La Petite Irrigation Dans Les Zones Arides - FAO [PDF]

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La petite irrigation dans les zones arides Principes et options © FAO 1997 Préface Sécurité alimentaire et irrigation Les principes d'un développement approprié de l'irrigation Améliorer l'efficacité de l'utilisation de l'eau Critères et options pour des méthodes d'irrigation appropriées Estimation simple des besoins hydriques des plantes Aspects écologiques du développement de l'irrigation Aspects humains du développement de l'irrigation Regard vers le passé Regard vers l'avenir Bibliographie

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Le petite irrigation dans le zones arides - Préface

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Préface La présente publication tente de condenser les informations actuelles sur les méthodes d'irrigation appropriées et de donner quelques idées sur leurs possibilités d'adoption et d'adaptation par les petits paysans dans les zones semi-arides de l'Afrique subsaharienne. Il s'agit d'une vaste région, où il est crucial de renforcer et de stabiliser la production agricole. Pourtant le secteur irrigué y a jusqu'à présent été insuffisamment développé. Les nombreux efforts déployés par le passé dans ce sens ont échoué, la démarche adoptée n'étant peut-être pas adaptée aux conditions physiques et socioéconomiques qui prévalent dans la région. Il n'y a pas de recette universelle pour garantir la sécurité alimentaire en Afrique, ni pour y développer l'irrigation. Le polymorphisme du continent ne permet pas l'application d'une seule approche. De multiples options sont possibles et les plus appropriées dépendent des conditions agronomiques, économiques et sociales spécifiques locales. Dans certains cas, l'installation de grands réseaux, à gestion centralisée (par des entreprises commerciales ou d'Etat), pourrait être le moyen le plus rapide d'accroître la production. Mais l'irrigation devrait simultanément être développée sur les petites exploitations gérées par des agriculteurs individuels ou par des associations d'agriculteurs. La présente publication vise essentiellement à promouvoir cette dernière forme de développement. Il faut adopter une approche positive et réaliste, en étant conscient des problèmes réels sans pour autant se laisser décourager. L'objet de cette étude est de présenter des options pratiques compatibles avec une nouvelle approche de ce type. Un effort a été fait pour simplifier le plus possible cet exposé, sans pour autant le rendre simpliste, afin qu'il puisse être utile à une vaste gamme de lecteurs, depuis les décideurs jusqu'aux vulgarisateurs de terrain; on a également veillé à ce que les options présentées soient compatibles avec le Programme spécial de la FAO à l'appui de la sécurité alimentaire en Afrique. Le lecteur remarquera d'emblée que cet exposé n'est pas un manuel purement technique donnant des instructions pour l'emploi des systèmes d'irrigation. Son objet est plutôt de définir, tout en les expliquant, les principes conceptuels fondamentaux de l'irrigation moderne qui devraient sous-tendre les prises de décisions relatives au développement de l'irrigation. Alors que les prescriptions toutes faites tendent à être spécifiques et rigides, et sont donc rarement applicables lorsque de nouveaux problèmes surgissent au fur et à mesure que les circonstances évoluent, une compréhension de base des principes devrait permettre aux spécialistes d'adapter leur mode de pensée et leurs actions aux situations imprévues. Le but ultime est donc de donner des informations susceptibles de bien faire comprendre les possibilités et les limites des méthodes d'irrigation modernes, pour guider le lecteur dans le choix et l'adaptation de technologies appropriées permettant d'accroître durablement la production et de mieux utiliser les ressources. En adoptant cette approche, je n'ai pas traité les méthodes d'irrigation de surface traditionnelles (notamment l'irrigation par planches, par submersion et par sillons) qui ont déjà été maintes fois décrites dans le passé et sont généralement bien connues dans la région. Ces méthodes sont utilisées depuis longtemps pour arroser des cultures comme le riz, la canne à sucre et le coton. Or, cette étude se concentre sur le développement de l'irrigation de cultures vivrières comme les fruits, les céréales, les légumineuses et les légumes (plantes racines comprises) qui peuvent pousser dans les zones semi-arides ou arides où l'eau est rare. C'est dans ces zones de l'Afrique subsaharienne que les petits systèmes d'irrigation peu coûteux, basés sur l'application fréquente d'un faible volume d'eau sur une surface partielle, semblent offrir des possibilités considérables encore inexploitées.

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Le petite irrigation dans le zones arides - Préface

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Daniel Hillel

Remerciements En tant qu'auteur du présent rapport, je tiens à exprimer ma gratitude en premier lieu à M. Jacques Diouf, Directeur général de l'Organisation des Nations Unies pour l'alimentation et l'agriculture, dont l'intérêt personnel et la détermination à rendre les activités de la FAO plus adaptées aux réalités du terrain, ont inspiré ce projet. Je remercie aussi pour leurs conseils et leurs encouragements précieux MM. Wim Sombroek, ancien directeur de la Division de la mise en valeur des terres et des eaux, Robert Brinkman, directeur actuel et Hans Wolter, chef du Service de la gestion et de la mise en valeur des ressources en eau relevant de cette division. D'autres membres de la division - en particulier MM. Lucien Vermeiren, Arum Kandiah et Bo Appelgren - nous ont aussi donné des renseignements et des conseils utiles. Les illustrations ont été réalisées avec l'aimable assistance de M. Han Kamphuis, qui mérite des remerciements particuliers. Il en est de même pour Mme Cynthia Rosenzweig, qui nous a aidés lors de la mise en page de cette publication. Enfin, je suis profondément reconnaissant à la Fondation Rockfeller de New York de son appui inestimable.

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Le petite irrigation dans le zones arides - Sécurité alimentaire et irrigation

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Chapitre I Sécurité alimentaire et irrigation Les perspectives de la sécurité alimentaire dans nombre de pays en développement suscitent de vives préoccupations. L'appauvrissement généralisé du couvert végétal et l'accélération de l'érosion réduisent la productivité des terres non irriguées, qu'elles soient mises en culture ou utilisées comme pâturages. Les régions semi-arides, sujettes à des aléas climatiques et à de fréquentes sécheresses, sont particulièrement vulnérables. Par ailleurs, l'épuisement et la pollution des ressources limitées en eau douce et les pressions concurrentes exercées sur ces dernières - par des Etats limitrophes, mais aussi par différents secteurs dans chaque Etat - limitent les possibilités d'expansion de l'irrigation. Le problème de la sécurité alimentaire est exacerbé par la croissance rapide de la population et, partant, de la demande d'aliments. En effet, les prix des denrées sur le marché mondial ont récemment amorcé une hausse. En outre, on voit se profiler à l'horizon le spectre d'une modification profonde du climat (dérivant de l'intensification de l'effet de serre), risquant d'aggraver les conditions météorologiques et de les rendre plus aléatoires, ce qui désorganiserait les systèmes de production établis. Ce changement climatique pourrait obliger à investir de fortes sommes pour modifier les systèmes existants et en établir de nouveaux. Tous ces problèmes se posent avec une acuité particulière sur le continent africain, dont certaines régions sont déjà aux prises avec une grave crise démographique et environnementale. La population de l'Afrique subsaharienne, sur le point d'atteindre les 600 millions d'habitants, devrait doubler d'ici à l'an 2020. C'est pourquoi la communauté internationale doit redoubler d'efforts pour aider les nations africaines à améliorer leurs perspectives de sécurité alimentaire (figure 1).

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FIGURE 1 Disponibilités d'eau en Afrique Source: Irrigation and water resources potential for Africa, FAO (1987).

Il est clair que l'irrigation peut et doit jouer un rôle important dans l'augmentation et la stabilisation de la production alimentaire, en particulier dans les régions les moins développées de l'Afrique, au sud du Sahara. Cependant, de nombreux obstacles freinent l'expansion de l'irrigation. Dans de vastes zones de cette région, les ressources en eau douce sont limitées. Dans d'autres, on ne connaît pas suffisamment les ressources potentielles pour faire des prévisions fiables. Même dans les endroits où l'on sait de façon certaine que les ressources hydriques sont substantielles, il arrive que d'autres conditions ne soient pas propices au développement de l'irrigation. Ces conditions peuvent être les suivantes: topographie et sols défavorables, marchés distants, infrastructures inadéquates, mais aussi absence de crédit, de main-d'œuvre, d'informations et d'autres services destinés aux agriculteurs. Quoique réels, ces problèmes ne suffisent pas à expliquer l'échec des efforts déployés à travers l'histoire pour exploiter pleinement le potentiel d'irrigation de l'Afrique subsaharienne. D'après les données disponibles, ce potentiel est considérable (tableau 1). Selon certaines estimations, il atteindrait 30 millions d'hectares, alors que d'autres l'évaluent à moins de 10 millions d'hectares. Il semble raisonnable de se baser sur un chiffre de l'ordre de 15 à 20 millions d'hectares qui, pleinement exploités et bien gérés, pourraient contribuer à améliorer sensiblement la sécurité alimentaire du continent africain. Les résultats décevants des quelques initiatives mises en œuvre dans le passé pour développer l'irrigation semblent davantage imputables à des défaillances aux niveaux de la stratégie et de la mise en œuvre qu'à des obstacles réellement insurmontables. Une nouvelle approche s'impose.

TABLE 1 Afrique subsaharienne: estimation des surfaces irriguées, en pourcentage du potentiel, 1991 Pays

Potentiel irrigable (ha)

Surface sous irrigation (ha)

Total en % du potentiel

Afrique du Sud

1 445 000

1 270 000

87,9

Angola

3 700 000

75 000

2,0

Bénin

300 000

10 236

3,4

Botswana

14 640

1 381

9,4

Burkina Faso

164 460

24 330

14,8

Burundi

185 000

14 400

7,8

Cameroun

290 000

20 970

7,2

Cap-Vert

2 990

2 779

92,9

Comores

300

130

43,3

Congo

340 000

217

0,0

Côte d'Ivoire

475 000

72 750

15,3

Djibouti

1 000

674

67,4

Erythrée

187 500

28 124

15,0

Ethiopie

3 637 300

189 556

5,2

Gabon

440 000

4 450

1,0

Gambie

80 000

1 670

2,1

Ghana

1 900 000

6 374

0,3

Guinée

340 000

15 541

4,6

Guinée-Bissau

281 290

17 115

6,1

Guinée équatoriale

30 000

-

-

Kenya

353 060

66 610

18,9

Lesotho

12 500

2 722

21,8

Libéria

600 000

2 100

0,4

Madagascar

1 500 000

1 087 000

72,5

Malawi

161 900

28 000

17,3

Mali

566 000

78 620

13,9

Mauritanie

165 000

49 200

29,8

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Maurice

20 000

17 500

87,5

Mozambique

3 072 000

106 710

3,5

Namibie

47 300

6 142

13,0

Niger

270 000

66 480

24,6

Nigéria

2 330 510

232 821

10,0

Ouganda

202 000

9 120

4,5

Rwanda

159 000

4 000

2,5

São Tomé-et-Principe

10 700

9 700

90,7

Sénégal

340 000

71 400

21,0

Seychelles

1 000

-

0,0

Sierra Leone

807 000

29 360

3,6

Somalie

240 000

200 000

83,3

Soudan

2 784 000

1 946 200

69,9

Swaziland

93 220

67 400

72,3

République centrafricaine

1 900 000

135

0,0

République-Unie de Tanzanie

990 420

150 000

15,1

Tchad

835 000

14 020

1,7

Togo

180 000

7 008

3,9

Zaïre

7 000 000

10 500

0,2

Zambie

523 000

46 400

8,9

Zimbabwe

388 400

116 577

30,0

Afrique subsaharienne

39 366 490

6 181 422

15,7

Source: Irrigation in Africa - a basin approach. FAO. (sous presse)

