vignette|Depuis des siècles ou millénaires, des canaux d'irrigation (ex. : « biefs ») ont été construits presque perpendiculairement aux pentes pour transporter l'eau, parfois dès la haute montagne. vignette|droite|Canal d'irrigation en Anatolie. vignette|droite|Les techniques plus économes en eau commencent à être développées. vignette|Image satellite (fausses couleurs) de champs irrigués près de Garden City, Kansas. vignette|Irrigation aérienne du coton aux États-Unis. droite|vignette|Carrières de cendre volcanique, El Palmar, île de Tenerife, Canaries. La terre brune, ou picòn retirée de cet ancien cône volcanique est épandue sur les champs pour améliorer leur pouvoir de rétention d’eau.
L'irrigation est l'opération consistant à apporter artificiellement de l"eau à des végétaux cultivés pour en augmenter la production et permettre leur développement normal, en cas de déficit pluviométrique, un drainage excessif ou une baisse de nappe, en particulier dans les zones arides.
L'irrigation peut aussi avoir d’autres applications : l'apport d'éléments fertilisants soit au sol, soit, par aspersion, aux feuilles (fertilisation foliaire) ; dans la culture hydroponique, l'irrigation se confond totalement avec la fertilisation ; la lutte contre le gel, par aspersion d'eau sur le feuillage (vergers, vignobles) peut faire gagner quelques degrés de température précieux au moment des gelées printanières, voire dans certains cas par inondation.
Généralement, il est d'usage d'employer le terme d'« arrosage » pour les petites surfaces (jardinage) réservant le terme d'« irrigation » pour les surfaces plus importantes (agriculture de plein champ, horticulture), mais il n'y a pas de norme en la matière.
Selon le glossaire international d'hydrologie, l'irrigation est un apport artificiel d'eau sur des terres à des fins agricoles.
Techniques d'irrigation On peut distinguer plusieurs techniques d’irrigation., plus ou moins économes en eau (ou à risque de salinisation), outre l'arrosage manuel (arrosoir, seau) réservé aux très petites surfaces.
Écoulement de surface L'irrigation de surface (« irrigation par sillons », « à la raie » ou « gravitaire »), utilise la gravité via un réseau de canaux et rigoles de taille dégressive. L'arrosage lui-même s'effectue ensuite par ruissellement, par submersion ou par infiltration dans le sous-sol proche des cultures.
Asperseur vignette|230px|Irrigation par aspersion d'un champ de mais dans la vallée de la Méouge. Cette technique consiste à imiter l'effet des précipitations : l'eau, acheminée sous pression par des tuyaux flexibles, est propulsée en l'air sous forme de gouttelettes, lesquelles retombent sur les cultures autour de chaque asperseur. La technique peut être déclinée en micro aspersion, semblable à la précédente mais plus localisée donc plus économe en eau..
Micro-irrigation ou irrigation localisée
La micro-irrigation consiste à acheminer l'eau jusqu'aux racines des plantes, de manière très localisée et uniquement à la quantité nécessaire, ce qui permet en outre d'éviter le ruissellement source de pertes de minéraux et nutriments solubles. C'est un enjeu majeur en zone arideHillel D, La petite irrigation dans les zones arides: principes et options. Food & Agriculture Org. et d'oasisLarbi, S. H. (1989). Les zones phoenicoles marocaines. Cahiers de la Recherche Développement, (22).. Dans le contexte du réchauffement climatique, elle devient un enjeu important<ref>Balana, B. B., Kabore, E., Sawadogo, E. R., Trucker, J., Bossa, A. Y., Sanfo, S., & Fonta, W. M. (2017). ''L'irrigation goutte à goutte peut-elle aider les agriculteurs à s'adapter aux changements climatiques et augmenter leurs revenus? Can drip irrigation help farmers to adapt to climate change and increase their incomes?].</ref>.
