L’irrigation raisonnée des cultures légumières en période de restriction en eau Carl Boivin, IRDA
INPACQ Horticulture biologique 2 février 2017, Érablière La Pente Douce
Période critique…Traduction libre • Les périodes ou stades critiques pour l’irrigation
peuvent être définis comme le moment où le stress hydrique peut réduire le rendement dans une culture autrement saine.
• Cela ne veut pas dire que c'est la seule fois durant tout le développement de la culture que le stress hydrique peut réduire le rendement.
• C'est cependant le moment où le stress a le plus d‘impact.
Adapté de :https://content.ces.ncsu.edu/vegetable-crop-irrigation
En général… • Il faut éviter un stress: ‒Légumes feuilles : du jour 1 jusqu’au dernier ‒Pour les autres légumes : formation et
développement fruits, tubercules, gousse… ‒Attention aux transplants ‒… pour les primeurs, les retards de croissance
ne sont pas souhaitables
Adapté de : https://www.nrcs.usda.gov/Internet/FSE_DOCUMENTS/nrcs141p2_017640.pdf
Période critique Culture
Floraison, apparition des gousses Haricot
Floraison, fructification et développement des fruits
Concombre
Transplantation, formation et grossissement du bulbe
Oignon
Transplantation, floraison, fructification et croissances des fruits
Aubergine
Poivron
Tomate
Développement tubercules Pomme de terre
http://atlas.massey.ac.nz/courses/EP/irrigation_fruit_veg[1].pdf http://extension.psu.edu/business/ag-alternatives/horticulture/horticultural-production-options/irrigation-for-fruit-and-vegetable-production
Adapté de :
Bilan hydrique
• Pertes en eau : ‒Évaporation à la surface du sol
• Paillis et mauvaises herbes… ‒Transpiration de la plante ‒ÉVAPOTRANSPIRATION
• Doivent être compensées par des apports: ‒Pluie ‒ Irrigation
Volume d’eau transpiré par la plante est influencé par:
• Conditions météorologiques ‒Radiation solaire ‒Température et humidité de l’air ‒Vitesse du vent
• Brise-vent • Stade de développement
Besoins moins élevés en juin (Été 2016)
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ETp Etr tomates ETr Poivrons Etr Aubergines Etr Concombres
ETp : Station météorologique IRDA – St-Léonard-d ’Aston
Besoins plus élevés en août (Été 2016)
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Août
ETp Etr tomates ETr Poivrons Etr Aubergines Etr Concombres
ETp : Station météorologique IRDA – St-Léonard-d ’Aston
Portrait hebdomadaire – Été 2016
ETp : Station météorologique IRDA – St-Léonard-d ’Aston
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juin
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HEBDO Tomates Hebdo Poivrons Hebdo Aubergines Hebdo Concombres ETp cumul
Risque de stress hydrique • Variable selon la texture et enracinement
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0 10 20 30 40 50 60 70 80 90
Sable
Sable loameux
Loam sableux
Loam
Loam argileux
Argile
mm d'eau sol
1 cm 15 cm 30 cm 45 cm
Adapté de : http://www.omafra.gov.on.ca/french/crops/facts/90-113.htm
Risque de stress hydrique • Variable selon la texture et enracinement
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Sable
Sable loameux
Loam sableux
Loam
Loam argileux
Argile
mm d'eau
1 cm 15 cm 30 cm 45 cm
Adapté de : http://www.omafra.gov.on.ca/french/crops/facts/90-113.htm
Suffisant la pluie? Sites en pommes de terre • 2015: Sable loameux à loam sableux (RFU 22 mm) • 2016: Sable (RFU 31 mm)
Projet en cours PAFRAPD 14-C-353 https://www.irda.qc.ca/fr/projets/developper-des-outils-d-aide-a-la-decision-pour-une-gestion-raisonnee-de-l-irrigation-dans-la-pomme-de-terre/
Suffisant la pluie?