L'irrigation consiste à approvisionner les cultures en eau par des moyens artificiels, en vue de permettre l'agriculture dans les zones arides et de compenser les effets de la sécheresse dans les zones semi-arides. Même dans les zones où les précipitations saisonnières totales sont en moyenne adéquates, elles peuvent être inégalement réparties pendant l'année et variables d'une année sur l'autre. Là où l'agriculture pluviale traditionnelle comporte de gros risques, l'irrigation peut contribuer à garantir une production stable. L'irrigation joue depuis longtemps un rôle clé dans l'alimentation des populations en expansion et ce rôle ne cessera de s'accroître. Non seulement l'irrigation augmente les rendements de certaines cultures, mais elle prolonge la période de végétation effective dans les régions où il y a des saisons sèches, ce qui permet de pratiquer la pluriculture (deux ou trois, voire quatre cultures par an) là où, sans un apport d'eau, seule la monoculture aurait été possible. Grâce à la sécurité apportée par l'irrigation, les intrants additionnels requis pour intensifier encore la production (protection phytosanitaire, engrais, variétés améliorées et façons culturales plus rationnelles) deviennent accessibles sur le plan économique. L'irrigation réduit le risque que ces intrants coûteux soient gaspillés par suite d'une mauvaise récolte due au manque d'eau. La pratique de l'irrigation consiste à déverser de l'eau jusqu'à la partie du profil pédologique, appelée rhizosphère, où elle est absorbée instantanément et ultérieurement par la plante. Les systèmes d'irrigation bien gérés sont ceux qui contrôlent la distribution spatiale et temporelle de l'eau de façon à favoriser la croissance et le rendement des cultures et à améliorer la rentabilité économique de la production végétale. Ces systèmes distribuent l'eau à raison de fréquences et de quantités calculées de façon à satisfaire les besoins des cultures qui varient en fonction du temps. Le but n'est pas simplement d'optimiser les conditions de végétation sur une parcelle spécifique ou pendant une saison particulière, mais de protéger l'ensemble du milieu où est situé le champ contre la dégradation à long terme. Ce n'est qu'ainsi que les ressources en terres et en eau seront utilisées efficacement et durablement. Au contraire, les systèmes d'irrigation mal gérés gaspillent du temps et de l'énergie, épuisent ou polluent les ressources hydriques, n'améliorent pas les récoltes et/ou comportent un risque de dégradation des sols. La tâche essentielle d'amélioration et de stabilisation de la production agricole dans les régions exposées à la sécheresse impose donc un effort concerté pour améliorer la gestion de l'eau sur les exploitations. Quelques systèmes d'irrigation traditionnels

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doivent être modernisés de façon à améliorer les rendements des cultures et à mieux utiliser les ressources. De même, les nouveaux systèmes que l'on projette de mettre en place doivent être basés sur des principes et des techniques rationnels permettant une utilisation efficace de l'eau et une optimisation de l'irrigation par rapport à tous les autres intrants et opérations agricoles essentiels. Au cours des dernières décennies, des progrès révolutionnaires ont marqué la science et la technique de l'irrigation. On a maintenant une vision plus globale du système sol-cultures-eau et des facteurs climatiques, physiologiques et pédologiques qui l'influencent. Ces nouvelles connaissances théoriques ont débouché sur des innovations techniques qui ont permis de mieux maîtriser l'écoulement et de maintenir la teneur en humidité et en nutriments du sol à des niveaux proches de l'optimum pendant toute la période de végétation. Les plus importantes de ces innovations sont les techniques basées sur l'application fréquente d'un faible volume d'eau et de nutriments sur une surface partielle, en ajustant le débit en fonction des besoins des cultures. Ces méthodes sont aujourd'hui appliquées à grande échelle dans les pays industrialisés, où elles tendent à être hautement mécanisées et à reposer sur des technologies à forte intensité d'énergie et à faible coefficient de main-d'œuvre. Elles ne sont cependant pas nécessairement liées à l'acquisition d'équipements industriels coûteux et à une forte consommation d'énergie. Elles peuvent être simplifiées et adaptées aux conditions particulières des pays les moins avancés, disposant de capitaux réduits. En outre, elles sont suffisamment souples pour pouvoir être reproduites à une échelle réduite et adaptées aux besoins des petits paysans. Appliquées comme il convient, les nouvelles méthodes d'irrigation peuvent augmenter les rendements tout en minimisant le gaspillage (par ruissellement, par évaporation et par infiltration excessive), en réduisant les besoins de drainage et en favorisant l'intégration de l'irrigation avec des opérations essentielles concomitantes (fertilisation, façons culturales et lutte phytosanitaire). L'utilisation de l'eau saumâtre pose désormais moins de problèmes, de même que la mise en culture de terres sableuses, pierreuses ou en pente, auparavant considérées comme non irrigables. Parmi les autres avantages potentiels, on peut citer la diversification et l'intensification des cultures. Malgré tous les nouveaux progrès et les possibilités prometteuses, on adopte encore, dans de nombreuses zones irriguées, des pratiques qui sont source de gaspillage. Dans certains endroits, l'inefficacité est perpétuée par des normes fixes, imposées par les institutions, qui encouragent à appliquer l'eau sans compter, si bien qu'elle est généralement distribuée en quantités excessives. Ces systèmes rigides n'incitent guère les agriculteurs à améliorer leur gestion de l'eau et les dissuade même d'entreprendre, de leur propre chef, des initiatives dans ce sens. Cependant, l'inertie institutionnelle et les systèmes rigides ne sont qu'un aspect du problème. Certains des nouveaux systèmes élaborés dans les pays industrialisés sont, en fait, trop complexes, trop «gourmands» en énergie, tributaires de matériels importés coûteux et trop grands pour être applicables tels quels dans les pays les moins industrialisés, caractérisés par de faibles capitaux et un bas niveau technologique, où l'agriculture est souvent pratiquée à petite échelle et où les coûts relatifs du travail et du capital sont radicalement différents. Pour toutes ces raisons, les technologies modernes toutes prêtes sont souvent inefficaces lorsqu'elles sont introduites arbitrairement dans des pays en développement. Les systèmes perfectionnés et coûteux (comme les grandes rampes pivotantes et même les systèmes d'irrigation au goutte-à-goutte avec pompes électroniques, filtres, régulateurs de pression, valves doseuses et injecteurs d'engrais) , qui ont été importés et installés dans l'espoir d'obtenir une modernisation instantanée, ne fonctionnent pas, généralement à cause de l'absence de spécialistes pour assurer leur entretien et de pièces détachées. Ces installations peuvent très vite devenir des objets inutiles, symboles d'un progrès hâtif reposant sur des technologies inadaptées. Plutôt que d'introduire des systèmes électroniques prêts à l'emploi, les concepteurs devraient s'attacher à appliquer les meilleurs principes de l'irrigation efficace, en utilisant, dans la mesure du possible, les compétences et le matériel locaux. Au lieu de se limiter à transférer la technologie occidentale, telle quelle, l'objectif devrait être d'adapter ou de reconcevoir des technologies suffisamment souples pour qu'elles puissent être ajustées aux conditions et aux besoins locaux.

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FIGURE 2 Distribution des nappes d'eau souterraines en Afrique

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Chapitre 2 Les principes d'un développement approprié de l'irrigation Comment expliquer que, dans certaines zones, l'agriculture irriguée ne produise pas les avantages escomptés? Ce n'est pas le principe de l'irrigation lui-même qui est en cause, mais sa mise en pratique souvent inappropriée. Le plus souvent, l'eau est apportée sans compter et la terre en reçoit une quantité excessive, sans que l'on se préoccupe du coût réel de l'extraction de l'eau de sa source et de sa distribution à la ferme, ou de la reconstitution des ressources hydriques, une fois qu'elles seront épuisées ou polluées. En maintenant délibérément un bas prix pour l'eau, les gouvernements perpétuent la fausse idée que l'eau douce est un bien gratuit, et non une ressource rare et précieuse. Tous les êtres humains tendent à penser, à tort, que si une chose donnée en petite quantité est bénéfique, il vaut encore mieux en donner plus. En irrigation (comme du reste dans de nombreuses autres activités), le mieux est de donner juste ce qu'il faut, c'est-à-dire une quantité d'eau calculée en quantité suffisante pour satisfaire les besoins des cultures et prévenir l'accumulation de sels dans le sol, ni plus ni moins. Appliquer trop peu d'eau c'est, sans conteste, la gaspiller, car elle ne produira pas l'effet souhaité. A l'inverse, la pratique consistant à déverser une quantité excessive d'eau sur la terre en l'inondant peut être encore plus nocive car elle sature le sol pendant trop longtemps, inhibe l'aération, lessive les nutriments, accroît l'évaporation et la salinisation et, enfin, porte la nappe phréatique à un niveau qui supprime l'activité racinaire et microbienne normale et qui ne peut être drainé et lessivé qu'à grands frais. Ainsi, non seulement l'irrigation excessive représente un gaspillage d'eau, mais elle contribue à se desservir elle-même à travers le double fléau de l'engorgement et de la salinisation du sol. Dans ces circonstances, non seulement l'irrigation ne produit pas le résultat escompté qui est d'accroître et de stabiliser la production alimentaire, mais sa viabilité risque d'être compromise. La conséquence économique et environnementale ultime de la mauvaise gestion de l'irrigation est la destruction de la base productive d'une zone. Le coût de la remise en état de la terre, une fois qu'elle a été dégradée, peut être prohibitif. Du point de vue de l'utilisation de l'eau, quelques projets d'irrigation à grande échelle sont inefficaces de par leur mode de fonctionnement. Quand l'eau est distribuée aux agriculteurs selon un calendrier fixe et des tarifs déterminés indépendamment du volume effectivement consommé, les irrigateurs tendent à utiliser autant d'eau qu'ils le peuvent. Cela entraîne généralement une surirrigation qui, non seulement gaspille de l'eau, mais crée des problèmes liés à l'évacuation des eaux de retour et à l'élévation de la nappe qui compromettent l'exécution des projets. Il est particulièrement difficile de modifier les pratiques de gestion source de gaspillage, pas nécessairement parce que les difficultés techniques sont insurmontables ou parce que l'on manque de connaissances, mais tout simplement parce qu'il semble plus pratique ou plus rentable à court terme de gaspiller l'eau plutôt que de la conserver. Ces situations se vérifient lorsque le prix de l'eau d'irrigation est plus bas que le coût de la main-d'oeuvre ou de l'équipement requis pour éviter un arrosage excessif. La méthode d'irrigation classique, qui a été mise au point dans les principales vallées fluviales du Proche-Orient, de l'Asie du Sud et de l'Est, consiste à inonder la terre jusqu'à une certaine profondeur de façon à saturer complètement le sol, puis à attendre quelques jours ou quelques semaines jusqu'à ce

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que l'humidité emmagasinée dans le sol soit pratiquement asséchée, avant de réinonder la terre. Dans ce système d'irrigation, basé sur l'application peu fréquente d'un grand volume d'eau sur la totalité de la surface cultivée, la terre traverse plusieurs cycles caractéristiques, consistant en une alternance de périodes où l'humidité du sol est excessive et de périodes où la teneur en eau est généralement insuffisante. Les conditions ne sont optimales que pendant une brève période de transition entre deux conditions extrêmes (figure 3).

