L'eau agricole désigne l'eau utilisée dans l'agriculture, par opposition à l'eau domestique et à l'eau industrielle.
Selon la FAO, l’agriculture occupe aujourd’hui 11 % de la surface des terres émergées de la Terre aux fins des productions végétale et animale et utilise 70 % de toute l’eau tirée des aquifères, des cours d’eau et des lacsL’état des ressources en terres et en eau pour l’alimentation et l’agriculture dans le monde. Gérer les systèmes en danger sur le site fao.org. C'est une ressource naturelle essentielle et qui peut être menacée ou perturbée par le réchauffement climatiqueCGAAER (2017), Eau, agriculture et changement climatique : Statu quo ou anticipation ? Synthèse et recommandations ; rapport et son annexe |URL:http://agriculture.gouv.fr/eau-agriculture-et-changement-climatique-statu-quo-ou-anticipation .
Description Les utilisations de l'eau sont traditionnellement réparties entre secteurs domestique – l'eau domestique-, industriel – l'eau industrielle – et agricole – l'eau agricole. Le secteur agricole comprend l'eau pour l'irrigation et l'élevage. (abreuvement et nettoyage) (et la pêcherie - FAOPrélèvement d'eau Préparé par AQUASTAT, le système mondial d’information sur l’eau de la FAO, 2014)
Cette répartition en secteur met surtout en évidence la pression exercée par l'irrigation sur les ressources en eau douce qui entre sur un territoire par le cycle naturel de l'eau, appelée eau renouvelable au niveau mondial (69-70 % des prélèvement total d'eau douce selon la FAO).
La proportion d'eau utilisée pour le secteur agricole peut varier fortement selon les pays. En particulier, certains pays favorisés par leur climat et n'ayant pas recours à l'irrigation (agriculture pluviale) ont des taux de prélèvement en eau à destination de l'agriculture qui avoisinent zéro. Deux tiers des pays dédiant moins de 10 % de leurs prélèvements à l'agriculture (au nombre de 36) sont des pays industrialisés, avec un climat tempéré, en Europe. Dix-sept pays ont des prélèvements d'eau douce à destination de l'agriculture supérieurs à 90 %.
Disponibilité de l'eau
thumb|upright=2|Répartition mensuelle des précipitations. Sur la totalité de l'eau présente sur terre (hydrosphère), 97 % se trouve dans les océans. Cette eau est salée et difficilement exploitable pour l'agriculture. Seulement 0,3 % de l'eau douce est sous forme liquide à la surface de la Terre. La Terre fonctionne heureusement comme une immense machine à distiller où l'eau s'évapore continuellement mais se condense en pluie et retourne plus ou moins rapidement aux océansJ. M. Caron, Alain Gauthier, Géologue. Planète Terre Éditions OPHRYS, 5 oct. 2007. Consulter en ligne. L'eau dans l’atmosphère est renouvelée tous les neuf jours, au cours de ce cycle hydrologique - évaporation - condensation - pluie - ruissellement - et retour à l'océan. En moyenne il tombe un mètre cube d'eau par mètre carré, soithttp://www.fao.org/nr/water/aquastat/infographics/Clouds_fra.pdf , sur lesquels 56 % sont évaporés par les forêts et les paysages naturels. C'est dans les 44 % restants que l'humanité va puiser pour ses besoins, on parle d'eau agricole (dont 5 % par l'agriculture pluviale), d'eau industrielle et d'eau domestique.
Toutefois les précipitations se répartissent de manière disparate: à certains endroits, rien pendant des années à d'autres endroits. Lorsqu'un Islandais disposerait virtuellement de par jour, un Koweïtien ne disposerait que de . Le globe terrestre comporte donc des contextes géographiques et climatiques variés et des situations économiques et démographiques bien distinctes, les prélèvements d’eau par usage sont par conséquent variables d'un État à l'autre. En Espagne, les usages agricoles prédominent alors qu’en Allemagne, l’essentiel des prélèvements est à destination des usages industrielsComment l’eau est-elle prélevée et utilisée dans le monde ? sur cieau.com.
Eau et sol Complexe hydrique sol, plante, climat
La plante, une pompe puissante thumb|upright=2|Schéma classique d'explications visuelles du complexe hydrique. La plante est le siège de transferts de nutrition carbonée et azotée qui passent par la sève, basée sur l'eau. L'eau compte pour 70 % à 90 % dans la composition de la plante et durant le métabolisme la plante contient plus de 50 % d'eau en mouvement: la sève brute, contenant les éléments nutritifs, et la sève élaborée, en quantité infime par rapport à la première. Le flux de sève brute dans le xylème est continu et ascendant: l'arbre se comporte comme une pompe, dont la puissant moteur se situe dans sa partie verte, et qui dissipe dans l'atmosphère de grandes quantités d'eau, par décomposition chimique, guttation et surtout évapotranspiration (aussi par capillarité).. L'évapotranspiration, le processus continu chez les plantes causé par l'évaporation d'eau par les feuilles et la reprise qui y correspond à partir des racines dans le sol, engendre une dépression à ce point forte dans l'arbre, pouvant aller jusqu'à , que l'eau peut y être dans un état métastable et caviter, avec l'apparition brutale de bulles, provoquant une embolie dans la circulation de la sève..
La transpiration végétale se fait par les stomates s'ils sont ouverts, à travers la barrière continue constituée par le cuticule, ce qui crée des tensions dans la colonne d'eau de la plante et la fait s'élever. Le rôle du cuticule, mince couche cireuse et imperméable qui recouvre la surface de l'épiderme de la plante. est d'empêcher l'évaporation d'eau directement par la surface externe des épiderme foliaires et de protéger les cellules sous-jacentes d'une dessication qui pourrait être létale.