Projet en cours PAFRAPD 14-C-353 https://www.irda.qc.ca/fr/projets/developper-des-outils-d-aide-a-la-decision-pour-une-gestion-raisonnee-de-l-irrigation-dans-la-pomme-de-terre/
Suffisant la pluie?
Projet en cours PAFRAPD 14-C-353 https://www.irda.qc.ca/fr/projets/developper-des-outils-d-aide-a-la-decision-pour-une-gestion-raisonnee-de-l-irrigation-dans-la-pomme-de-terre/
Impacts du stress hydrique • Projet « Stades de développement » • Complexe scientifique Québec (Serre) • Loam sableux • Pommes de terre ‒Norland
Landry, Boivin et Vallée, 2014 https://www.irda.qc.ca/assets/documents/Publications/documents/landry-et-al-2014_rapport_statut_hydrique_sol_stades_pdt_irriguee.pdf
Landry, Boivin et Vallée, 2014 https://www.irda.qc.ca/assets/documents/Publications/documents/landry-et-al-2014_rapport_statut_hydrique_sol_stades_pdt_irriguee.pdf
Conclusions « Projet stades Pdt » • Si ressources le permettent
• Maintenir un statut hydrique du sol favorable durant tout le développement
• Si ressources limitées • Gérer le risque entre :
– Nb de tubercules plus élevé et poids moyen plus faible
– Nb de tubercules plus faible et poids moyen plus élevé
Landry, Boivin et Vallée, 2014 https://www.irda.qc.ca/assets/documents/Publications/documents/landry-et-al-2014_rapport_statut_hydrique_sol_stades_pdt_irriguee.pdf
Projet réalisé avec la fraise - Chaire de recherche industrielle CRSNG-Hortau • Vérifier si possible d’ajuster le seuil critique (10 kPa) sans diminuer les rendements ‒Établissement ‒Petites racines (faible ETr) ‒Système racinaire développé
• Baisses de rendements ‒Retard développement qui ne peut pas être
rattrapé Caron et coll., 2016
Performance du système d’irrigation • Important de savoir où va l’eau qui est appliquée
Irrigation par goutte à goutte
Zones de sol à la portée des apports • Problématique d’assèchement du sol accentuée: ‒Paillis ‒Sol drainant
AssèchementAssèchement partielHumectation
Teneur en eau
Boivin et coll., 2016 https://www.irda.qc.ca/fr/publications/caracterisation-de-l-usage-de-l-eau-en-irrigation-synthese-des-resultats-2013-a-2015/
Zones de sol à la portée des apports • Plante « entonnoir »
Boivin et coll., 2016 https://www.irda.qc.ca/fr/publications/caracterisation-de-l-usage-de-l-eau-en-irrigation-synthese-des-resultats-2013-a-2015/
Système racinaire
Boivin et coll., 2016 https://www.irda.qc.ca/fr/publications/caracterisation-de-l-usage-de-l-eau-en-irrigation-synthese-des-resultats-2013-a-2015/
<1 cm
2 - <3 cm 1 - <2 cm
3 - <4 cm >4 cm
Assèchement Assèchement partiel Humectation
Teneur en eau
Distribution et densité des racines cm racine/cm3 sol
Boivin et coll., 2016 https://www.irda.qc.ca/fr/publications/caracterisation-de-l-usage-de-l-eau-en-irrigation-synthese-des-resultats-2013-a-2015/
Carrefour « Sol-Eau-Racines-Engrais »
• Les quatre doivent être au même endroit!
Engrais
« Détournement » de la pluie • Site en tomates – Été 2015 ‒Loam argileux
• Plante « Parapluie » • Paillis de plastique
« Détournement » de la pluie
Boivin et coll., 2016 https://www.irda.qc.ca/fr/publications/caracterisation-de-l-usage-de-l-eau-en-irrigation-synthese-des-resultats-2013-a-2015/
Durée épisode irrigation Date épisode irrigation
Durée (min.)
