Types de systèmes d’irrigation – Que choisir en fonction de ses besoins ?

En agriculture, il n’existe pas de solution unique. C’est pourquoi plusieurs systèmes d’irrigation sont disponibles sur le marché, chacun ayant ses avantages et ses inconvénients.  Pour prendre une décision éclairée et adaptée à ses besoins, l’agriculteur doit tenir compte de nombreux facteurs lorsqu’il choisit un système d’irrigation afin d’améliorer l’efficacité de l’irrigation. Voici les systèmes d’irrigation les plus couramment utilisés par les agriculteurs.

1.Irrigation par aspersion – Irrigation aérienne

Les systèmes d’irrigation par aspersion conviennent aux exploitations agricoles à grande échelle. Ils se composent d’un réseau de tuyaux et de têtes d’arrosage qui distribuent l’eau aux cultures, souvent de manière circulaire. Il existe également différents types d’arroseurs : à pivot central, à mouvement linéaire, à pistolet mobile, et permanents ou fixes, conçus pour s’adapter à des exploitations agricoles spécifiques.

Avantages :

• Efficace pour l’irrigation à grande échelle.
• Il existe différents types d’arroseurs, tels que les arroseurs rotatifs, les arroseurs à jet et les arroseurs à impact.
• Ils peuvent être programmés pour arroser automatiquement.
• Peut être utilisé pour appliquer des engrais ou des pesticides.
• Utile pour améliorer le rendement et la qualité des cultures.

Inconvénients :

• Consommation d’eau élevée.
• Plus d’entretien est nécessaire pour éviter le colmatage et s’assurer que le système fonctionne efficacement.
• Plus sensible au vent, qui peut entraîner une distribution inégale de l’eau.
• Ne convient pas aux cultures arboricoles ou aux champs présentant de grandes pentes.
• Coûts plus élevés (pour l’installation et l’entretien)

a. Irrigation à pivot central

Le système d’irrigation à pivot central est un type de système d’arrosage très répandu. Dans ce système, une unité d’irrigation se déplace circulairement. Le système distribue l’eau uniformément sur les cultures par un système de pulvérisation ou de barbotage à partir de buses montées sur un cadre. La largeur de la zone irriguée à chaque fois, ainsi que la vitesse de rotation et la quantité d’eau appliquée, dépendent du système et de ses composants/accessoires. L’unité peut être déplacée soit manuellement, à l’aide d’un tracteur, soit à l’aide d’un système d’entraînement électrique. Dans ces systèmes, l’agriculteur peut utiliser des arroseurs à basse pression (10-30 psi), à moyenne pression (30-60 psi) ou à haute pression (plus de 60 psi).

Avantages :

• Idéal pour l’irrigation à grande échelle.
• Amélioration de la qualité et de la quantité des récoltes.
• Atténuation de l’érosion du sol.
• Convient aux champs linéaires, carrés ou rectangulaires.
• Possibilité d’automatiser les systèmes pour couvrir rapidement de grandes surfaces.

Inconvénients :

• L’installation est généralement coûteuse.
• Plus d’entretien est nécessaire pour les équipements coûteux
• Consommation d’énergie élevée.
• Ne convient pas aux champs de forme irrégulière (certaines parties du champ peuvent être irriguées de manière inégale).

b. Système d’irrigation à canon mobile

Dans un système d’irrigation par canon mobile, un grand canon à eau est monté sur un chariot à roues ou un autre véhicule capable de se déplacer le long du champ à irriguer. Le canon à eau est relié à une conduite d’alimentation en eau et propulsé par la force de l’eau éjectée par le canon.

Les systèmes d’irrigation à canon mobile sont très efficaces pour arroser de grandes surfaces de cultures, y compris les champs dont le terrain est irrégulier ou dont la hauteur des cultures varie. Le système est capable de couvrir de grandes distances et peut être utilisé pour irriguer des champs de formes et de tailles différentes.

Avantages :

•  Très efficace pour acheminer l’eau d’irrigation vers de vastes zones de cultures, y compris des champs au relief irrégulier ou à la hauteur de culture variable.
•  Le système est très efficace en ce qui concerne l’utilisation de l’eau, car il réduit le gaspillage en acheminant l’eau directement vers les cultures.
•  Le système peut être modifié pour recevoir des engrais, des herbicides et des insecticides, ce qui réduit le coût et la charge de travail liés à l’utilisation d’équipements de pulvérisation distincts.
• Le système est très portable et peut être facilement déplacé dans l’exploitation

Inconvénients :

•  Le coût d’installation d’un système d’irrigation à canon mobile peut être élevé, ce qui peut constituer une barrière à l’entrée pour certains agriculteurs.
•  Les systèmes d’irrigation à canon mobile nécessitent des contrôles d’entretien réguliers, ce qui peut être coûteux et prendre du temps.
•  Les conditions venteuses peuvent affecter l’efficacité du système, entraînant une couverture inégale et un gaspillage d’eau.
• Dans les zones où le sol est vulnérable, la forte pression de l’eau provenant du canon peut entraîner l’érosion du sol, ce qui peut causer des dommages à long terme au champ.

2.Types de systèmes de micro-irrigation

a. Systèmes d’irrigation goutte à goutte (irrigation par ruissellement)

Un système d’irrigation goutte à goutte fournit de l’eau directement aux racines des cultures, ce qui augmente l’efficacité et minimise le gaspillage d’eau. Le système comprend un réseau de tubes (en plastique) ou de tuyaux et d’émetteurs ou de goutteurs qui libèrent l’eau directement à la base de la culture à des taux très faibles (2-25 litres par heure). Dans ce cas, l’irrigation tend à être plus fréquente que dans le cas des systèmes d’arrosage. L’irrigation au goutte-à-goutte est utilisée de préférence pour les cultures à haute valeur ajoutée (par exemple, les légumes, les vignes).