FIGURE 3 L'irrigation par surverse humidifie toute la rhizosphère jusqu'à saturation

En revanche, les méthodes d'irrigation plus récentes visent à déverser un volume limité d'eau, à des intervalles fréquents, là où sont concentrées les racines. Le but est de réduire les fluctuations de la teneur en eau de la rhizosphère, en maintenant en permanence le sol humide, sans le saturer, et en évitant que la culture soit privée d'oxygène (par excès d'eau) ou soumise à un stress hydrique (par manque d'humidité). En outre, si l'on arrose plusieurs endroits délimités dans l'espace, et non toute la surface, une grande partie de la surface du sol reste sèche permettant ainsi, non seulement de réduire l'évaporation, mais aussi d'éviter la prolifération des adventices (figures 4, 5, 6 et 7).

FIGURE 4 Forme du mouillage avec l'irrigation par sillons; si les sillons sont peu espacés, toute la rhizosphère est mouillée pratiquement jusqu'à saturation

FIGURE 5 Forme du mouillage avec l'irrigation par aspersion: pour compenser la distribution inégale de l'eau autour de chaque arroseur, les arroseurs sont suffisamment rapprochés pour que les jets se chevauchent (ce qui tend à uniformiser la distribution spatiale de l'eau)

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FIGURE 6 Système mobile d'arrosage par aspersion

FIGURE 7 Mouillage d'une zone partielle autour des arbres d'un verger irrigué au goutte-à-goutte

Il est difficile d'optimiser la teneur en humidité des sols avec les méthodes traditionnelles d'irrigation par surverse, qui prédominent encore dans de nombreuses vallées fluviales. C'est pourquoi la nouvelle approche de la gestion de l'irrigation n'a pas encore été adoptée à une échelle significative dans les pays en développement. Bien qu'elle gagne progressivement du terrain, sa mise en place devrait être encouragée et accélérée partout où elle semble appropriée. Pour bien faire, les nouveaux systèmes d'irrigation devraient amener l'eau jusqu'au champ dans des canaux de béton étanches pour éviter les pertes par infiltration ou, de préférence, dans des conduits fermés qui évitent la pollution et permettent de pressuriser l'eau distribuée. Dans le champ, l'eau peut être acheminée par des tuyaux de plastique peu coûteux résistant aux intempéries et déversée dans la rhizosphère au moyen de goutteurs, de microasperseurs ou de dispositifs poreux posés à la surface ou enfouis dans le sol. On peut avoir recours à de la main-d'œuvre et à des matériaux locaux pour remplacer les dispositifs fabriqués industriellement s'ils ne sont pas disponibles ou s'ils sont trop coûteux, sans renoncer aux principes d'une irrigation efficace. Plus la fréquence de l'irrigation augmente, plus la période d'infiltration tient une place importante dans le cycle d'irrigation. Avec de faibles applications quotidiennes (au lieu d'applications hebdomadaires ou mensuelles massives), les impulsions de l'eau ajoutée sont amorties à quelques centimètres ou décimètres de la surface, si bien qu'en dessous de cette profondeur, le débit est dans l'ensemble régulier. Un irrigateur expérimenté peut contrôler la teneur en humidité de la rhizosphère, ainsi que le taux de drainage interne, en ajustant la fréquence et le volume des applications d'eau à la capacité d'infiltration du sol, à la concentration de la solution du sol et aux besoins d'évaporation imposés par le climat. Ainsi, l'irrigateur peut gérer au mieux le système de façon à accroître les rendements tout en économisant l'eau (figures 6 et 7). Le concept classique, selon lequel la rhizosphère doit être complètement humidifiée à chaque

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irrigation, a été démenti par des expériences récentes prouvant qu'une culture peut se développer de façon satisfaisante quand seule une fraction du volume du sol - 50 pour cent ou même moins - est mouillée. Cela suppose, bien entendu, que l'apport d'eau et de nutriments dans cette fraction du sol soit suffisant pour satisfaire tous les besoins de la plante. Etant donné qu'un système d'irrigation basé sur des applications fréquentes peut être ajusté de façon à donner à la plante pratiquement la dose exacte d'eau dont elle a besoin, l'irrigateur n'a plus à se soucier de la capacité de rétention d'eau du sol durant les longs intervalles entre les irrigations. Les propriétés de rétention d'eau, qui étaient jadis considérées comme essentielles, ne sont donc plus l'élément décisif qui détermine si un sol est irrigable. De nouvelles terres jugées, il y a peu de temps encore, impropres à l'irrigation, peuvent à présent être mises en culture. C'est le cas des sables grossiers ou graveleux, dont la capacité de rétention d'eau est très faible et où l'irrigation par inondation de la surface entraînerait une infiltration excessive, durant le transport et l'épandage de l'eau. Ces sols peuvent désormais être irrigués, même s'ils sont en pente, au moyen de systèmes d'irrigation localisée (goutte-à-goutte, micro-aspersion ou émetteurs poreux enfouis dans le sol), qui distribuent fréquemment ou en permanence la dose voulue d'eau à la rhizosphère. Si les systèmes basés sur l'irrigation fréquente d'un volume partiel du sol offrent de nombreux avantages, ils ont aussi des inconvénients. Etant donné que seule une fraction de la rhizosphère potentielle est mouillée, la quantité d'eau emmagasinée dans le sol est moindre, si bien que la plante ne peut survivre que si le système fonctionne en permanence. Toute interruption , même brève, de l'irrigation (due à la négligence, à une panne mécanique ou à une pénurie d'eau) peut très vite endommager gravement la culture. Il est pratiquement impossible que le système soit continuellement fonctionnel s'il dépend d'un matériel coûteux et fragile importé de l'étranger, d'où la nécessité de le simplifier, pour que les agriculteurs locaux puissent l'entretenir eux-mêmes. En général, il est difficile de modifier un type de comportement humain déjà ancré et des normes institutionnelles préexistantes. Une infrastructure, conçue pour fonctionner d'une certaine manière, ne se convertit pas facilement. Une fois établies, les habitudes et les traditions acquièrent une face d'inertie, par suite de l'intérêt de certaines personnes à maintenir le statu quo et de la résistance au changement. C'est pourquoi il est si important que les nouveaux projets d'irrigation soient entrepris dans de bonnes conditions en instituant, dès le départ, des pratiques efficaces.

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Chapitre 3 Améliorer l'efficacité de l'utilisation de l'eau En général, le terme efficacité est utilisé pour quantifier la production (extrant) relative pouvant être obtenue d'un facteur (intrant) donné. S'agissant de l'utilisation de l'eau d'irrigation, l'efficacité peut être définie de différentes manières, suivant la nature des intrants et des extrants pris en considération. On peut, par exemple, prendre comme critère économique de l'efficacité la rentabilité financière de l'irrigation par rapport à l'investissement réalisé pour apporter l'eau. Dans ce cas, le problème est que les coûts et les prix fluctuent d'une année sur l'autre et varient considérablement selon les endroits. En outre, certains coûts et certains avantages de l'irrigation sont difficilement quantifiables en termes économiques ou financiers, surtout dans les endroits où l'économie de marché n'est pas encore pleinement développée. Souvent, seuls les coûts et les avantages immédiats sont visibles alors que les avantages et les inconvénients à long terme ne sont pas pleinement compris dès le départ. Comment donner une valeur économique au fait de protéger la population d'une région des effets potentiels d'une sécheresse si l'on ne connaît pas les probabilités de sécheresse ni leur gravité? Un certain degré d'incertitude est donc inévitable. D'un point de vue plus strictement technique, ce que les spécialistes de l'irrigation appellent efficacité du transport de l'eau est le rapport entre le volume net d'eau distribué sur une exploitation et le volume prélevé dans une source donnée. La différence entre les deux volumes représente les pertes par infiltration et par évaporation subies en cours de route, de la source au champ. Généralement le risque de détérioration de la qualité de l'eau par la pollution d'origine animale ou humaine, par exemple si l'eau des canaux est utilisée pour la lessive ou l'évacuation des déchets, n'est pas pris en compte dans le calcul de l'efficacité du transport. Le terme efficacité de l'application sur l'exploitation ou efficacité de l'irrigation au champ se réfère généralement à la fraction du volume d'eau déversé dans une parcelle ou dans un champ, qui est «consommée» par la culture, par rapport au volume distribué. La quantité consommée est le volume d'eau effectivement absorbé par la plante, dont la plus grande partie est généralement «transpirée» dans l'atmosphère (seule une petite fraction, souvent moins de 1 pour cent, étant retenue dans la biomasse végétale). De nombreux éléments démontrent que, sous un climat donné, la croissance de nombreuses plantes cultivées est directement liée à la quantité d'eau qu'elles rejettent par transpiration. Ceci s'explique par le fait que le CO2 servant à la photosynthèse et à la transpiration passe simultanément par les mêmes stomates des feuilles, si bien que les deux processus devraient être à peu près proportionnels. Cependant, dans la pratique, lorsque l'on parle du volume d'eau consommé au champ, on se réfère à l'évapotranspiration plutôt qu'à la transpiration à elle seule. L'évapotranspiration comprend, outre la quantité d'eau transpirée par les plantes, la quantité qui s'est évaporée directement de la surface du sol sans avoir été absorbée par les végétaux. Elle comprend aussi souvent la quantité d'eau interceptée par le feuillage (par exemple, pour les cultures sous irrigation par aspersion) qui s'est évaporée sans pénétrer dans le sol ou dans la plante. Si l'on assimile l'évapotranspiration à la «consommation utile» c'est parce que, dans la pratique, il est difficile de mesurer l'évaporation directe séparément de la transpiration, si bien que l'on confond les deux termes pour simplifier. Il est cependant clair qu'une bonne partie de l'eau qui s'évapore sans pénétrer dans la plante est

