Goutte à Goutte
Les appellations irrigation goutte à goutte ; irrigation localisée ou micro-irrigation désignent une même méthode d’irrigation caractérisée par des apports d’eau faibles et localisés au voisinage des cultures.
Le terme irrigation localisée est utilisé par l’Organisation Mondiale pour l’Alimentation et l’Agriculture ( FAO-OAA ), tandis que le terme micro-irrigation est choisi par la Commission Internationale pour l’Etude des Irrigation et du Drainage ( CIID ), à cause des faible débits mis en œuvre au niveau des distributeurs.
Certains auteurs utilisent le terme d’irrigation gouttes à gouttes. Ceci ne constitue en réalité que l’un des trois systèmes d’irrigation localisée, avec l’aspersion par les mini- diffuseurs et l’arrosage par les orifices calibrés.
L’irrigation localisée, telle qu’elle existe aujourd’hui, à été développée en moyen orient au cours des années 60, son extension est liée à celle des plastiques qui a permis la fabrication de tuyaux bon marché et de faible diamètre et de distributeurs précis et fiables.
Elle est caractérisé par :
v L’apport localisé de l’eau au voisinage de la culture par l’intermédiaire d’un réseau dense de canalisations fixes couvrant l’ensemble de la parcelle.
v L’utilisation de faibles débits unitaires.
v L’apport de faibles doses, correspondant à une fraction de l’ETP journalière ( 5 à 6mm/jour en période de pointe ).
v Une fréquence d’apport élevée.
L’eau, apportée en surface par les distributeurs, humidifie un volume de sol plus au moins important appelé " bulbe humide " formé par:
v Une zone saturée autour du point d'apport, étroite et peu profonde (10 cm au maximum en sol moyen).
v Une zone non saturée où l'humidité décroît en fonction de la distance au point d'apport.
L'observation, dans un même sol, des zones humides formées par des distributeurs fonctionnant dans les mêmes conditions d'arrosage montre une grande variabilité de formes et de dimensions.
Différents facteurs interviennent dans le développement de la zone humide.
Þ La nature du sol :
Le développement latéral du bulbe dépend de l'importance des forces capillaires donc la texture du sol. Dans les sols à texture grossière (sable), le bulbe est moins développé que dans les sols à texture fine (limon, argile).
Þ L'humidité initiale du sol lors du premier arrosage:
Pour favoriser le développement du bulbe, les arrosages débuteront sur un sol encore humide. Le bulbe doit se former par dessèchement progressif du sol environnant la zone d'apport d'eau et non pas par apport d'eau sur un sol sec. Dans la pratique, cela se traduit par :
Þ Un démarrage précoce des arrosages:
En irrigation localisée, le premier apport est effectué plus tôt qu'en irrigation par aspersion ou gravitaire. ( la teneur en eau du sol égale 70 ou 80% de la capacité au champ)
v Nécessité d'humidifier le sol:
La nécessité d'humidifier dans certains cas le sol par une autre méthode d'irrigation (aspersion ou gravitaire).
v Le type et le débit des distributeurs.
v La fréquence des arrosages:
Des arrosages fréquents favorisent le développement latéral du bulbe (pulse irrigation : fréquence supérieure à 10 arrosages par jour). Comme les temps de fonctionnement sont courts, le réseau de distribution ( rampes ou porte rampes ) doit être conçu pour cette utilisation.
AVANTAGES
L'irrigation localisée permet utilisation rationnelle et économie d’eau.
a. Economie d'eau:
Les pertes par évaporation. L'eau apportée profite surtout à la culture en place.
b. Contrôle des quantités d'eau apportées:
Dans un réseau bien dimensionné, la variation de débit entre deux goutteurs quelconques est inférieure à 10%. Il est donc possible de connaître avec précision la répartition de l'eau apportée à la parcelle.
c. Pression de fonctionnement faible:
La pression nominale de fonctionnement de la plupart des distributeurs est voisine de 10 mce. En prenant en compte les pertes de charges dans la station de tête et dans les diverses canalisations, une charge de 20 à 25 mce est généralement suffisante en terrain plat.
e. Facilité de travail:
Facilité les différentes opérations des cultures et les passages de matériel possibles à tout moment .
f. Enherbement réduit:
Limite le développement des mauvaises herbes et réduit le nombre de désherbages.
h. Maintien de la structure du sol et diminution du tassement:
L'eau à la sortie du distributeur est pratiquement sans pression. La structure du sol n'est donc pas détériorée par les chocs entre les gouttelettes et les agrégats, il n'y a pas de battance.
Les apports localisés laissent les allées sèches et les machines circulent sans tasser le sol.
i. Fertilisation et traitement:
L'apport d'engrais par l'eau d'irrigation est indispensable pour les cultures sous serre ou dans les zones à fort déficit hydrique.
j. Automatisation:
L'irrigation localisée se prête bien à l'automatisation, les intervalles de temps entre arrosages successifs sont courts et les canalisations sont fixes.
k. Utilisation d'eau salée:
L'humidité importante du sol au voisinage du point d'apport maintient la solution du sol à un niveau de salinité sans conséquences dommageables pour la culture en place. Il n'y a pas de danger de brûlure du feuillage comme en aspersion mais l'accumulation de sel dans le sol peut être nuisible à la culture suivante.
l. Possibilité d'irrigation sur des sols difficiles:
L'irrigation des sols peu perméables (risque de flaquage avec l'aspersion) ou très légers (très faible capacité de rétention ou percolation rapide de l'eau en irrigation de surface) est possible.