Avantages :

• Efficace dans l’utilisation de l’eau car elle ne cible que les endroits spécifiques où l’eau est nécessaire.
• Elle peut également être utilisée pour la fertigation (application d’engrais par le biais du système d’irrigation au cours d’une session d’irrigation).
• Réduit le lessivage des nutriments et l’érosion du sol, préservant ainsi la qualité du sol.
• Permet d’économiser jusqu’à 60 % de l’eau utilisée
• Convient aux cultures en ligne ainsi qu’aux vergers et aux vignobles.
• Très efficace pour réduire le stress et les maladies des plantes (liés à une forte humidité sur le couvert végétal ou à la transmission d’agents pathogènes présents dans le sol).
• Peut être utilisé dans des sols à forte salinité pour atténuer le problème.

Inconvénients :

• Leur installation est plus coûteuse que celle des systèmes d’arrosage.
• Il faut beaucoup d’entretien pour éviter le colmatage, les fuites et l’obstruction des racines. Le blocage des émetteurs est l’un des problèmes les plus courants auxquels un agriculteur peut être confronté lorsqu’il utilise l’irrigation au goutte-à-goutte.
• Tendance à l’accumulation de sel dans le sol autour du goutteur (zone humide), ce qui peut être préjudiciable aux cultures si l’on n’y prend pas garde.

b. Systèmes de micro-aspersion

Ils sont également considérés comme des systèmes d’irrigation efficaces et précis présentant de nombreux avantages par rapport à l’irrigation au goutte-à-goutte. Toutefois, les micro-asperseurs conviennent mieux aux sols sablonneux, car ils permettent moins de lessivage et une meilleure répartition de l’eau dans le système racinaire. Ils sont utilisés avec succès dans les vergers de pêchers ou d’agrumes aux sols sablonneux, mais de nombreux producteurs de légumes les préfèrent également.

c. Tuyaux d’arrosage

Les tuyaux d’arrosage fonctionnent de la même manière que l’irrigation au goutte-à-goutte, en fournissant de l’eau directement à la base de la plante, mais ils sont généralement fabriqués en caoutchouc poreux ou en plastique qui infiltre l’eau à la place. Ces systèmes sont idéaux pour les plates-bandes, les arbustes et les arbres.

Avantages

• Utilisation très efficace de l’eau
• Les jardins restent humides plus longtemps.
• Moins d’évaporation et de ruissellement que les arroseurs.
• Peut être personnalisé pour s’adapter à des zones spécifiques.

Inconvénients

• Peut nécessiter une surveillance accrue pour éviter un arrosage excessif.
• Peuvent avoir tendance à se boucher.
• Doivent être remplacés tous les deux ou trois ans.

3. Irrigation de surface 

Il y a trois principaux types d’irrigation de surface : le système de bassin, le système de bordure et le système de sillon.

Tous ces systèmes impliquent l’inondation et l’irrigation des champs avec de l’eau. Ce système achemine l’eau vers les cultures par des canaux, des bassins ou des sillons. Bien qu’il s’agisse d’un système d’irrigation bon marché, il nécessite un terrain plat et bien nivelé ainsi qu’une grande disponibilité d’eau.

Avantages :

• Convient à l’irrigation à grande échelle.
• Systèmes d’irrigation bon marché.
• Peu d’entretien.
• Convient aux terrains vallonnés

Inconvénients :

• Nécessite beaucoup d’eau car la majeure partie de l’eau est perdue par évaporation.
• L’apport d’eau n’est pas constant d’une culture à l’autre.
• Susceptible d’érosion du sol et de lessivage des éléments nutritifs.
• Ne convient pas aux champs en pente (supérieure à 3 %).
• L’agriculteur doit être particulièrement vigilant pour éviter l’engorgement et l’humidité excessive du sol qui peuvent conduire à des conditions anaérobies dans la zone des racines, entraînant la pourriture des racines.

Comment améliorer l’efficacité de l’irrigation de surface

L’irrigation de surface est considérée comme un système dont l’efficacité est généralement inférieure à celle des systèmes mentionnés précédemment, qui sont des solutions plus précises. Cependant, dans de nombreux cas, des rendements élevés ont été atteints lorsque l’irrigation est appliquée avec un soin particulier.

Il existe plusieurs façons d’améliorer l’efficacité de l’irrigation de surface :

1. Nivellement efficace du champ,
2. Utilisation de canaux en plastique ou en béton (plutôt qu’en terre pour réduire les pertes d’eau dues à l’infiltration),
3. l’utilisation de tuyaux en PVC ou en aluminium à basse pression.
4. Connaître les besoins en eau et les caractéristiques des cultures pour adopter le régime d’irrigation.
5. Utilisation d’une eau de haute qualité (faible salinité).
6. Conception d’un système de captage et de réutilisation des eaux de ruissellement.
7. Utilisation de technologies permettant d’accroître la précision de la gestion de l’eau.

Références

1. https://citeseerx.ist.psu.edu/
2. https://www.ripublication.com/ijaar19/ijaarv14n1_06.pdf
3. https://academicjournals.org/journal/IJWREE/article-full-text/A557E9051547
4. https://books.google.fr/
5. https://agrilife.org/itp/files/2018/05/BUL247.pdf
6. https://www.fao.org/3/s8684e/s8684e07.htm
7. https://anrcatalog.ucanr.edu/pdf/8447.pdf
8. https://krishi.icar.gov.in/jspui/bitstream/123456789/28189/1/Special%20Issue%20kkm.pdf
9. https://extension.uga.edu/publications/
10. https://extension.okstate.edu/

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