Dans l'Antiquité, on enterrait des pots d'argile emplis d'une eau qui s'infiltrait graduellement dans le sol (irrigation par jarre, technique ancestrale faisant l'objet d'un regain d'intérêt, notamment dans le bassin méditerranéenChaabouni Z (1984) L'irrigation traditionnelle par jarres comme moyen d’économie d’eau dans les conditions arides du bassin méditerranéen. Perspect. méditerranéennes, 3(17), 25-26.Balti J (1993) Étude numérique et expérimentale de l’irrigation par la méthode des jarres. Thèse de doctorat de spécialité en physique de la faculté des sciences de Tunis. bien qu'elle ne soit encore que marginalement connue. La micro-irrigation est enterrée ou de surface, et fait appel à des techniques et matériaux variés (exemple : par infiltration, au moyen de matériaux poreux enterrés ou goutte-à-goutte piloté par ordinateur).
Le « goutte-à-goutte » (acronyme : GAG) dont le système moderne est mis au point dans les années 1960 par Simcha et Yeshayahu Blass, est le plus utilisé en micro-irrigation : irriguant lentement les racines des plantes via des tuyaux et de goutteurs, ou soit en coulant à la surface du sol, ou en irriguant directement la rhizosphère (on parle alors de goutte-à-goutte enterré, qui économise beaucoup d'eau avec aussi une économie d'intrants s'ils sont acheminés directement vers la plante par ce moyen (voir fertirrigation).. Elle concerne l'agriculture et l'arboriculture fruitière mais aussi les pépinières, par exemple de palmiers dattiersBourziza, R., Hammani, A., Kuper, M., & Bouaziz, A. (2016). Performances du goutte à goutte enterré pour l’irrigation de jeunes palmiers dattiers. Revue Marocaine des Sciences Agronomiques et Vétérinaires, 5(1), 5-12.Bourziza, R., Hammani, A., Mailhol, J. C., Bouaziz, A., & Kuper, M. (2017). Modélisation de l'irrigation en goutte à goutte enterré du palmier dattier sous les conditions oasiennes. Cahiers Agricultures, 26(3), 35007.. Il est parfois source de bricolages efficientsKuper M, Benouniche M, Naouri M & Zwarteveen M (2017). "Bricolage" as an everyday practice of contestation of smallholders engaging with drip irrigation.|. et d'innovation localeKuper, M., & Benouniche, M. (2017). Le goutte à goutte comme innovation locale dans le domaine de l'irrigation. Annexe 2.. La texture de certains sols et son degré de la salinité peuvent limiter l'intérêt de cette techniqueSohou, L. R., Kénou, C., Sogbedji, J. M., Sintondji, L. O., Agbossou, E. K., & Mensah, G. A. (2017). Synthèse bibliographique sur les technologies de maîtrise de l'eau pour les cultures dans les zones humides tropicales. European Scientific Journal, ESJ, 13(3)|résumé..
Submersion L'irrigation par inondation ou submersion consiste, comme son nom l'indique, à recouvrir d'eau la parcelle. C'est la technique appliquée dans les rizières ; c'est aussi celle qui fertilisait l'Égypte par les crues du Nil.
Abissage
Cette technique consiste à dériver un cours d'eau dans une rigole en vue de l'amener en amont des prairies à irriguer.
Détermination des besoins en eau Les besoins en eau des plantes dépendent de plusieurs facteurs, intrinsèques ou extrinsèques à la culture : la RFU ou « réserve en eau facilement utilisable » ; la nature des plantes cultivées (espèce, variété) ; le stade de végétation ; la nature et l'état d’humidité du sol ; les données climatiques liées à la zone de culture (précipitations, insolation, vent…). À titre d'exemple, l'irrigation d'un hectare de verger de châtaignier peut nécessiter jusqu'à d'eau/an en région Rhône-Alpes et seulement la moitié en région Aquitaine (qui est plus humide naturellement) ..
Il convient de tenir compte des réserves en eau du sol, de l’évaporation au niveau du sol, de la transpiration des plantes, de l'évapotranspiration qui cumule les deux phénomènes.
