Systèmes d’irrigation par inondation et efficacité de l’utilisation de l’eau

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Conservation des sols et de l'eau

Wilhelm Hesse

Agriculteur expérimenté et agronome

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Malgré l’importance de l’Efficacité de l’Utilisation de l’Eau (EUE) dans la production agricole et la résilience, peu d’agriculteurs africains, qu’ils soient de subsistance ou commerciaux, y réfléchissent vraiment. Leur principale préoccupation, surtout lorsqu’ils considèrent que l’eau est abondante, est de fournir l’irrigation nécessaire aux cultures sans se soucier de la quantité d’eau utilisée. La notion erronée que l’eau est une ressource abondante et quasi illimitée est ce qui pousse à cette pratique agronomique inefficace. Cela peut entraîner des effets négatifs à long terme sur l’environnement et une réduction de la disponibilité de l’eau pour d’autres utilisateurs.

L’EUE peut être définie comme le ratio entre l’eau utilisée dans le métabolisme d’une plante et la quantité d’eau perdue par la plante par transpiration. Alternativement, l’EUE est le rendement produit par unité d’eau utilisée par la plante. Il existe principalement deux catégories d’EUE :

Efficacité de l’utilisation de l’eau photosynthétique/instantanée : cela se réfère à la quantité de carbone assimilée par rapport au taux de transpiration.

Efficacité de l’utilisation de l’eau en termes de productivité : c’est le ratio de la biomasse produite par rapport au taux de transpiration. Dans cet article, nous allons nous concentrer sur la deuxième catégorie.

Nous présenterons des exemples de la situation, de ses effets, des moyens de réduire ce défi et des alternatives économiques possibles.

L’irrigation par inondation, ou irrigation de surface, est la principale forme d’irrigation utilisée par la plupart des petits exploitants agricoles. Elle est souvent considérée comme la forme d’irrigation la plus rapide et la moins coûteuse. Ceux qui ont visité ou vécu dans les régions de haute pluviométrie, les plaines d’inondation et les deltas d’Afrique sont familiers avec cette pratique. Dans les oasis désertiques, cette forme d’irrigation est également courante dans certains cas. Les cultures telles que le riz, les légumes et la canne à sucre sont des exemples typiques cultivés avec cette méthode. L’un des plus grands défis de l’irrigation par inondation est le gaspillage d’eau dû au ruissellement. Comme avec d’autres systèmes d’irrigation, il y a un risque d’augmentation de la salinité du sol et de propagation des produits chimiques (par exemple, les pesticides) et des nitrates (engrais) en aval, polluant les rivières. En même temps, ce surutilisation de l’eau entraîne une pénurie d’eau pour la flore et la faune indigènes qui vivent dans ces habitats depuis des générations.

Sous l’irrigation par inondation, nous avons trois types principaux :

  1. Bassin nivelé – il s’agit essentiellement de l’inondation d’une zone entière. Dans la plupart des cas, une zone de terre nivelée est inondée, puis l’eau est laissée à s’infiltrer. C’est une méthode préférée pour les terres avec des sols principalement argileux ou des taux d’infiltration faibles.
  2. Furrow – il s’agit généralement du canalage de l’eau à travers des sillons et des canaux en aval ou suivant une pente adjacente aux lits de cultures surélevés où l’eau est nécessaire. Le taux d’approvisionnement dépend de l’inclinaison de la pente et du type de culture. Les propriétés physiques du sol affecteront également le taux d’infiltration pendant que l’eau coule dans le sillon. L’irrigation par pulsation, une pratique relativement nouvelle, est souvent considérée comme un composant de l’irrigation en sillon. Elle implique un débit d’eau pulsé; ces cycles de mouillage et de séchage entraînent un scellage de la surface du sol, réduisant le taux d’infiltration dans le sillon. Par conséquent, ce type d’irrigation est plus rentable dans les sols qui ne sont pas principalement argileux.