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consommée inutilement. C'est pourquoi, toute méthode d'irrigation qui minimise l'évaporation (mais pas la transpiration) est susceptible d'augmenter l'efficacité de l'utilisation de l'eau par la plante. C'est précisément ce que réussissent à faire quelques-unes des méthodes décrites dans cette publication: elles introduisent l'eau directement dans la zone des racines (rhizosphère) sans asperger le feuillage ou mouiller toute la surface du sol. Ces méthodes d'irrigation d'une surface partielle ont aussi pour avantage de maintenir sèche la plus grande partie de la surface du sol (entre les rangs cultivés). Cela empêche la croissance des adventices qui, sans cela, feraient concurrence aux plantes cultivées pour les nutriments et l'humidité dans la rhizo-sphère et pour la lumière au-dessus du sol, et gêneraient les travaux des champs et la lutte contre les ravageurs. Même si l'évapotranspiration totale désigne la consommation utile, dans la plupart des périmètres d'irrigation traditionnels l'efficacité de l'application au champ reste très faible: généralement moins de 50 pour cent et souvent à peine 30 pour cent. La surirrigation entraîne généralement des pertes car une partie de l'eau déversée ruisselle à la surface du champ ou s'infiltre en profondeur en dessous de la rhizosphère, dans le champ. Il est difficile de contrôler les pertes par ruissellement et par percolation en profondeur avec les systèmes d'irrigation par surverse ou par sillons où l'on applique un volume d'eau important en une seule fois. Il est toutefois possible de les réduire au minimum en déversant directement dans la rhizosphère un volume limité d'eau, à un débit lent, pendant une période de temps prolongée. Cependant, même avec les meilleures pratiques d'irrigation, les valeurs de l'efficacité de l'application au champ n'atteignent jamais 100 pour cent. Cela ne devrait du reste pas être l'objectif visé car une certaine fraction de l'eau appliquée doit pouvoir s'infiltrer vers le fond et lessiver les sels qui, sans cela, s'accumuleraient dans la rhizosphère1. Mais avec une gestion soigneuse, les valeurs de l'efficacité de l'application de l'eau au champ peuvent approcher 90 pour cent et certaines des méthodes décrites dans cette étude permettent d'atteindre des valeurs de 80 pour cent. Il convient ici de faire une réserve. Aucune méthode ou technologie d'irrigation ne garantit en elle-même une efficacité élevée. La gestion du système est primordiale. S'il est mal géré, même un système ultra perfectionné peut entraîner un gaspillage d'eau et être inefficace. Seule une gestion bien informée, expérimentée et attentive peut garantir que les systèmes appropriés produisent tous leurs avantages potentiels (figure 8).

FIGURE 8 Schéma de la distribution des racines des plantes

L'indice physiologique, connu sous le nom d'efficacité de l'eau utilisée par les cultures est très différent des critères d'efficacité strictement techniques. En effet, il mesure la réponse de la culture à l'irrigation, non pas en pourcentage, mais d'après la biomasse totale produite (matière sèche recouvrant le sol) par masse unitaire d'eau absorbée par la culture. Etant donné que, comme on l'a mentionné plus haut, les plantes transpirent normalement bien plus de 90 pour cent de l'eau qu'elles absorbent dans le

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champ, l'efficacité de l'eau utilisée par les cultures est la réciproque de ce que l'on a longtemps appelé le ratio de transpiration, ou rapport entre la quantité d'eau transpirée et la quantité de matière sèche produite (tonne/tonne). Il peut être de l'ordre de 1 000 ou plus dans un climat sec où le besoin d'évaporation est élevé. L'efficacité de l'eau utilisée par les cultures peut aussi être mesurée par la production commercialisable obtenue par volume unitaire d'eau. Cette expression est égale à la biomasse se trouvant au-dessus du sol pour les cultures cultivées et récoltées à des fins fourragères, mais tout à fait différente lorsque seuls le fruit, la graine ou la fibre peuvent être commercialisés. En général, à quelques exceptions près , le rendement de ces produits est proportionnel à la croissance totale et donc aussi à la transpiration.

Encadré 1 Récapitulatif des mesures permettant d'améliorer l'efficacité de l'eau utilisée Conservation de l'eau Réduire les pertes pendant le transport en revêtant les canaux ou de préférence en utilisant des conduits fermés. Réduire l'évaporation directe pendant l'irrigation en évitant l'arrosage par aspersion à midi. Minimiser le volume d'eau intercepté par le feuillage, en plaçant les asperseurs sous la frondaison et non au-dessus. Réduire les pertes par ruissellement et par percolation dues à la surirrigation. Réduire le volume qui s'évapore du sol nu en le recouvrant de paille (mulch) et en veillant à ce que les bandes entre les rangs restent sèches. Réduire le volume transpiré par les adventices, en évitant de mouiller les bandes entre les rangs et en désherbant quand il le faut.

Renforcement de la croissance des cultures Sélectionner les cultures commercialisables les plus adaptées à la région. Prévoir un calendrier optimal pour les semis et la récolte. Adopter des façons culturales optimales (éviter les labours excessifs). Adopter des méthodes appropriées pour lutter contre les insectes, les parasites et les ravageurs. Epandre, dans la mesure du possible, des engrais et des engrais verts et fertiliser efficacement (de préférence en injectant les nutriments nécessaires dans l'eau d'irrigation). Adopter des mesures de conservation des sols pour garantir une production durable à long terme. Eviter la salinisation progressive du sol en surveillant la hauteur de la nappe d'eau et les premiers signes d'accumulation saline et en drainant comme il convient. Irriguer très souvent et en administrant juste la quantité qu'il faut pour prévenir les déficits hydriques, en tenant compte des conditions météorologiques et du stade de croissance des cultures.

Pour maximiser l'efficacité de l'eau utilisée par les cultures, mesurée par l'un des deux critères ci-dessus, il faut à la fois conserver l'eau et encourager une croissance maximale. La première de ces tâches impose de minimiser les pertes dues au ruissellement, à l'infiltration, à l'évaporation et à la transpiration des adventices. La deuxième commande de planter des cultures à haut rendement bien adaptées au sol et au climat locaux, mais aussi d'optimiser les conditions de végétation en effectuant, comme il convient et en temps opportun, les semis, la récolte, les travaux du sol, les opérations de fertilisation et de lutte contre les ravageurs. Bref, pour élever le rendement de l'eau consommée, il faut adapter des pratiques de culture rationnelles du début à la fin.

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FIGURE 9 Bilan hydrologique d'un champ

Enfin, tous les indices de l'efficacité qui précèdent peuvent être réunis en un seul concept, dit du rendement agronomique global de l'eau utilisée, Fag:

où P est la production végétale (matière sèche totale ou produit commercialisable, selon le cas), et U est le volume d'eau déversé. Etant donné que seule une fraction de l'eau déversée dans le champ est effectivement absorbée et utilisée par la culture, il faut prendre en considération les diverses composantes du dénominateur U: U = R + D + Ep + Es + Tw + Tc (2) où R est le volume d'eau perdu par ruissellement, D le volume drainé en dessous de la rhizosphère (percolation profonde), Ep le volume perdu par évaporation pendant le transport et l'application au champ2, Es le volume évaporé de la surface du sol (principalement entre les rangs des plantes cultivées), Tw le volume transpiré par les adventices et Tc le volume transpiré par les plantes cultivées. Tous ces volumes concernent la même surface unitaire. En conséquence,

Avec l'irrigation par surverse, telle qu'elle est communément pratiquée dans les systèmes de captage des cours d'eau, l'épandage excessif d'eau entraîne souvent un ruissellement très important, une évaporation des surfaces d'eau exposées à l'air et une transpiration par les adventices. L'auteur a constaté que ces pertes atteignent couramment 20 pour cent, voire 30 pour cent du volume déversé. En outre, les pertes d'eau dues à la percolation en dessous de la rhizosphère peuvent être de l'ordre de 30 pour cent ou même de 40 pour cent. En conséquence, la fraction effectivement absorbée par la plante est souvent inférieure à 50 pour cent et atteint parfois à peine 30 pour cent. En prévenant le ruissellement et l'évaporation directe de l'eau libre, en minimisant l'évaporation de la surface du sol (par exemple avec le système d'irrigation d'une surface partielle évitant de mouiller la terre entre les rangs) et en luttant efficacement contre les adventices et, enfin, en dosant les applications en fonction des besoins des cultures de façon à éviter une percolation excessive, les pertes totales peuvent être réduites à moins de 20 pour cent du volume déversé. L'efficacité de l'irrigation peut alors atteindre ou dépasser 80 pour cent. Enfin, et ce n'est pas le moins important, il est possible d'augmenter considérablement le numérateur de l'équation (P, la production potentielle) en sélectionnant judicieusement les cultures et les variétés, en optimisant les apports d'engrais et les façons culturales, et en effectuant les semis et la récolte en temps

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voulu. On le voit, avec les nouvelles techniques d'irrigation, le rendement agronomique de l'eau utilisée peut être considérablement plus élevé qu'avec les méthodes traditionnelles, où il est faible. 1

Même si elle est de bonne qualité, l'eau d'irrigation contient toujours des sels, dont la plupart se déposent au fur et à mesure que les racines absorbent l'eau contenue dans le sol. 2 L'eau peut s'évaporer des masses d'eau exposées à l'air dans le cas d'une irrigation de surface, ou parce qu'elle est dispersée par le vent et interceptée, si l'on pratique l'irrigation par aspersion.

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Chapitre 4 Critères et options pour des méthodes d'irrigation appropriées Le développement des techniques d'irrigation modernes doit avoir pour objectif d'utiliser au mieux l'eau, en même temps que les terres, les ressources humaines et les autres intrants essentiels (énergie, machines, engrais et lutte phytosanitaire) de façon à renforcer durablement la production agricole. La sélection d'une technologie d'irrigation appropriée à une combinaison de conditions physiques et socioéconomiques, quelle qu'elle soit, dépend de facteurs complexes et parfois opposés. Là où le manque d'eau est aigu, l'impératif dominant est à l'évidence d'augmenter l'efficacité de l'utilisation de l'eau. Là où les capitaux sont insuffisants, la principale exigence pourrait être de trouver une méthode d'irrigation nécessitant un minimum d'apports en capital ou d'équipements coûteux. Dans d'autres cas, le facteur déterminant peut être la consommation d'énergie, la disponibilité de main-d'œuvre ou les coûts d'entretien. Etant donné que les considérations économiques, ainsi que les conditions physiques et les modes de culture, sont spécifiques à chaque zone, un système d'irrigation qui paraît très approprié dans un pays ou dans une région, peut ne pas l'être ailleurs. C'est notamment une erreur de partir du principe qu'un système moderne, qui a fait ses preuves dans une économie commerciale industrialisée, sera forcément efficace dans une économie qui commence seulement à se développer.

Encadré 2 Cinq moyens d'arroser les cultures 1. Irrigation superficielle Laisser couler l'eau à la surface, ou inonder le sol et le laisser saturer jusqu'à une certaine profondeur. 2. Irrigation par aspersion Pulvériser de l'eau dans l'air et la laisser retomber en pluie sur les plantes et sur le sol. 3. Irrigation au goutte-à-goutte Arroser goutte à goutte une fraction de la surface du sol de façon à ce qu'elle s'infiltre dans la rhizosphère. 4. Exsudeurs souterrains Introduire l'eau directement dans la rhizosphère au moyen de réceptacles poreux. 5. Irrigation souterraine Elever la nappe d'eau par en dessous (dans les endroits où la nappe d'eau souterraine est peu profonde et contrôlable) de façon à ce que la rhizosphère soit humidifiée par capillarité.

