dont la porte peutatteindre 60m. Les dbits varient entre 10 et 100 m3/h et la pluviomtrie entre 8 et 25 mm/h. Les canons d'arrosagepeuvent tre fixes ou mobiles. Ils permettent d'irriguer de surfaces importantes mais leurs grosses gouttes peuventendommager les vgtaux plus sensibles. Ils sont surtout utiliss pour les grandes cultures et les prairies.

[http://www.wikiwater.fr/IMG/UserFiles/Images/art-55-2.jpg] [http://www.wikiwater.fr/IMG/UserFiles/Images/art-55-3.jpg]

Disposition possibles pourl'installation des aspergeurs.Les cercles reprsentent laporte du jet. Source :Techniques de l'Ingnieur

Fonctionnement d'un arroseur 8 buses. Source :Techniques de l'Ingnieur

c) La programmation de l'irrigation

[http://www.wikiwater.fr/IMG/UserFiles/Images/art-55-4.jpg]Irrigation par aspersion - Source Wikipedia

Dans le but de minimiser l'irrigation en excs ou les pertes par vaporation, une meilleure programmation del'irrigation peut tre envisage. La programmation de l'irrigation consiste dterminer combien de litres d'eauapporter, pendant combien de temps et quelles heures du jour.La dfinition de ces paramtres est affecte par plusieurs facteurs lis aux conditions mtorologiques (temprature,humidit, ensoleillement), aux proprits du sol (taux d'infiltration, pente) et au type de culture, ainsi qu' la phase de



croissance du vgtal. La programmation peut varier d'un jour l'autre selon les conditions mtorologiques. Uneprogrammation sophistique permettant une optimisation de l'usage de l'eau demande l'avis d'un professionnelqualifi, ce qui peut coter cher.

Par contre, quelques pratiques simples peuvent amliorer l'efficacit du systme d'irrigation :- Les meilleures priodes pour l'irrigation sont le dbut de la matine ou la fin de l'aprs-midi. Lorsque le soleil est pluslev, vers midi, la plupart de l'eau est perdue par vaporation. Dans la nuit, d'autre part, l'eau s'accumule sur le sol,ce qui peut entrainer des problmes aux plantes.- La quantit d'eau doit tre suffisante pour satisfaire les besoins de la plante. Ces besoins dpendent des propritsdu sol, des conditions climatiques et du type de culture. Un excs d'eau peut tre aussi problmatique qu'un manqued'eau.- Lorsqu'il pleut, il convient de rduire ou mme d'arrter le systme d'irrigation. Pour connatre la quantit d'eauapporte par prcipitation, il suffit de mesurer la hauteur de la colonne d'eau accumule par un rcipient cylindriqueexpos la pluie.- L'inspection rgulire des canalisations est importante pour dtecter le plus tt possible des fuites ou ruptures, defaon limiter les pertes d'eau.

d) Le paillage

Le paillage consiste couvrir le sol de dbris de vgtaux au pied d'une culture. Cette couverture possde troisavantages principaux. Tout d'abord, elle garde le sol humide autour de la plante, une fois que l'vaporation est plusintense lorsque le sol est nu. Le paillage empche aussi la pousse des herbes non dsires, qui rentrent enconcurrence avec les cultures pour l'eau et les minraux du sol. Finalement, le matriau qui constitue le paillage tantorganique, sa dcomposition amliore la fertilit du sol.Le paillage peut tre constitu par presque toutes les sortes de vgtaux, non grains, de prfrence. Le foin, lesfeuilles de cocotier, la bourre de coco, ainsi que la sciure et des vieux tressages sont des exemples de matriaux pourle paillage. Il est prfrable de raliser le paillage sur un sol frais, aprs une prcipitation et un petit binage. Il estimportant aussi de broyer le matriau qui sera utilis le plus possible. Cela permet un meilleur contact avec le sol etacclre la dcomposition du paillis. Il ne faut pas oublier que le paillage n'est pas inerte et donc, qu'unrenouvellement est ncessaire cause de la dcomposition.

5) Principaux avantages et inconvnients Ils diffrent selon la technique utilise.

Technique Avantages Dsavantages

Micro-irrigation Possibilit d'ajouter des engrais directement dans l'eau Cot initial plus

levEfficacit plus leve Ncessit de filtrer l'eau pour minimiser le risque de colmatage

Peut tre utilise dans tous les types de terrain


E52 - Les techniques d'irrigation simples et efficacesPlus adapte l'eau saline

Irrigation par aspersion Applicable dans la plupart des cultures et terrains Trop affecte par

le vent

Moins adapte l'eau saline

Moins de main-d'oeuvre ncessaire par rapport aux mthodes d'irrigation par

inondation ou ruissellement

Cot d'installation et d'entretien plus lev par rapport aux mthodes d'irrigation par

inondation ou ruissellement

Conditions de russite :

- associer les utilisateurs de projets communautaires, dans des "associations d'usagers" durables la conception desrseaux, aux choix techniques, aux modes de gestion, l'organisation.

- privilgier les petits amnagements de faible cot, ralisables par tranches, facilement grables et bien adaptesaux pratiques locales.

- consolidation si ncessaire du statut foncier des terres irriguer pour ne pas risquer leur accaparementultrieur une fois devenues plus productives.

6) Exemple de bonne pratique : la production debetteraves sucrires en Turquie

[http://www.wikiwater.fr/IMG/UserFiles/Images/art-55-5.jpg]Betteraves sucrire - Source Waterwiki.net

La betterave sucrire est une des cultures qui consomme plus d'eau. La Turquie est le 5me producteur mondial decette varit de betterave. Dans la rgion de Kayseri est caractris par la production de betteraves, l'irrigation pardes techniques traditionnelles de surface est dominante. Ces techniques non seulement gaspillent normment del'eau, causent l'rosion et la salinisation du sol et aggravent la pollution lie l'utilisation d'engrais et d'autres produits.