On irrigue en principe en fin de journée, autour de l'heure de coucher du soleil, ou parfois même la nuit jusqu'au petit matin.
En été, sous des températures de , les plantes consomment par évapotranspiration environ d'eau par jour (certains sites Internet indiquent le niveau d'ETP quotidien.). Le but de l'irrigation est de compenser cette perte quotidienne. En sol sableux (très drainant), on pourra par exemple apporter d'eau tous les 3 jours (ou tous les 4 jours). En sol argileux, tous les 6 jours (ou par semaine). L'irrigation quotidienne est à proscrire car elle maintient la plante humide en permanence, ce qui favorise le développement des parasites et champignons.
À titre d'exemple, la culture d'un hectare d'une plante comme le maïs nécessite en moyenne d'eau au cours des 6 mois de cultureLe maïs et l'eau., soit environ d'eau par jour et par hectare pendant la saison chaude et en l'absence de précipitations naturelles.
Matériel d’irrigation Deux catégories de matériels ou d'installations sont nécessaires pour l'irrigation : ceux servant à amener l’eau depuis les sources disponibles (cours d'eau, lacs ou retenues, nappe phréatique) ; ceux servant à l'irrigation proprement dite, c'est-à-dire à distribuer l'eau aux plantes.
Dans la première catégorie, on trouvera : forage, pompes, réseaux d'irrigation, canaux, norias…
Dans la seconde : asperseurs, canons d'arrosage, arroseurs automoteurs, goutteurs. Il existe par exemple un système d'irrigation à pivot central.
Intérêt et limites de l'irrigation L'irrigation est une assurance de revenu pour de nombreux agriculteurs, en particulier pour des cultures spéciales (fruits, légumes). Elle est alors une contrainte dans le processus de production. En France, l'agriculture irriguée emploie entre 2 et 5 fois plus de personnes à l'hectare que l'agriculture pluviale, mais elle fournit un nombre équivalent d'emplois en amont et aval.
Une irrigation inadaptée ou mal conçue peut être source de propagation de pathogènes (Pseudomonas, kystes d'amibes, larves d'anguillules et œufs de parasites (dont némathelminthes, plathelminthes, trichomonas, trichocéphales, etc.), de polluants (résidus de médicaments, de biocides, etc.) dans les cultures ; c'est le cas avec l'utilisation d'eaux grises ou résiduaires, en particulier dans certains pays aridesS. Niang ; .. En zone aride, le risque de salinisation est élevé.
L'irrigation peut aussi affecter les écosystèmes, le paysage ou l'agriculture en amont ou en aval, à cause des volumes d'eau détournés des cours d'eau. On cite souvent l'exemple de la mer d'Aral polluée et en partie vidée à cause de l'irrigation du coton en amont.
L’inconstance des ressources en eau météorique est l’une des caractéristiques les plus marquantes du climat méditerranéen. À un hiver relativement pluvieux succède la sécheresse d’un été torride. Comme les besoins des végétaux suivent une courbe inverse aggravée encore par les fortes températures estivales, l’eau intervient presque toujours comme facteur limite des rendements. Aucune parcelle ne devrait recevoir l’eau avant que ne soient entièrement résolus les trois problèmes suivants : Où l’irrigation est-elle opportune ? Quand doit-on l’appliquer ? Comment employer l’eau ?
Pour répondre, il est indispensable de procéder à des mesures sur le terrain, à des analyses au laboratoire, à des travaux sur plan, qui se traduisent finalement par des projets de maîtrise de la salinité. Le choix de la méthode d’irrigation se complique du fait de la liaison étroite existant entre ces facteurs de base. Dès que l’on tente de modifier l’un d'eux, tous les autres subissent par répercussion des changements plus ou moins profonds, qui peuvent imposer une nouvelle technique. Une étude attentive des données théoriques sur lesquelles repose la détermination du meilleur mode d’arrosage et donc indispensable avant d’aborder cette question.
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