Les sections ci-après décrivent les diverses options et comparent leurs possibilités d'application dans les pays en développement, en particulier en Afrique. Les facteurs physiques qui entrent généralement en jeu dans la sélection des systèmes sont les sols, les cultures, le climat, la topographie, la qualité et

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les disponibilités d'eau, le drainage, les dimensions du champ et le rendement général du système. Les facteurs humains sont la main-d'œuvre et la gestion, la formation et les compétences. Les facteurs économiques sont les coûts de la main d'œuvre, du capital et de l'énergie par rapport à la rentabilité escomptée. Comme il est impossible de définir ou de pondérer quantitativement tous les facteurs pertinents dans chaque cas, le choix du système se fonde souvent sur des préférences subjectives plutôt que sur une analyse explicite. Dans l'ensemble, il n'y a pas de «système idéal» pour les différents types de cultures, de sols et de tailles d'exploitation. L'objectif ne doit pas être de trouver le système idéal, mais un éventail d'options pouvant être appropriées aux circonstances locales. La recherche de méthodes appropriées est nécessairement guidée et limitée par les connaissances disponibles ainsi que par des expériences empiriques sur le terrain. Pour choisir une ou plusieurs méthodes d'irrigation modernes et les adapter aux besoins et aux situations spécifiques des pays en développement d'Afrique, le premier critère est de réduire les apports en capital associés à l'installation de tels systèmes. Dans les pays industrialisés, les systèmes vendus dans le commerce sont conçus pour réduire au minimum les besoins de main-d'œuvre: ils se caractérisent par leur consommation élevée en énergie, leur fonctionnement automatisé et leur grande taille, qui permettent de réaliser des économies d'échelle. Dans de nombreuses nations en développement, l'équation économique est inversée: la main-d'œuvre est plus facilement accessible que le capital et le combustible est plus rare. Les travaux agricoles sont normalement exécutés par des paysans individuels ou par des familles qui n'ont généralement pas les moyens d'investir des sommes importantes dans l'achat de machines, surtout si ces machines doivent être importées de pays lointains. Les systèmes d'irrigation pouvant convenir à ces agriculteurs devraient, dans la mesure du possible, garantir leur autonomie - c'est-à-dire être basés sur l'utilisation de matériaux et de main-d'œuvre locaux. Le processus d'adaptation passe aussi par la reproduction du système à une plus petite échelle, mieux adaptée à la taille d'une exploitation familiale, généralement comprise entre moins d'un hectare et quelques hectares. De nombreux types de systèmes peuvent être utilisés pour introduire des méthodes d'irrigation compatibles avec les principes décrits. La gamme de possibilités comprend, à un extrême, des systèmes de transport, de distribution et de déversement de l'eau qui peuvent être fabriqués entièrement sur place et adoptés et entretenus même par les petits agriculteurs pratiquant l'agriculture de subsistance. Au niveau intermédiaire, il existe des systèmes reposant en partie sur des éléments manufacturés, pouvant de préférence être fabriqués dans des ateliers ou des usines situés dans le pays ou dans la région. Les systèmes reposant entièrement sur du matériel importé ne sont justifiés que s'ils permettent de produire des cultures commerciales de haute valeur dans une économie de marché bien développée. On ne saurait accepter aveuglément une technologie ou une méthodologie entièrement conçues et introduites par des pays étrangers. Des essais par tâtonnements (guidés, par sécurité, par des principes de base rationnels) doivent être effectués sur place car ce n'est qu'après avoir testé les systèmes en conditions réelles que l'on pourra les adapter aux conditions locales et aux préférences des utilisateurs visés. Les expériences se perfectionneront progressivement et il faudra du temps pour qu'elles donnent naissance à des compétences locales. Les agriculteurs de la région seront impliqués dès le départ et encouragés à participer et à innover. Les entrepreneurs locaux pourront ensuite apprendre à fabriquer les composantes essentielles et à assurer l'entretien des systèmes d'irrigation. Le processus d'adoption et d'adaptation ne saurait être abrégé, il ne doit ni être bâclé ni être imposé par le haut. Au contraire, il doit être renforcé par des incitations positives. Les services de vulgarisation peuvent donner aux paysans des informations et des conseils, avec démonstrations à l'appui, là où il le faut, et des institutions financières peuvent leur offrir du crédit à des conditions favorables pour investir dans une technologie d'irrigation appropriée. Cette technologie ne sera acceptée que si elle est suffisamment rentable, c'est-à-dire si ses avantages justifient clairement les coûts. Etant donné que les avantages dépendent des débouchés commerciaux et d'autres facteurs locaux, ils ne peuvent pas être prédits à l'avance par des entités extérieures.

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Encadré 3 Définition de l'irrigation HELPFUL H Haute fréquence E Efficace L Faible volume P Surface partielle F Exploitation U Unitaire L Faible coût

IRRIGATION

Les méthodes d'irrigation HELPFUL (High-frequency, Efficient, Low-volume, Partial-area, Farm-Unit, Low-cost [Méthodes d'irrigation efficaces et peu coûteuses, basées sur le déversement fréquent d'un faible volume d'eau sur une partie du champ]), décrites dans cette section peuvent être classées en deux catégories: la première est celle des méthodes d'irrigation souterraine et la deuxièmement est celle des méthodes d'irrigation superficielle.

MÉTHODES D'IRRIGATION SOUTERRAINES Les méthodes rentrant dans cette catégorie consistent à déverser l'eau directement dans la rhizosphère par l'intermédiaire de réceptacles poreux ou perforés qui sont enfouis dans le sol à une certaine profondeur (de 15 à 50 cm), et dont les ouvertures affleurent à la surface. Ces réceptacles, que l'on remplit périodiquement d'eau ou qui restent pleins en permanence, rejettent de l'eau à travers leurs parois perméables dans le sol environnant. L'humidité qui s'en dégage nourrit les racines de la plante. Lorsqu'ils sont disposés en grille, ces applicateurs enterrés permettent d'optimiser la distribution de l'eau par rapport à l'espacement et aux habitudes d'enracinement de la plante. La vitesse d'infiltration et la distribution de l'humidité à l'intérieur de la rhizosphère dépendent aussi des propriétés du sol. Par exemple, dans un profil de sol uniforme à texture grossière (sableux), l'eau tend normalement à s'écouler vers le bas, si bien que la zone mouillée a la forme d'une carotte. Au contraire, dans un profil à texture fine (argileux) ou étagé, une quantité d'eau plus abondante s'étend latéralement dans le sol, si bien que la zone mouillée a la forme d'un oignon. Si des containers poreux cylindriques sont mis bout à bout pour former un tuyau continu enfoui à l'horizontale dans le sol, ils peuvent constituer une source linéaire qui mouillera le sol dans le sens de la longueur. En injectant des nutriments solubles (engrais) dans les conduites d'eau, on renforcera à la fois l'efficacité de l'utilisation des engrais et de l'eau par une culture en ligne. En théorie, ce type d'irrigation permet une distribution régulière de l'eau, à condition que les réceptacles contiennent de l'eau. La fréquence à laquelle ils doivent être remplis dépend de leur capacité (le volume d'eau qu'ils peuvent retenir) et de la vitesse à laquelle l'eau s'écoule dans le sol. Cette dernière est fonction de la perméabilité des parois des réceptacles et de la vitesse à laquelle le système racinaire environnant absorbe l'humidité du sol. Si l'eau déversée contient des matières en particules (sédiments en suspension, de nature minérale ou organique) ou des produits chimiques précipitables (tels que des sels de calcium), ils peuvent finir par boucher les pores des réceptacles. Ceux-ci peuvent aussi être obstrués par des algues ou des bactéries. Pour remédier à ce problème, les réceptacles doivent être régulièrement nettoyés avec une solution acide ou fongicide et remplacés au bout d'un certain temps (quelques années). Dans les zones arides, où la couche superficielle du sol n'est pas suffisamment lessivée par les pluies, l'irrigation souterraine peut provoquer une accumulation de sels à la surface, surtout si l'eau d'irrigation a une teneur élevée en sels. Lorsque cela se produit, il convient d'inonder le sol chaque saison avant la période des semis, pour lessiver la couche superficielle.

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Vases de céramique poreux L'une des plus anciennes méthodes d'irrigation basée sur le déversement fréquent (ou continu) d'eau sur une partie du volume du sol consiste à enfouir des vases poreux dans le sol. On ne dispose pas d'informations certaines sur l'origine et l'ancienneté de cette méthode, mais de nombreux rapports attestent qu'elle était utilisée dans toute l'Afrique du Nord et le Proche-Orient (figures 10 et 11).

FIGURE 10 Forme du mouillage du sol autour d'un vase d'argile poreux enfoui entre deux rangées de cultures

FIGURE 11 Forme du mouillage du sol irrigué par une série de vases d'argile poreux enfouis entre deux rangées de cultures

La méthode consiste à placer des vases (ou des pots) d'argile poreux dans des fosses peu profondes creusées à cet effet. Le sol est ensuite damé autour des cols des vases de façon à ce que leurs bords dépassent de quelques centimètres la surface du sol. L'eau est versée dans les vases à la main ou au moyen d'un tuyau souple relié à une source d'eau. Les vases sont généralement fabriqués avec de l'argile trouvée sur place, si bien que leur forme, leur taille, l'épaisseur de leurs parois ou leur porosité sont variables. Pour obtenir les meilleurs résultats, les vases doivent être cuits à feu relativement modéré et sans glaçure pour rester perméables. Après plusieurs essais par tâtonnements, on devrait parvenir à fabriquer des vases dont la solidité (résistance à l'écrasement), la perméabilité (exsudation de l'eau dans le sol à un rythme relativement régulier) et la taille (capacité suffisante pour irriguer pendant une journée) seront optimales. L'irrigation au moyen de vases d'argile est particulièrement appropriée pour les arbres fruitiers, mais elle peut aussi être employée pour arroser les cultures en ligne. Dans les plantations de jeunes arbres, un seul vase placé à côté de chaque plant devrait suffire au début. Par exemple, si une jarre de cinq litres mouille un volume de sol ayant une section transversale effective de 1 m2, et si le taux d'exsudation est tel que le vase se vide en un jour, la dose à fournir sera équivalente à 5 litres par mètre carré et par jour. Le mode de diffusion latérale et verticale de l'eau exsudée par chaque jarre dépend de la texture du sol et de la stratification du profil pédologique. Il peut aussi dépendre de la forme des jarres (qui peuvent être longues et étroites, ou larges et peu profondes). Au fur et à mesure que chaque arbre pousse, son feuillage couvre une plus grande surface et ses