III. Bande de bordure – peut être considéré comme une combinaison de l’irrigation en sillon et de l’irrigation par bassin nivelé; il implique l’utilisation de bandes de terre surélevées au-dessus d’une zone nivelée. Ces bandes sont plus étroites et plus longues que dans le cas de l’irrigation par bassin nivelé. Cette méthode d’irrigation est également souvent utilisée dans les champs cultivés pour le pâturage dans la production laitière.

En plus de ce qui précède, l’irrigation par ruissellement peut être considérée comme une forme de collecte d’eau pour une irrigation immédiate, principalement utilisée dans les régions arides et semi-arides telles que le Sahel, la Corne de l’Afrique, et dans les zones peuplées du Sahara. Il s’agit de canaliser l’eau des rivières sèches, des ruisseaux, des lacs ou des étangs une fois qu’il y a une première inondation, souvent au début de la saison des pluies, et de détourner cette eau vers les champs.

Les formes d’irrigation ci-dessus sont généralement les principales utilisées en Afrique par les petits exploitants agricoles. Cependant, d’autres systèmes d’irrigation/méthodes souvent utilisés par les agriculteurs commerciaux et émergents plus fortunés sont généralement conçus pour être plus efficaces en termes d’utilisation de l’eau : l’irrigation goutte-à-goutte, les jets micro, les arroseurs à haute pression, les tuyaux latéraux et l’irrigation pivotante centrale.

Ces systèmes sont plus coûteux à mettre en place et nécessitent souvent, comme dans le cas de l’irrigation pivotante centrale, une installation coûteuse d’électricité haute tension.

De plus, concernant l’irrigation pivotante centrale (le système d’irrigation préféré des agriculteurs commerciaux pour la culture des céréales), on suppose souvent que les pertes par ruissellement sont considérablement réduites par rapport à l’irrigation par inondation. La réalité est que l’irrigation pivotante centrale, tout comme l’irrigation par inondation, peut entraîner une érosion des sols à l’intérieur et sur les bordures des champs. Le problème est plus important dans les champs avec des pentes abruptes. Le ruissellement élevé peut entraîner la formation de profonds ravins avec le temps (même avec l’utilisation de pratiques de prévention telles que l’érection de contours), ce qui conduit souvent au lavage des sols fertiles, laissant les zones les plus élevées des champs contenant moins d’argile, de matière organique et plus de gravier dans les horizons supérieurs du profil du sol que le côté inférieur (en pente). Par conséquent, il n’est pas écologiquement et économiquement viable à long terme d’utiliser l’irrigation pivotante centrale sur de vastes zones de terrain avec de fortes variations de pente. D’autres facteurs clés, tels que le débit d’eau et les propriétés physiques du sol, doivent également être pris en compte. Cette analyse topographique, hydrologique et des sols n’est pas toujours prise en compte sérieusement, et les agriculteurs commerciaux, même dans les zones vallonnées, en raison de la rareté des sols fertiles et de la proximité des sources d’eau, mettent en place plusieurs systèmes d’irrigation pivotante centrale en connaissance des risques environnementaux liés à une telle installation dans une zone avec une topographie inappropriée. Certains systèmes d’irrigation pivotante centrale peuvent mesurer de 8 à 10 sections/tours, couvrant généralement de 65 à 100 hectares chacun ; c’est une quantité significative de terrain à risque d’érosion en raison du ruissellement élevé.

Références

Alenaheyu T. (2010) Spate Irrigation in Ethiopia, Potential, Development, Status and Challenges, http://www.iwmi.cgiar.org/Publications/Other/PDF/proceeding-flood-based_farming_for_food_security_and_adaptation_to_climate_change_in_Ethiopia-potential_and_challenges-chapter-1.pdf

Andulaem T. G and Mulatu K. (2020) Review of Irrigation Practices in Ethiopia, Lessons from Israel, https://www.eng.uc.edu/~beaucag/DripIrrigation/Papers/review-of-irrigation-practice-in-ethiopia-lessons-from-israel.pdf

Hatfield L. Jerry (2019) Water Use Efficiency: Advances and Challenges in a Changing Climate, https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fpls.2019.00103

Zwedie, H. S. (2022)  Wheat Policy Yield and Production in Ethiopia, https://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/23322039.2022.2079586

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