Table des matières
Lorsqu’on est confronté à un nouveau projet d’irrigation, la première étape consiste à déterminer la base du calcul afin que les résultats soient fiables et précis. Le paramètre d’évapotranspiration (ET) est peut-être le plus pertinent de tous. Une sous-estimation de cette valeur peut entraîner des situations de stress hydrique dans la culture et une perte de rendement conséquente. À l’inverse, une surestimation de l’ET peut entraîner des coûts élevés de matériaux et d’installation.
Il est donc nécessaire de déterminer correctement la valeur d’évapotranspiration car c’est le point de départ de tous les autres calculs de la phase de conception. Mais qu’est-ce que l’évapotranspiration ?
La FAO définit l’ET comme « la combinaison de deux processus distincts par lesquels l’eau est perdue à travers la surface du sol par évaporation et d’autre part par transpiration de la culture ».
Il s’agit de deux processus distincts, mais ils sont fortement liés. Concentrons-nous sur chacun d’eux séparément :
ÉVAPORATION
Vous avez probablement remarqué la vapeur qui se dégage lorsque vous faites chauffer de l’eau dans une casserole pour cuisiner. Précisément, cette vapeur est le résultat de l’évaporation de l’eau, mais que se passe-t-il exactement ?
Commençons par le début. L’eau peut se présenter sous 3 états différents : solide, liquide et gazeux. Cela se traduit par de la glace, de l’eau et de la vapeur. Le niveau d’énergie détermine l’état dans lequel se présentent les particules d’eau. Ainsi, l’état solide est le niveau d’énergie le plus bas, tandis que la vapeur est le plus élevé.
Ainsi, lorsque nous versons de l’eau dans une casserole pour cuire du riz et que nous la chauffons, l’état énergétique de l’eau augmente progressivement jusqu’à atteindre la limite où elle change d’état, passant de liquide à gaz : la vapeur d’eau. C’est ce qu’on appelle le processus d’évaporation. La vapeur s’échappe de la casserole dans l’atmosphère.
L’eau peut s’évaporer de n’importe quelle surface, comme les mers, les océans et les rivières, et même du toit d’une maison. Pour revenir à l’exemple précédent de la cuisine, si nous remplaçons la casserole par une terre agricole et le feu qui chauffe par le rayonnement solaire, nous avons l’évaporation du sol vers l’atmosphère. Ce processus se produit naturellement partout.
En fonction de l’énergie du rayonnement solaire (et d’autres facteurs climatiques), la vapeur d’eau quitte la surface du sol à un rythme différent. Cela indique que le processus d’évaporation dépend des conditions climatiques locales, qui peuvent varier quotidiennement.
Le taux d’évapotranspiration varie quotidiennement et dépend directement du rayonnement solaire et des autres conditions climatiques.
D’autre part, le type de sol affecte le taux d’évaporation de la surface du sol car selon la texture du sol, les particules retiennent l’eau plus ou moins « fortement » entre les pores. De même, si nous installons une sorte de couverture sur le sol, qu’elle soit naturelle ou artificielle, l’action directe du soleil sur la surface du sol est réduite, ce qui diminue également l’évaporation.
La texture du sol, son humidité et sa couverture conditionnent également le niveau d’évaporation.
La photo ci-dessus illustre l’installation d’une série de panneaux photovoltaïques sur une structure flottante au-dessus d’un réservoir d’irrigation. Au lieu de dynamiser (évaporer) l’eau, l’énergie solaire incidente sur la surface est utilisée pour produire de l’énergie électrique. De cette façon, les pertes d’eau par évaporation sont réduites et, en outre, l’énergie est obtenue à partir d’une source renouvelable et durable.
TRANSPIRATION
Imaginez une plante saine qui pousse dans votre jardin. Les racines sont développées en profondeur et obtiennent des nutriments et de l’eau dans tout le sol. Cette solution d’eau et de nutriments monte des racines jusqu’aux feuilles en passant par toute la structure végétative de la plante. C’est principalement dans les feuilles que cette eau et les nutriments dissous sont utilisés pour générer l’énergie nécessaire à la poursuite de la croissance et du développement des organes végétatifs. L’eau qui n’est pas consommée dans ce processus est libérée par une sorte de fenêtre sur la face inférieure des feuilles (stomates). Ce volume d’eau, qui est passé de la feuille à l’atmosphère, est connu comme le processus de transpiration.
En général, plus la plante est développée, plus elle a besoin d’eau et de nutriments, ce qui entraîne une transpiration plus importante. Cependant, si l’humidité du sol n’est pas suffisante pour la plante, les stomates seront inactifs et le processus de transpiration sera interrompu.
Le taux de transpiration varie quotidiennement car il dépend directement des conditions climatiques locales et de l’état de croissance et de santé de la plante.
ÉVAPOTRANSPIRATION
Ainsi, si l’on additionne la quantité d’eau s’évaporant directement du sol et la quantité transpirée par la plante, on obtient le taux d’évapotranspiration.
Ces deux paramètres, l’évaporation et la transpiration, sont étroitement liés lorsqu’il s’agit d’appliquer l’irrigation. Le système d’irrigation utilisé déterminera la proportion de chacun de ces paramètres car un système d’irrigation par aspersion n’est pas le même qu’un système d’irrigation localisé.
Saviez-vous que seulement 1 à 5 % de l’eau absorbée par les plantes est utilisée dans leur propre métabolisme, tandis que les 95 à 99 % restants sont libérés dans l’atmosphère (transpiration) ?
IRRIGATION GOUTTE À GOUTTE
L’irrigation est normalement appliquée pendant la période où les précipitations sont les plus faibles et où la demande en eau des plantes est la plus élevée, ce qui coïncide avec le moment où la teneur en humidité dans la partie supérieure du profil du sol est négligeable pour tenir compte de l’évaporation.
Dans les systèmes d’irrigation localisée par goutte à goutte, contrairement à l’irrigation par inondation, par sillon ou par aspersion, seule une partie de la surface occupée par la culture est mouillée, concentrant l’application d’eau dans la zone de plus grande densité de racines de la plante. Cela facilite l’absorption de l’eau par les racines et réduit l’évaporation de l’eau dans la surface non cultivée, concentrant l’irrigation dans la zone d’application.
Si nous parvenons à réduire le taux d’évaporation et, en même temps, à réaliser la pratique de l’irrigation de manière précise, nous pouvons obtenir de grands bénéfices en optimisant les ressources disponibles.
SYSTÈMES D’IRRIGATION GOUTTE À GOUTTE ENTERRÉS (SIGGE)
L’un des avantages de l’irrigation goutte à goutte enterrée (IGGE) est l’application de l’eau de telle manière que l’humidité n’atteint pas la surface du sol, ce qui empêche la perte d’eau par évaporation. Afin d’obtenir un fonctionnement correct de ce système d’irrigation, il doit être conçu, installé et exploité par un personnel spécialisé en irrigation.
Si nous souffrons d’un faible approvisionnement en eau et/ou si la qualité de l’eau n’est pas la plus appropriée pour l’irrigation, les systèmes IGGE peuvent être une bonne solution. Les tuyaux émetteurs sont enterrés à une certaine profondeur – en fonction de la culture, du système de plantation et du type de sol – et une fois l’eau injectée, elle est appliquée directement là où se trouvent les racines actives de la plante. De cette façon, nous évitons l’apparition d’humidité à la surface du sol. L’efficacité de l’application de l’irrigation – non seulement de l’eau, mais aussi des nutriments – obtenue avec le système IGGE est la plus élevée de toutes, ce qui réduit également les coûts d’exploitation.