Réponse TDR (30 cm )
12 juin 100 Oui 26 juin 100 Non 3 juillet 71 Non 6 juillet 94 Non 9 juillet 112 Non 11 juillet 270 Oui 14 juillet 319 Oui 21 juillet 78 Non 5 août 124 Non 7 août 209 Non 17 septembre 132 Oui 24 septembre 116 Non
Boivin et coll., 2016 https://www.irda.qc.ca/fr/publications/caracterisation-de-l-usage-de-l-eau-en-irrigation-synthese-des-resultats-2013-a-2015/
Statut hydrique du sol au moment de l’apport
Pomme de terre : plante « Parapluie »
Butte vs Entre-rang
Pomme de terre, sable - 2016
Projet en cours PAFRAPD 14-C-353 https://www.irda.qc.ca/fr/projets/developper-des-outils-d-aide-a-la-decision-pour-une-gestion-raisonnee-de-l-irrigation-dans-la-pomme-de-terre/
Centre de la butte n’a pas été atteint par l’apport
Si pas possible de couvrir toute la saison
• Avant de cibler des stades précis ‒Comment a été évaluée l’utilisation actuelle? ‒Est-ce une régie « raisonnée »?
• Vous avez peut-être plus d’eau que vous le pensez!
Projet « 8 cultivars » de Pdt • Ste-Catherine-de-la-Jacques-Cartier • 2 consignes de déclenchement • 1 témoin non irrigué
Comment le cultivar peut aider?
• s
Projet en cours – IA216608 https://www.irda.qc.ca/fr/projets/ameliorer-l-efficacite-de-l-utilisation-de-l-eau-dans-la-pomme-de-terre-investiguer-du-cote-des-cultivars/
Performance du système • Goutte à goutte
Arrivée d'eau + régulateur source : Google Maps
L1 L2
L3
0 m
100 m
81 m
54 m
27 m
0 m 33 m 65 m
108 m
Nadon et coll., 2016 https://www.irda.qc.ca/fr/publications/creation-et-validation-d-un-feuillet-technique-sur-la-performance-de-systemes-d-irrigation-pas-aspersion-et-par-goutte-a-goutte-en-champ/
Performance du système
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13,0
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Figure 1. Distribution des pressions dans le champ (psi)
Figure 2. Temps d'irrigation total avec volume de drainage converti en temps d'irrigation en charge (min)
Figure 3. % temps d'irrigation total en charge supplémentaire p/r au minimum observé
• Distribution des pressions
Nadon et coll., 2016 https://www.irda.qc.ca/fr/publications/creation-et-validation-d-un-feuillet-technique-sur-la-performance-de-systemes-d-irrigation-pas-aspersion-et-par-goutte-a-goutte-en-champ/
Performance du système
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Figure 1. Distribution des pressions dans le champ (psi)
Figure 2. Temps d'irrigation total avec volume de drainage converti en temps d'irrigation en charge (min)
Figure 3. % temps d'irrigation total en charge supplémentaire p/r au minimum observé
• Temps d’irrigation « total »
Nadon et coll., 2016 https://www.irda.qc.ca/fr/publications/creation-et-validation-d-un-feuillet-technique-sur-la-performance-de-systemes-d-irrigation-pas-aspersion-et-par-goutte-a-goutte-en-champ/
Performance du système
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Figure 1. Distribution des pressions dans le champ (psi)
Figure 2. Temps d'irrigation total avec volume de drainage converti en temps d'irrigation en charge (min)
Figure 3. % temps d'irrigation total en charge supplémentaire p/r au minimum observé
• Temps d’irrigation « total »
Nadon et coll., 2016 https://www.irda.qc.ca/fr/publications/creation-et-validation-d-un-feuillet-technique-sur-la-performance-de-systemes-d-irrigation-pas-aspersion-et-par-goutte-a-goutte-en-champ/
Attention à la pente!