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racines tendent à s'étendre latéralement et verticalement pour exploiter un volume de sol plus important. Un arbre fruitier arrivé à maturité dont le feuillage couvre une surface au sol d'environ 10 m2 a besoin d'à peu près de 30 à 50 litres par jour en été (saison sèche). Pour fournir cette quantité, l'irrigateur peut disposer plusieurs jarres en cercle autour du tronc de chaque arbre. Cette méthode d'irrigation est suffisamment souple pour que l'on puisse ajouter peu à peu des jarres, à mesure que les arbres poussent et ont besoin d'une quantité journalière d'eau et d'un volume de sol mouillé plus grands. L'exemple qui précède est bien entendu hypothétique. La quantité et le rythme effectifs des applications d'eau doivent être déterminés cas par cas sur la base de l'expérience locale. Des observations et des essais minutieux sont nécessaires pour optimiser les variables du système sur lesquelles il est possible de jouer. Les ouvertures des vases exposées à l'air libre peuvent attirer des animaux terrestres et des oiseaux assoiffés, qui risquent d'endommager les cultures. Pour éviter cela, mais aussi pour empêcher que des mottes de terre ne tombent dans les jarres et ne réduisent leur volume effectif, les irrigateurs devraient couvrir les ouvertures entre deux remplissages. Il suffit pour cela de placer une pierre sur chacune d'elles. Les vases peuvent être remplis à la main, avec des godets munis d'un bec verseur, ce qui est le moyen le plus simple mais aussi le plus laborieux. Il est plus efficace de se servir d'un tuyau souple relié à une source d'eau. On peut aussi opter pour un autre procédé nécessitant moins de main-d'œuvre et consistant à laisser en place, pendant toute la saison d'irrigation, un tuyau étroit perforé au-dessus de chaque jarre. A des intervalles de temps appropriés (chaque jour ou chaque semaine, selon le cas), le tuyau peut être raccordé à une source d'eau de façon à remplir simultanément toutes les jarres qui se trouvent sur la rangée. La durée de vie des jarres dépend de plusieurs facteurs, notamment de leur vitesse d'encrassement par de l'eau trouble (contenant de l'argile ou de la matière organique en suspension) ou par de l'eau saline. L'acidité de l'eau et du sol peut affecter la durabilité des jarres, surtout si elles sont fabriquées avec un matériau contenant des fragments de calcaire. Si, par inadvertance, les jarres sont piétinées par des hommes ou par des animaux, elles peuvent aussi être écrasées ou se remplir de terre meuble. Le système d'irrigation par des vases poreux est très simple, mais il doit être surveillé en permanence si l'on veut qu'il continue à fonctionner de façon satisfaisante. Tuyaux poreux sectionnés Cette variante de la méthode d'irrigation par jarres poreuses a pour but de répandre de l'eau dans le sol le long d'une bande horizontale continue, plutôt qu'en des emplacements éloignés les uns des autres. De ce fait, la méthode des tuyaux poreux est plus adaptée pour les cultures en ligne peu espacées, disposées en planches, comme les cultures maraîchères. Pour permettre le remplissage, le tuyau est recourbé à une extrémité et l'orifice dépasse du sol. Cette méthode a été démontrée par le British Institute of Hydrology dans le sud-est du Zimbabwe, en coopération avec le Ministère zimbabwéen de l'agriculture et de la mise en valeur des ressources en eau. Ces organismes utilisent des tuyaux d'argile fabriqués sur place, d'environ 24 cm de long et 7,5 cm de diamètre interne, dont les parois ont une épaisseur de 2 cm (ces dimensions sont bien entendu arbitraires). Les tuyaux sont placés au fond d'une tranchée peu profonde (environ 25 cm de profondeur), creusée au centre d'une planche d'un mètre de large, et disposés de façon à former un tuyau horizontal continu de 3 m de long. La tranchée est ensuite à nouveau comblée de terre. Pour permettre le remplissage, une prise d'eau est fabriquée à une extrémité du tuyau, en recourbant la première section (dont l'extrémité inférieure avait été inclinée lors de la fabrication de façon à ce qu'elle s'enclenche dans la deuxième section horizontale). Comme les sections sont simplement mises bout à bout sans être soudées, l'eau s'infiltre dans le sol au niveau des jointures ainsi qu'à travers les parois poreuses de chaque section (figures 12 à 14).

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FIGURE 12 Forme du mouillage d'un sol irrigué par des tuyaux souterrains d'argile poreux: les sections de tuyaux sont assemblées pour former des sources linéaires horizontales parallèles destinées à irriguer des cultures en lignes

FIGURE 13 Forme du mouillage d'un sol irrigué par un tuyau poreux enfoui à l'horizontale entre deux rangs parallèles de cultures

FIGURE 14 Culture en lignes plantée juste au-dessus de tuyaux poreux horizontaux

L'expérience montre qu'un seule conduite, aménagée de cette façon, permet d'irriguer les deux rangées d'une culture maraîchère plantées de part et d'autre du tuyau. La quantité déversée est de 6 à 8 mm d'eau par jour pendant la saison de végétation pour une culture de colza. Des cultures de gombo et de tomate se sont aussi bien développées avec cette méthode d'irrigation (Murata et al., 1995). Manchons de plastique perforés Il existe une variante intéressante de la méthode d'irrigation par exsudation souterraine, qui consiste à utiliser une fine gaine de plastique pour former un boyau en forme de manchon. Le principal avantage de cette méthode est son faible coût, mais elle a aussi plusieurs inconvénients qui limitent son champ d'application (figure 15).

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FIGURE 15 Forme de la zone mouillée par un manchon de plastique rempli de sable, perforé sur un côté et placé à la verticale dans la rhizosphère

Etant donné que le manchon est en matière plastique souple, il ne peut pas conserver sa forme et doit être rempli de sable avant d'être placé dans le sol, ce qui réduit sa capacité (le volume d'eau qu'il peut retenir) de quelque 50 à 60 pour cent. En outre, le sable lui-même tend à retenir un pourcentage important de l'humidité qui y pénètre et à empêcher l'eau de sortir, ce qui réduit encore la capacité effective. Enfin, comme le boyau de plastique est imperméable (à la différence de l'argile poreuse décrite précédemment), il doit être perforé. La nécessité d'optimiser le diamètre et l'espacement entre les perforations introduit une autre variable dans le système, et la solution la meilleure doit être déterminée par des essais par tâtonnements. Si les perforations sont trop nombreuses, la gaine de plastique sera moins solide et s'usera plus rapidement (de toute façon, elle dure moins longtemps qu'une jarre ou un tuyau d'argile). Il arrive aussi que les racines de la culture ou des mauvaises herbes pénètrent dans les perforations. Pour toutes ces raisons, le manchon de plastique rempli de sable a une capacité limitée de diffusion de l'eau dans le sol environnant, tant du point de vue du volume que de la vitesse. Malgré ces imperfections potentielles, cette méthode a été appliquée, apparemment avec succès, au manioc et à d'autres cultures dans les sols sableux du Sénégal. Cependant, pour mieux définir ses avantages comparatifs, elle devrait être essayée, de pair avec d'autres méthodes d'irrigation. Jusqu'ici, cela n'a pas été fait de façon systématique. Goutte-à-goutte souterrain Il existe une méthode d'irrigation souterraine beaucoup plus sophistiquée et donc plus coûteuse, basée sur l'utilisation de tubes de plastique étroits (environ 2 cm de diamètre). Ceux-ci sont enterrés dans le sol à une profondeur comprise entre 20 et 50 cm, et ce afin de ne pas gêner les façons culturales normales ou la circulation des engins. Les tubes sont entièrement poreux ou munis de goutteurs ou de perforations régulièrement espacés. S'ils sont poreux, ils exsudent de l'eau sur toute leur longueur. S'ils sont pourvus de goutteurs, ils ne libèrent de l'eau qu'à des points déterminés, à partir desquels elle se répand ou se diffuse ensuite dans le sol. La distribution du volume humecté dépend des propriétés du sol environnant, ainsi que de la longueur de l'intervalle entre deux goutteurs et de leurs débits (figure 16).

FIGURE 16 Source linéaire d'irrigation au goutte-à-goutte munie de perforations peu espacées

Des problèmes peuvent survenir si les orifices étroits des goutteurs sont obstrués par des racines, des

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particules, des algues ou des sels en précipitation. Or ce problème ne peut pas être détecté aussi rapidement qu'avec un système d'irrigation superficielle au goutte-à-goutte, où les tubes sont placés sur le sol. L'injection d'une solution acide ou herbicide dans les tuyaux peut, dans certains cas, aider à déboucher les trous, mais le problème risque de se reproduire périodiquement. Les goutteurs peuvent aussi être recouverts avec de fines sections de tubes de plastique de façon à empêcher leur obstruction par des racines, sans réduire de façon significative leur débit de sortie. Dans le goutte-à-goutte souterrain, la distribution d'eau dans les canalisations d'amenée peut être continue ou intermittente. Pour garantir un écoulement uniforme, les tuyaux doivent être munis d'un dispositif quelconque pour contrôler la pression. Lorsque les lignes sont longues ou la terre en pente, la pression hydraulique peut varier considérablement, ce qui altère le débit de sortie, sauf si l'on utilise des goutteurs munis d'un dispositif de régularisation de la pression. Cependant ces goutteurs sont généralement coûteux. L'expérience en Israël, en Californie et dans d'autres endroits, a montré que cette méthode d'irrigation souterraine peut être utilisée pour arroser des vergers d'arbres fruitiers et d'autres cultures pérennes en ligne. Elle peut aussi être efficace pour des cultures annuelles disposées en planches régulières.

MÉTHODES D'IRRIGATION SUPERFICIELLE Les méthodes décrites dans cette section sont basées sur l'arrosage continu ou régulier d'une fraction de la surface du sol. Pour ce faire, on distribue habituellement l'eau dans des conduites fermées (par exemple des tubes de plastique) en des points spécifiques, dont l'emplacement et l'espacement dépendent de la configuration de la plante cultivée. Au niveau de ces points, on laisse l'eau sortir à la surface, en veillant à ce que le débit ne soit pas supérieur à la capacité d'infiltration du sol, pour que toute l'eau pénètre dans la rhizosphère sans stagner ou s'écouler à la surface. Les systèmes d'irrigation dans lesquels l'eau est distribuée par des conduites fermées (tuyaux) permettent généralement d'économiser de l'eau car ils accroissent l'uniformité des applications et évitent les pertes en quantité (dues à la percolation et à l'évaporation) et en qualité (dues à la contamination de l'eau dans les canalisations à ciel ouvert). Mais comme ils nécessitent un dispositif de pressurisation et des installations coûteuses, cette économie génère souvent une augmentation de la consommation d'énergie et des investissements en capital. C'est pourquoi des méthodes minimisant ces dépenses de capital et d'énergie sont nécessaires. Système complet de goutte-à-goutte On appelle irrigation au goutte-à-goutte l'application lente et localisée d'eau, littéralement au goutte-à-goutte, au niveau d'un point ou d'une grille de points sur la surface du sol. Si l'eau s'écoule à une vitesse inférieure à la capacité d'absorption ou d'infiltration du sol, celui-ci n'est pas saturé et il ne reste pas d'eau qui stagne ou ruisselle à la surface. L'eau est amenée jusqu'aux orifices de gouttage par un assemblage de tuyaux en plastique, généralement en polyéthylène opaque ou en PVC résistant aux intempéries. Des canalisations latérales, alimentées par une conduite maîtresse, sont posées sur le sol. Ces canalisations, généralement d'un diamètre de 10 à 25 mm, sont perforées ou munies de goutteurs spéciaux. Chaque goutteur doit déverser l'eau goutte à goutte sur le sol, à un débit prédéterminé, allant de 1 à 10 litres par heure. La pression de l'eau dans les tuyaux est ordinairement comprise entre 0,5 et 2,5 atmosphères. Cette pression s'atténue par frottement lorsque l'eau s'écoule à travers les étroits passages ou orifices du goutteur, si bien que l'eau sort à une pression atmosphérique sous forme de gouttes et non en jet ou aspersion. Les goutteurs commercialisés sont soit internes (fixés à l'intérieur des tuyaux d'amenée latéraux) soit externes (enfichés sur les tuyaux à travers des trous perforés dans la paroi de la conduite d'amenée). Ils sont conçus pour évacuer l'eau à un débit constant de 2, 4 ou 8 litres par heure. Le débit de sortie est toujours altéré par des variations de la pression, mais dans une moindre mesure si les émetteurs sont munis d'un régulateur de pression. La fréquence et la durée de chaque irrigation sont contrôlées par

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une vanne actionnée manuellement ou par une série de valves automatiques programmables. Des valves doseuses interrompent automatiquement l'écoulement une fois qu'un volume prédéterminé a été appliqué (figure 17).