[http://www.wikiwater.fr/IMG/UserFiles/Images/art-55-6.jpg]Systme de micro-irrigation Kayseri - Source Waterwiki.net



Pour faire face au problme, la Cooprative de la betterave sucrire de Kayseri essaye de dvelopper l'utilisation de lamicro-irrigation dans la rgion depuis 2005. Un des projets a t implment de mai 2006 mai 2007, avec desressources de la cooprative (US$ 116.300) et du Programme des Nations Unies pour le Dveloppement (US$37.500). Le projet a pour objectif l'amlioration des systmes de micro-irrigation existants et l'installation de nouveauxsystmes plus efficaces partir de l'exprience accumule par la cooprative, ainsi que la promotion de la micro-irrigation parmi les agriculteurs et d'autres acteurs concerns.

Parmi les actions pour la promotion de la micro-irrigation, on peut citer la ralisation d'un documentaire et de 2000brochures sur le sujet, la ralisation de runions avec les agriculteurs, l'laboration d'un rapport sur la micro-irrigation(la comparant d'autres techniques comme l'aspersion), la capacitation du staff technique de la cooprative sur lethme.

Le remplacement des techniques traditionnelles par un systme de micro-irrigation peut entrainer des conomiesd'eau de jusqu' 70-80%.

7) CotOn prsentera dans cette section des prix pour certains composants d'un systme de micro-irrigation en France. Cesprix ont t obtenus sur des sites internet de fournisseurs et doivent donc tre utiliss seulement titre indicatifd'ordre de grandeur, une fois qu'ils peuvent varier selon le modle, le fournisseur et le pays.

a)Tuyauterie

Tuyaux avec gouteurs autorguls incorpors en polythylne : 360 Euros / 400 m- Diamtre : 16 mm- Dbit : 2,2 l/h- Espacement entre gouteurs : 33 mmTuyaux avec gouteurs standard incorpors en polythylne : 185 Euros / 400 m- Diamtre : 16 mm- Dbit : 1,7 l/h- Espacement entre gouteurs : 33 mm- Tuyaux capillaires en PE : 55 Euros/ 200 m Diamtre interne : 3 x 5 mmTuyaux en PVC souple pour alimentation : 31 Euros / 100 m- Diamtre : 4 x 6 mmJonction 4 x 6 mm : 0,10 Euros/unitT 4 x 6 mm : 0,20 Euros/unitCoude 4 x 6 mm : 0,20 Euros/unitCroix 4 x 6 mm : 0,35 Euros/unit



b)Vannes

Vanne PVC simple 20 mm : 5,65 Euros/unitVanne PVC simple 50 mm : 12,30 Euros/unit

c)Filtre

Filtre tamis 3/4" avec rducteur de pression : 12,84 Euros/unit

d) Micro asperseurs

Micro asperseur 360 : 0,35 Euros/unit- Diamtre d'entre : 4 mm- Dbit : 42 l/h- Porte : 2,90 mMicro asperseur 360 rglable : 0,79 Euros/unit- Diamtre d'entre : 4 mm- Dbit : 0 94 l/h- Porte : 0 3,20 m

8) O s'adresser pour trouver davantaged'informations ?

a) Sites Internet

- Site de la FAO (Organisation des Nations Unies pour l'alimentation et l'agriculture) : des rapports y sont disponiblesen anglais et franais.http://www.fao.org/bestpractices/in...- Manuel en franais de la FAO trs dtaill propos de la mise en oeuvre des techniques de micro-irrigation etaspersion.PHOCAIDES, A. Manuel des techniques d'irrigation sous pression. 2 ed. FAO : Rome, 2008. Disponible sur : http://www.fao.org/docrep/010/a1336...- Manuel en anglais de la FAO trs dtaill propos de l'estimation des besoins en eau des plantes.BROUWER, C. et HEIBLOEM, M. Irrigation water management - Training manual no. 3 : Irrigation water needs.



FAO : Rome, 1986. Disponible sur : http://www.fao.org/docrep/s2022e/s2... + Wikipedia : Article de 5 pages sur les techniques et le matriel d'irrigation, disponible, en ligne, sur : http://fr.wikipedia.org/wiki/Irrigation- SOUTTER, M. ; MERMOUD, A. ; MUSY, A. Ingnierie des eaux et du sol : processus et amnagements.Presses polytechniques et universitaires romandes, 2007. Disponible partiellement sur : http://books.google.fr/books?id=5ej...- JCRC, site japonais de Tokyo : Guide technique de l'utilisation de l'eau de 50 pages en franais dont unebonne part est consacre aux petits ouvrages d'irrigation et l'amnagement des champs irrigus et une autre auxmodes d'exploitation, de gestion et de maintenance des installations, disponible sur :www.green.go.jp/green/gyoumu...- Description du cas de la Cooprative de la betterave sucrire de Kayseri sur Waterwiki.nethttp://waterwiki.net/index.php/Turk...- Site en anglais pour guider le design de systmes d'irrigation contenant une bonne quantit d'aspects techniques.http://www.irrigationtutorials.com/- Fournisseurs de composants de systmes de micro-irrigation :o Arrosage & Irrigation : http://www.arrosage-irrigation.fr/o Jardinet : http://www.jardinet.fr/o Unidrip (Maroc) : http://www.unidrip.com/

b) Vidos

Leroy Merlin : Cette socit a ralis une vido de quelques minutes expliquant de faon extrmement prcise etdtaille comment installer un arrosage goutte goutte dans un jardin et quel est le matriel disponible http://www.wuuta.com/result.php?Key...


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