Nadon et coll., 2016 https://www.irda.qc.ca/fr/publications/creation-et-validation-d-un-feuillet-technique-sur-la-performance-de-systemes-d-irrigation-pas-aspersion-et-par-goutte-a-goutte-en-champ/
Vérifier la pression en différents points
Principaux problèmes rencontrés • Goutte à goutte ‒Longueur ‒Régulateur pression ‒Pente (goutteur avec compensateur) ‒Colmatage
Nadon et coll., 2016 https://www.irda.qc.ca/fr/publications/creation-et-validation-d-un-feuillet-technique-sur-la-performance-de-systemes-d-irrigation-pas-aspersion-et-par-goutte-a-goutte-en-champ/
Colmatage du filtre
Boivin et coll., 2016 https://www.irda.qc.ca/fr/publications/caracterisation-de-l-usage-de-l-eau-en-irrigation-synthese-des-resultats-2013-a-2015/
Colmatage des goutteurs
Boivin et coll., 2016 https://www.irda.qc.ca/fr/publications/caracterisation-de-l-usage-de-l-eau-en-irrigation-synthese-des-resultats-2013-a-2015/
s • s
Objectif : 30 mm, Canon avec enrouleur
Objectif : 30 mm…Canon avec enrouleur
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No du pluviodière
Haut
eur d
'eau
(mm
)
Boivin et coll., 2016 https://www.irda.qc.ca/fr/publications/caracterisation-de-l-usage-de-l-eau-en-irrigation-synthese-des-resultats-2013-a-2015/
Principaux problèmes rencontrés • Aspersion ‒Vent ‒Pas de « recoupage » ‒Usure des buses ‒Pression d’opération ‒Mauvaise charte fabriquant ‒Espacement entre les « lignes »
Nadon et coll., 2016 https://www.irda.qc.ca/fr/publications/creation-et-validation-d-un-feuillet-technique-sur-la-performance-de-systemes-d-irrigation-pas-aspersion-et-par-goutte-a-goutte-en-champ/
Déterminer une durée • Technique des deux tensiomètres
Tensiomètre
Manomètre
Tube rempli d’eau
Bougie poreuse
Aspersion, sable, carotte • s
1
2
3
Boivin et coll., 2016 https://www.irda.qc.ca/assets/documents/Publications/documents/rfinal_projet901051_vf.pdf
Identifier une consigne • Évolution de la tension à la suite d’un apport
Boivin et coll., 2016 https://www.irda.qc.ca/assets/documents/Publications/documents/rfinal_projet901051_vf.pdf
Durée et nombre d’épisodes (gàg) Exemple spécifique à un site • Sol drainant • Aquatraxx 0834 à 10 PSI ‒Max 60 minutes/épisode ‒1,8 mm/ha ‒ (variable selon espacement entre-rang)
• Plein développement et journée chaude ‒Plus d’un épisode/jour sera nécessaire
Durée d’un épisode • Pour :
‒ Même profondeur d’enracinement ‒ Même statut hydrique de sol lors de
l’irrigation • La durée devrait être la même • Exemple présenté :
‒ Entre 1h et 4h30
Date Durée (minutes)
Débit (lph/goutte
ur) Volume
2014
(m3) 2 juillet 116 0,20 27,7 3 juillet 133 0,26 40,3 5 juillet 239 0,22 62,6 6 juillet 139 0,22 35,6 9 juillet 115 0,15 20,3 12 juillet 134 0,00 0,7 15 juillet 80 0,14 13,5 18 juillet 133 0,16 24,8 22 juillet 141 0,15 24,9 24 juillet 265 0,16 50,9 25 juillet 171 0,14 28,0 1er août 160 0,22 40,9 3 août 138 0,22 36,3 7 août 130 0,24 37,1 16 août 114 0,23 30,3 26 août 20 0,22 5,1 27 août 77 0,26 23,5 29 août 55 0,25 16,3 1er sept. 86 0,24 24,7 5 sept. 121 0,24 33,5 24 sept. 133 0,20 30,9 25 sept. 85 0,19 19,1 26 sept. 155 0,17 31,5 28 sept. 148 0,18 31,8