INCONVENIENTS
a. Obstruction:
Les inconvénients majeurs sont liés aux risques d'obstruction des distributeurs.
L'irrigation goutte à goutte ne peut être envisagée sans une filtration préalable de l'eau utilisée.
b. Coût d'investissement:
Les coûts d'investissements sont élevés: comme une installation d'irrigation localisée est calculée en fonction de la topographie et de la géométrie d'une parcelle, la possibilité de rotation et d'amortissement de ce matériel sur plusieurs parcelles comme c'est le cas pour l'aspersion, est limitée.
Dans certains cas (maraîchage) on peut cependant envisager de transporter en cours d'année les installations de parcelle en parcelle, de rapprocher les rampes des cultures pendant une durée limitée pour faciliter la reprise (cannes à sucre ou cultures maraîchères en rangs jumelés), ou lorsque la main d'œuvre est abondante, de déplacer les rampes au cours d'un même arrosage.
c. Contrôle de débit:
Deux fois dans la saison le contrôle des débits est nécessaire pour déceler les distributeurs bouchés. Selon le type de distributeur utilisé et la position des rampes (enterrés ou placées sur le sol mais plus ou moins dissimulées par la végétation), un contrôle visuel du débit est parfois difficile à réaliser.
d. Panne de fonctionnement:
Le système racinaire est le plus souvent localisé dans la zone humide et la sécheresse due à une panne de l'installation ou à un manque d'eau est donc importante.
e. Poussières:
Les poussières déposées sur les fruits ou sur les feuilles ne sont pas enlevées par l'eau d'irrigation comme c'est le cas en aspersion sur frondaison.
f. Contraintes:
L'irrigation localisée impose à l'exploitant de connaître très précisément:
§ les besoins en eau de la culture en fonction de son stade végétatif et des conditions climatiques.
§ Le type du sol.
§ Les besoins en éléments fertilisants de la culture selon son stade végétatif.
Pour une installation d'irrigation localisée fonctionne correctement, il convient:
§ d'utiliser un matériel sûr et fiable principalement pour la station de tête (filtration, automatisme) et pour les distributeurs (régularité des débits).
§ De dimensionner correctement le projet (choix des diamètres) pour obtenir une uniformité de distribution satisfaisante, le débit des distributeurs doit être égale au débit nominal à 10% près.
DESCRIPTION D'UNE INSTALLATION
L'installation type d'irrigation localisée comprend:
a. La ressource en eau.
b. La station de tête.
c. Les canalisations principales et secondaires.
d. Les portes rampes.
e. Les rampes.
f. Les distributeurs.
A. Ressources en eau
En irrigation, la ressource en en eau peut être:
Þ Une prise sur rivière.
Þ Un barrage.
Þ Un forage.
Þ Un puits.
Þ Un bassin de stockage.
B. Station de tête
La station de tête comporte les éléments nécessaires :
Þ au conditionnement de l'eau
Þ à la sécurité de fonctionnement de l'installation.
ü Contrôle des apports:
- Le compteur d'eau:
L'installation d'un compteur d'eau en tête de réseau est indispensable pour:
¨ vérifier le bon fonctionnement du réseau par un contrôle régulier du débit (volume/temps) et détecter un limonage ou une obstruction des distributeurs.
¨ Connaître la pluviométrie horaire apportée réellement sur une parcelle lors de l'arrosage.
¨ Connaître par hectare le volume d'eau apporté pour l'ensemble de la campagne d'irrigation.
L'utilisation d'une fiche d'enregistrement permet de suivre l'évolution des arrosages sur toute la campagne.
Il est préférable de vérifier les apports d'eau avec un compteur plutôt que de les calculer à partir de la durée de fonctionnement et du débit de l'installation. En effet, la pression disponible peut varier au cours d'un arrosage et d'un poste à l'autre.
ü Contrôle des pressions:
Le régulateur de pression aval
Le rôle du régulateur de pression aval est de maintenir constante une pression aval ( régulateur aval ). Il se place soit :
v En amont de la station de tête : il protége alors les installations contre les risques d'une pression excessive non compatible avec les caractéristiques du matériel utilisé.
v En tête de chacun des postes d'arrosage : il permet alors d'obtenir la pression normale de fonctionnement décidée par le projeteur.
Les régulateurs fonctionnent dans des plages de pression (amont et aval) et de débit définies par le constructeur. Ils sont réglables manuellement ou préréglés en usine.
Si le régulateur utilisé ne fonctionne pas à débit nul, une soupape de sécurité est nécessaire pour protéger l'installation contre les surpressions.