La transpiration végétale est un phénomène d'une importance considérable. Un simple pied de maïs peut durant sa vie rejeter jusqu'à 200 litres d'eau. Extrapolé à l'échelle du champ de maïs, la quantité d'eau évaporée par les plants pourrait atteindre , répartie sur le temps de la culture. Un seul érable argenté adulte de , peut perdre jusqu'à d'eauWilliam G. Hopkins. Physiologie végétale. De Boeck Supérieur. 2003. Consulter en ligne, un chêne adulte remonte plus de d'eau par jour et ceci à une hauteur de 30 à 40 mètres.. Dans une forêt d'arbres à feuilles caduques, de celles qu'on trouve dans les Appalaches, un tiers des précipitations annuelles ne sera absorbé par les plantes que pour être restitué à l’atmosphère. Sur une majorité de bassins, les pertes d'eau par évapotranspiration représente la partie la plus importante du bilan en eau, et contribuent grandement au cycle de l'eau.
Pour que la « pompe » fonctionne, suffisamment d'eau évidemment doit être à disposition (fonction des précipitations, mais aussi d'un bon sol hors-gel et pourvu en eau); mais la chaleur a aussi de l'importance, car l'arbre, par l'eau, régule sa température.
Les forestiers se fondaient sur la température pour déterminer la fin et le début de la période végétative: il existe un seuil, en deçà duquel l'eau n'est pas utilisable par l'arbre, où la pompe se désamorce, ou ne démarre pas : dans les régions tempérées entre 6 et 8 °C. L'arbre en hiver entre en dormance, ce qui n'empêche pas la circulation de la sève: « la circulation de la sève est ralentie »; la teneur en eau des fibres de l'arbre est minimale, ce qui permet à l'arbre d'éviter les risques de gel de ses vaisseaux ligneux..
thumb|La présence d'eau et la photosynthèse sont un élément et un mécanisme essentiels de la biosphère. Cette image composite rend visible en fausses couleurs (en vert) les zones terrestres les plus végétalisées et les zones de concentration en plancton (AVHRR, Advanced Very High Resolution Radiometer instrument).
Un autre moteur de l'élévation de la sève est la photosynthèse. La photosynthèse oxygénique qui consomme de l'eau s'exprime selon la formule:
2n + 2n + photons → + 2n .
Parmi les moteurs de la croissance végétale l'eau est responsable du phénomène de turgescence, qui permet aux plantes de s'élever vers la lumière.
Eau de ruissellement sur l'arbre La forêt joue un rôle important dans la régulation du ruissellement. La pluie est retenue par les feuilles et les branches et s'égoutte peu à peu, ou glisse des branches sur le tronc. Cette retenue partielle de l'eau amortit et régule l'arrivée au sol de l'eau.
Zone vadose
L'évapotranspiration potentielle est la quantité maximale d'eau susceptible d'être évaporée sous un climat donné par un couvert végétal continu bien alimenté en eau. Il découle de cette définition qu'une zone sèche est un endroit où le potentiel annuel d'évaporation excède les précipitations annuelles.
Le stress hydrique qualifie de manière générale une situation où la demande en eau est plus élevée que la quantité disponible. Plus spécifiquement il décrit pour la plante l'état physiologique, la situation de souffrance résultant d'un déficit en eau; caractérisée par une croissance plus lente, une résistance moindre aux maladies. et se traduisant si elle est prolongée par le flétrissement, la fanaison. puis la mort de la planteUniversité Virtuelle Environnement et Développement Durable: Bilan hydrique. Juin 2011 sous licence creative comon.. La réserve utile en eau d'un sol est la quantité d’eau que le sol peut absorber et restituer à la plante. La végétation puise dans cette réserve jusqu'à une tension de -1500hPa (15 bars); au-delà, la force de rétention capillaire du sol (son potentiel hydrique?) excède la force de succion des racines, la plante flétrit et meurt. La valeur de tension de -1500hPa est nommée W1500 ou point de flétrissement permanent.
La porosité du sol de l'ordre de 20 à 30 % en général peut être considérée comme la capacité de stockage de l'humidité d'un sol. Le sol est dit saturé lorsque sa porosité est presque totalement occupée par l'eau, ce qui se produit dans les aquifère et les nappes phréatiques. Au-dessus des aquifères, la zone vadose qualifie une zone non saturée en eau. . L'eau dans un sol non saturé est retenue par des forces capillaires (de succion). L'eau excédentaire, dite gravitaire parce que sollicitée par la pesanteur, descend vers la nappe phréatique. Le sol se draine jusqu'à atteindre la capacité au champ qui est la capacité de rétention maximale en eau du sol, soit la quantité d'eau retenue dans un sol après que l'eau gravitaire s'est écoulée. (La circulation de l'eau filtrant à travers le sol est soumise à la loi de Darcy et fonction de la conductivité hydraulique). La capacité au champ de même que la réserve utile en eau d'un sol, sont principalement tributaire de la texture du sol, de la taille des pores et de sa profondeur. On peut distinguer texture sableuse, limoneuse, argileuse, l'optimum étant atteint dans la texture équilibrée qui présente la plupart des qualités des trois, sans en avoir les défauts. La réserve utile en eau d'un sol est la différence entre l'eau contenue dans le sol à la capacité au champ, et l'eau contenue dans le sol au point de flétrissement. Elle correspond à une lame d'eau contenue dans une épaisseur unitaire de sol et est exprimée généralement en mm/m. La réserve utile totale est proportionnelle à l'épaisseur sol.
Tolérance et évitement des végétaux Les plantes hygrophiles sont très exigeantes en eau et vivent sur un sol saturé en eau.
Les plantes mésophiles sont adaptées à des milieux tempérés.