Boivin et coll., 2016 https://www.irda.qc.ca/assets/documents/Publications/documents/rfinal_projet901051_vf.pdf
Performance • Même durée:
‒ Variations de débit ‒ Volumes inégaux :
• 24,8 ou 37,1 m3 (66 %)
• Problème d’uniformité • Causes possibles:
‒ Variation de pression ‒ Colmatage ‒ Fuites
Date Durée (minutes)
Débit (lph/goutte
ur) Volume
2014
(m3) 2 juillet 116 0,20 27,7 3 juillet 133 0,26 40,3 5 juillet 239 0,22 62,6 6 juillet 139 0,22 35,6 9 juillet 115 0,15 20,3 12 juillet 134 0,00 0,7 15 juillet 80 0,14 13,5 18 juillet 133 0,16 24,8 22 juillet 141 0,15 24,9 24 juillet 265 0,16 50,9 25 juillet 171 0,14 28,0 1er août 160 0,22 40,9 3 août 138 0,22 36,3 7 août 130 0,24 37,1 16 août 114 0,23 30,3 26 août 20 0,22 5,1 27 août 77 0,26 23,5 29 août 55 0,25 16,3 1er sept. 86 0,24 24,7 5 sept. 121 0,24 33,5 24 sept. 133 0,20 30,9 25 sept. 85 0,19 19,1 26 sept. 155 0,17 31,5 28 sept. 148 0,18 31,8
Boivin et coll., 2016 https://www.irda.qc.ca/assets/documents/Publications/documents/rfinal_projet901051_vf.pdf
Durées excessives et volume… • s Débit 1h 2h 4h 6h
0,25 gpm/100’ 3,1 lpm/100 m 11 500 23 000 46 100 69 100
0,34 gpm/100’ 4,22 lpm/100 m 15 700 31 400 62 900 94 300
0,44 gpm/100’ 5,46 lpm/100 m 20 300 40 700 81 400 122 000
5 citernes 0,75 citerne
1,5 citerne 3 citernes
Durée et nombre d’épisodes Aspersion • Plus grand volume de sol est rejoint par l’apport en eau ‒Paillis « poreux » préférable
• Fréquence moins élevée que le goutte à goutte ‒Possible d’apporter 20 mm valorisables avec
l’aspersion
Pommes de terre • Aspersion vs Goutte à goutte
Essai d’irrigation goutte à goutte dans la pomme de terre. Ferme Victorin Drolet et Ferme Dauphine. DRCN du MAPAQ, RLIO, IRDA – Été 2016
• s
Essai d’irrigation goutte à goutte dans la pomme de terre. Ferme Victorin Drolet et Ferme Dauphine. DRCN du MAPAQ, RLIO, IRDA – Été 2016
Essai d’irrigation goutte à goutte dans la pomme de terre. Ferme Victorin Drolet et Ferme Dauphine. DRCN du MAPAQ, RLIO, IRDA – Été 2016
Total de 117 mm Équivalent à 6 irrigations de 19 mm (3/4 po)
• s
Essai d’irrigation goutte à goutte dans la pomme de terre. Ferme Victorin Drolet et Ferme Dauphine. DRCN du MAPAQ, RLIO, IRDA – Été 2016
Conclusions • Idéalement, stress hydrique à éviter • Sol ‒Connaître la capacité de rétention en eau ‒Compaction sur le rang et entre-rang ‒Limiter évaporation
• Paillis « poreux » vs plastique • Approvisionnement en eau ‒Connaître le volume d’eau disponible ‒Système irrigation à privilégier
Conclusions • Culture ‒Possible de choisir un cultivar moins exigeant ‒Culture exigeante : texture sol plus lourde ‒Limiter la transpiration : brise-vent ‒Vérifier la profondeur d’enracinement ‒Contrôle des mauvaises herbes
• Outil d’aide à la décision ‒Difficile de cibler une consigne sans outil ‒Utile pour déterminer la durée
Questions?
Coordonnées Carl Boivin IRDA 2700 rue Einstein Québec (Québec) G1P 3W8 418 643-2380 poste 430 [email protected]
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