FIGURE 17 Schéma d'un système classique d'irrigation au goutte-à-goutte

L'eau tend à se répandre latéralement et verticalement dans le sol à partir du point où elle s'égoutte. La fraction du volume total de sol qui est effectivement mouillée dépend de l'espacement des points de gouttage (la grille), mais aussi du rythme auquel l'eau s'écoule des goutteurs et des propriétés de diffusion d'eau du sol. La zone humectée, et donc le volume d'enracinement actif, est ordinairement inférieure de 50 pour cent à ce qu'elle serait si tout le sol était mouillé uniformément. Si les applications au goutte-à-goutte sont fréquentes, la portion mouillée du sol reste en permanence humide, mais le sol n'est pas saturé et reste donc bien aéré. Cela crée des conditions d'humidification exceptionnellement favorables. L'irrigation au goutte-à-goutte présente donc un avantage certain par rapport à l'irrigation par surverse et même par rapport à l'irrigation par aspersion moins fréquente, en particulier pour les sols sableux ayant une faible capacité de rétention d'eau et dans les climats arides où les pertes par évaporation sont élevées. En outre, contrairement à l'irrigation par aspersion, l'irrigation au goutte-à-goutte n'est pratiquement pas affectée par le vent. La texture du sol, la topographie ou la rugosité de la surface ont aussi une influence moins grande qu'avec l'irrigation de surface. Si la quantité d'eau déversée est supérieure aux besoins de la plante, la zone mouillée se trouvant en dessous de chaque goutteur s'allonge vers le bas et peut finir par former une «cheminée» qui draine l'eau excédentaire hors d'atteinte des racines (figure 18).

FIGURE 18 Forme du mouillage du sol sous un goutteur placé entre deux rangs peu espacés

Le système du goutte-à-goutte permet d'employer de l'eau légèrement saumâtre (ayant par exemple une teneur en sel d'environ 1 000 à 2 000 mg/litre) pour irriguer des cultures comme le coton, la betterave à sucre, les tomates ou les dattes qui ne sont pas trop sensibles à la salinité. L'eau saumâtre

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n'entre pas en contact direct avec le feuillage, qui risque donc moins d'être brûlé par le sel qu'avec l'irrigation par aspersion. Comme, dans la zone mouillée, le sol reste en permanence humide, les sels ne se concentrent pas et la salinité de la solution du sol dans la rhizosphère n'est que lé-gèrement supérieure à celle de l'eau d'irrigation. Cependant, si l'eau d'irrigation est saumâtre, une fraction des sels transportés par l'eau tend à se concentrer à la périphérie des cercles mouillés, et à former des anneaux de sel visibles autour de chaque point de gouttage. Dans les zones où les pluies saisonnières sont suffisantes, ces anneaux sont habituellement lessivés chaque année. Les réseaux complets de goutte-à-goutte permettent de réduire considérablement les frais de main-d'œuvre, mais leur bon fonctionnement ne peut être assuré que s'ils sont supervisés en permanence par des techniciens qualifiés et si les pièces de rechange peuvent être fournies rapidement. Ce n'est assurément pas un système qui, une fois installé, peut continuer à fonctionner tout seul sans problèmes. Les goutteurs doivent être inspectés régulièrement et nettoyés ou remplacés dès qu'ils cessent de fonctionner, soit parce qu'ils sont obstrués, soit à cause d'une défaillance mécanique. Bien que les tuyaux de plastique utilisés pour l'irrigation au goutte-à-goutte soient résistants aux intempéries et souples, ils risquent de former des noeuds ou de se fissurer à force d'être pliés et piétinés, et perforés par des outils aratoires, des rongeurs et des oiseaux. On peut les ensevelir dans le sol pour qu'ils durent plus longtemps, mais, dans ce cas, il est plus difficile de les inspecter et de les réparer lorsqu'ils s'abîment. L'aspect le plus important de l'entretien d'un système d'irrigation au goutte-à-goutte est la prévention de l'obstruction des goutteurs par des particules en suspension (limon), des organismes biologiques ou leurs produits, et par la précipitation chimique des sels. On peut empêcher la formation d'algues et autres dépôts biologiques en injectant du chlore dans l'eau. Des précautions particulières doivent être prises lorsque l'eau d'irrigation provient de réservoirs ouverts dont l'eau est troublée par du limon ou verdie par des plantes aquatiques. Il est possible de prévenir la précipitation de sels, comme le carbonate de calcium, en acidifiant périodiquement l'eau. Diverses sortes de particules en suspension peuvent être enlevées de l'eau d'irrigation au moyen de filtres à grille, de filtres à gravier, à sable ou à tripoli, et de séparateurs centrifuges. Quelle que soit leur forme, les filtres sont indispensables et doivent être installés dans tous les systèmes d'irrigation au goutte-à-goutte. Les filtres à grille sont assez délicats et nécessitent des inspections et des nettoyages fréquents. Les filtres à gravier et à sable sont moins coûteux, mais tendent à s'encrasser et à entraîner une baisse considérable de la pression. A mesure que les pores du gravier ou du sable sont obstrués par les matières solides ou les pellicules qui s'y déposent, la pression diminue et le débit se ralentit, ce qui nécessite un nettoyage fréquent des filtres et leur remplacement périodique. L'espacement entre les canalisations latérales est déterminé par l'espacement entre les rangs cultivés, étant donné qu'elles sont généralement placées le long de chaque rang. Dans les cultures plantées en rangs serrés, il est souvent possible d'utiliser moins de tuyaux en sautant un certain nombre de rangs ou en plaçant une seule canalisation latérale entre deux rangées serrées cultivées en planches. Ce procédé est évidemment exclu pour arroser des cultures arbustives ou arborées très espacées. En principe, le système du goutte-à-goutte est particulièrement approprié pour arroser des vergers ou des cultures maraîchères disposées en lignes et en planches; en revanche, il se prête moins bien aux cultures de plein champ plantées serré nécessitant un mouillage uniforme de tout le volume du sol (figure 19).

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FIGURE 19 Forme du mouillage du sol sous des goutteurs placés de part et d'autre d'un arbre

Les systèmes d'irrigation au goutte-à-goutte requièrent des investissements relativement élevés, car il faut une grande quantité de tuyaux, de tubes, de goutteurs et de dispositifs auxiliaires pour parvenir à délivrer le volume d'eau voulu en des points spécifiques du champ. En outre, comme les orifices standard des goutteurs sont étroits, des dispositifs de filtrage onéreux doivent être installés pour prévenir leur obstruction. De ce fait, les systèmes d'irrigation au goutte-à-goutte tendent à être plus chers, au moins au départ, que les systèmes d'irrigation superficielle. Ils peuvent se révéler rentables à long terme s'ils parviennent effectivement à prévenir le gaspillage d'eau et la dégradation des terres, si fréquents avec les méthodes traditionnelles. Cependant, pour qu'ils soient plus facilement applicables en Afrique, il faut trouver des moyens de les simplifier et de réduire leurs coûts d'installation et de fonctionnement. Goutte-à-goutte simplifié L'équipement extrêmement sophistiqué, mis au point pour les systèmes d'irrigation au goutte-à-goutte dans les pays industrialisés, leur a fait perdre la simplicité qui était à la base de leur conception. La principale justification de ces systèmes qui nécessitent des capitaux importants et consomment généralement beaucoup d'énergie est l'économie de main-d'œuvre. Etant donné que l'importance relative des coûts des facteurs entrant en jeu dans les pays en développement d'Afrique est souvent inversée par rapport aux pays industrialisés, il est indispensable de simplifier ces systèmes. La conception des systèmes d'irrigation au goutte-à-goutte doit être revue de façon à faciliter leur installation et leur entretien, tout en conservant les principes de base, à savoir l'application fréquente d'un faible volume d'eau, et la maximisation de l'efficacité de l'irrigation (figures 20 à 24).

FIGURE 20 Emetteur externe à un seul goutteur, constituant une source localisée

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FIGURE 21 Emetteur externe, muni de goutteurs multiples

FIGURE 22 Coupe d'un émetteur interne avec trajectoire de l'écoulement capillaire en spirale, et d'un goutteur externe (enfiché) à orifice étroit

FIGURE 23 Schémas de la diffusion de l'humidité dans des sols argileux, limoneux et sableux irrigués au goutte-à-goutte

FIGURE 24 Méthode visant à faciliter la pénétration de l'eau dans un sol en pente raide irrigué au goutte-à-goutte, au moyen d'un anneau rempli de gravier enfoncé dans le sol à une profondeur de plusieurs centimètres

Les goutteurs ne doivent pas nécessairement être des dispositifs de précision. Ils peuvent être improvisés en perçant des trous à la main dans les canalisations latérales. Pour que ces perforations soient aussi uniformes que possible, il est conseillé d'utiliser des poinçons arrondis comme ceux employés pour faire des trous dans les ceintures de cuir. Pour empêcher un écoulement trop important ou l'obstruction des orifices, les utilisateurs peuvent recouvrir les trous avec des «colliers» bien ajustés, faits en découpant de petites sections du tuyau utilisé pour les canalisations latérales et en les faisant glisser sur les trous. En procédant par tâtonnements, un utilisateur peut fabriquer des goutteurs adéquats pour une fraction infime du prix auquel ils sont vendus dans le commerce. En outre, ces goutteurs sont faciles à entretenir, c'est-à-dire à nettoyer ou à déboucher quand il le faut. Pour fabriquer les goutteurs, on peut aussi couper des petits bouts de tuyau (microtubes) et les insérer dans des trous pratiqués dans les parois des canalisations latérales; on ajustera ensuite la longueur des microtubes pour obtenir le débit souhaité (figures 25 et 26).

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FIGURE 25 Fabrication d'un système simple d'arrosage au goutte-à-goutte en perforant un tuyau de plastique et en recouvrant les orifices avec un manchon découpé dans le même tuyau

FIGURE 26 Fabrication d'un système simple d'arrosage au goutte-à-goutte, en insérant un microtube, de longueur réglable, dans un tuyau latéral

La pression hydraulique dans les conduites d'amenée ne doit pas nécessairement être créée par des pompes mécaniques. Il suffit d'installer le réservoir quelques mètres plus haut que la terre à arroser pour créer une pression de gravité suffisante pour irriguer au goutte-à-goutte une petite surface. En élargissant le diamètre des tubes et les orifices des goutteurs, et en augmentant la durée des arrosages, on peut compenser la faiblesse de la pression. On évitera ainsi de devoir placer des régulateurs de pression de précision, surtout si le terrain est relativement plat et si les canalisations latérales ne sont pas trop longues ou trop étroites. Le filtrage peut être assuré en interposant un simple récipient rempli de sable entre la source d'eau et les conduites d'irrigation. L'eau (trouble) qui arrive entrera au fond du récipient et se répandra vers le haut à travers les couches de sable, dont elle sortira filtrée, pour se déverser dans les conduites d'irrigation. Un filtre de ce type peut être fabriqué sur place, avec un récipient de métal ou de plastique de la taille que l'on jugera appropriée, compte tenu de la vitesse d'écoulement et de la turbidité de l'eau. Le sable utilisé à cette fin sera lavé au préalable pour retirer les particules plus fines et devra être nettoyé ou remplacé régulièrement à mesure qu'il s'encrassera. La mesure du débit est fondamentale pour garantir une utilisation efficace de l'eau. Si un système n'est pas équipé de débitmètres ou de valves doseuses, le débit doit être contrôlé en enregistrant la durée de chaque irrigation. Le volume de l'écoulement par unité de temps devrait être contrôlé et recontrôlé périodiquement, de même que l'uniformité (ou la variabilité) du débit des goutteurs dans chaque canalisation latérale et dans les conduites qui se trouvent dans le champ. Pour ce faire, on peut enregistrer le temps qu'il faut pour que l'eau qui s'écoule remplisse une cuve d'un volume donné. Le volume d'eau déversé au cours de chaque période d'irrigation doit correspondre aux besoins estimés de la culture, compte tenu de son stade de croissance et des conditions météorologiques (pluviométrie et évapotranspiration depuis l'irrigation précédente). Microaspersion L'irrigation au moyen de micropulvérisateurs, également appelés mini-asperseurs ou gicleurs, se fonde sur le même principe que l'irrigation au goutte-à-goutte, en ce sens que seule une fraction de la surface du sol est arrosée. Cependant, l'eau ne sort pas goutte à goutte par les orifices étroits des goutteurs, mais est éjectée en jets fins par une série de gicleurs d'où elle tombe en pluie. Chaque gicleur peut

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arroser plusieurs mètres carrés, soit une surface bien plus grande que celle que mouille un goutteur. Le système de la microaspersion permet donc d'augmenter le volume de sol mouillé dans lequel les racines des plantes absorbent l'eau et les éléments nutritifs (sans avoir à installer de multiples goutteurs), ce qui est particulièrement intéressant pour les gros arbres (figure 27).

FIGURE 27 Forme du mouillage du sol, sous microaspersion.

La microaspersion a un autre gros avantage par rapport au goutte-à-goutte. En effet, comme les orifices des gicleurs sont plus larges et le taux d'écoulement supérieur, le risque d'obstruction est réduit et le filtrage n'est pas une nécessité aussi impérative qu'avec l'irrigation au goutte-à-goutte. Cela permet de réduire quelque peu les coûts d'installation. La pression requise reste cependant de l'ordre de 1 à 2 atmosphères - niveau plus faible qu'avec des asperseurs ordinaires, mais qui oblige à installer un système de pompage ou à surélever le réservoir d'alimentation d'au moins 10 m. A d'autres égards, l'irrigation par microaspersion présente les mêmes avantages potentiels que l'irrigation au goutte-à-goutte, car elle permet l'application fréquente d'un faible volume d'eau et l'injection de fertilisants dans l'eau. En outre, il est facile d'adapter les systèmes de microaspersion aux conditions des pays en développement, en réduisant leur taille, pour la rendre plus conforme aux parcelles à irriguer, généralement de petites dimensions. La microaspersion a aussi des inconvénients par rapport au goutte-à-goutte. La composante évaporation du bilan hydrique est accrue, à la fois parce que la surface mouillée est plus grande, que l'eau est pulvérisée dans l'air sec et que les feuilles les plus basses sont mouillées. Comme le feuillage est mouillé, l'utilisation d'eau saumâtre et l'incidence des maladies fongiques posent plus de problèmes qu'avec l'irrigation au goutte-à-goutte. Dans les systèmes de microaspersion, les canalisations d'amenée sont les mêmes qu'avec les systèmes de goutte-à-goutte. On trouve à présent dans le commerce divers types d'arroseurs, généralement en plastique résistant. Il est cependant difficile de fabriquer des gicleurs improvisés, si bien que l'irrigateur est davantage tributaire d'éléments manufacturés qu'il ne le serait en optant pour le système du goutte-à-goutte simplifié, décrit plus haut. Barboteur de basse chute L'irrigation par barboteur est une méthode d'application fréquente d'un faible volume d'eau sur une surface partielle, dans laquelle l'eau est distribuée dans des conduites fermées. Elle est conçue spécifiquement pour réduire les besoins en investissement et la consommation d'énergie, grâce à l'utilisation de tuyaux à parois fines et peu coûteux, en plastique cannelé et d'un diamètre assez large pour que la pression limitée fournie par un réservoir de surface de basse chute soit suffisante. L'irrigation par barboteur est une variante de l'irrigation au goutte-à-goutte visant à réduire la dépendance du système à l'égard d'éléments manufacturés (figure 28).

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FIGURE 28 Forme du mouillage du sol irrigué par un barboteur, avec coude souterrain

Dans l'irrigation par barboteur, les goutteurs manufacturés ne sont pas utilisés et l'eau sort librement «en gargouillant» de tuyaux verticaux ouverts. Cela permet d'éviter le filtrage qui est un gros problème dans l'irrigation au goutte-à-goutte. Les tubes verticaux (appelés hampe ou tube allonge vertical), ont un diamètre d'environ 1 à 3 cm, et sont raccordés à des tuyaux d'irrigation latéraux, ayant un diamètre minimal de 10 cm, enfouis dans le sol. Les barboteurs sont fixés à des perches ou à des bornes et leur hauteur est ajustée vers le haut et vers le bas, après un calcul ou des essais par tâtonnements, de façon à distribuer l'eau au débit voulu. Ces systèmes sont particulièrement adaptés pour arroser des cultures très espacées, comme les plantations d'arbres fruitiers ou d'arbustes, dans lesquelles un asperseur monté sur une hampe peut être installé le long de chaque arbre ou groupe d'arbustes. Pour assurer une distribution uniforme de l'eau qui s'écoule des barboteurs, on remplit des petits bassins, entourés de petits billons, d'une quantité égale d'eau. Ces bassins peuvent être construits manuellement et avoir une forme circulaire ou rectangulaire. Grâce à ces moyens simples, les principes d'une irrigation efficace peuvent être mis en pratique. Ce système, dont la conception est simple et ne nécessite aucun élément manufacturé normalisé (tels que gicleurs, raccords, régulateurs de pression et filtres), n'a pas été promu dans le commerce par les vendeurs d'équipement. C'est sans doute pour cela que tant d'utilisateurs potentiels ne sont pas conscients de ses avantages, qui sont, entre autres, son faible coût et sa facilité d'installation et de fonctionnement. Il y a 20 ans, une procédure pour l'installation et l'étalonnage de ces systèmes d'irrigation a été décrite par Rawlins (1977). Depuis lors, les expériences de l'auteur du présent document et d'autres personnes ont démontré que ces systèmes étaient valables. Ces derniers, ou leurs variantes, peuvent être intéressants pour les cultures arborées, en particulier sur des terrains relativement plats où l'on pratiquait antérieurement l'agriculture pluviale ou des méthodes d'irrigation de surface traditionnelles.

Encadré 4 Récapitulatif des méthodes d'irrigation à petite échelle Méthodes nécessitant uniquement de la main-d'œuvre et des matériaux locaux

Des pots de céramique poreux cuits à chaleur modérée sont posés à la surface ou enfouis dans le sol à l'intérieur de la rhizosphère. Lorsqu'ils sont remplis d'eau et d'engrais dissous, les réceptacles d'argile perméable exsudent de l'eau et des éléments nutritifs dans le sol. Des tuyaux de céramique sectionnés constituent des sources linéaires qui humidifient un volume de sol de forme allongée. Méthodes basées sur des matériaux importés, mais assemblés sur place Des tuyaux de plastique moulé ou des canalisations de plastique extrudé sont perforés à la main et posés sur le sol pour simuler une irrigation au goutte-à-goutte. Des sections verticales de tuyaux de plastique (ou même des récipients de plastique mis au

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rebut, bouteilles, etc.) sont enfouies dans le sol. Des récipients de plastique à parois minces sont remplies de sable ou de gravier pour fournir une résistance mécanique à l'écrasement. Des manchons de plastique recouvrent les sections perforées des tuyaux pour empêcher les racines de pénétrer dans les orifices d'évacuation. Des filtres à sable empêchent les particules en suspension ou les algues d'obstruer les orifices de sortie. Des récipients auxiliaires sont utilisés pour dissoudre et injecter l'engrais dans l'eau d'irrigation. Des tubes allonge verticaux ou hampes sont utilisés pour déverser l'eau amenée par une conduite souterraine dans de petits bassins. Méthodes basées sur des éléments importés*

Les assemblages de goutteurs et de microasperseurs fabriqués industriellement sont soigneusement supervisés et entretenus. Des équipements accessoires, tels que filtres à grille et filtres remplis de matières diverses, valves doseuses, régulateurs de pression et injecteurs d'engrais sont utilisés dans divers assemblages. * Ces options ne sont justifiées que pour l'arrosage des cultures commerciales dans une économie de marché stable.

Fertirrigation De nombreux sols d'Afrique sont, par définition, peu fertiles. Dans les zones tropicales humides, ils tendent à être fortement lessivés et, dans certains endroits, ils sont acidifiés ou contiennent de l'aluminium ou des sulfates toxiques. Les sols des zones subtropicales arides se caractérisent par leur texture grossière et leur faible teneur en matière organique. L'amélioration de la productivité de ces sols, indispensable pour assurer la sécurité alimentaire, nécessite souvent des apports de produits chimiques, de fumier ou d'engrais. Les méthodes de fertilisation classiques - épandage uniforme sur la surface ou semis en sillons d'une bande continue d'engrais tout au long de la rangée cultivée - ne sont pas compatibles avec l'irrigation d'une surface ou d'un volume partiel. L'efficacité de l'application est maximisée si la distribution spatiale de l'engrais dans le sol correspond à celle de l'eau. Lorsque seule une fraction du volume du sol reçoit de l'eau, les racines des plantes se concentrent dans la portion humide du sol. Il est donc important d'apporter à cette zone racinaire restreinte les nutriments essentiels à la croissance de la plante. Si l'on épand des engrais secs à la surface du sol, on ne peut pas être sûr qu'ils pénétreront au bon endroit, d'autant plus si des méthodes d'irrigation souterraine sont pratiquées. L'expérience a montré que l'efficacité de l'engrais et de l'eau est renforcée si les éléments nutritifs sont ajoutés à l'eau d'irrigation. Le déversement simultané d'eau et d'engrais est aujourd'hui connu sous le nom de fertirrigation. Cette méthode est une variante particulière de la notion plus générale d'irrigation fertilisante, qui consiste à introduire différents produits agrochimiques en solution dans la rhizosphère, par le canal du système d'irrigation. D'autres types de produits chimiques sont appliqués selon ce procédé, notamment des herbicides sélectifs pour supprimer les mauvaises herbes, des fongicides pour lutter contre les maladies fongiques, et des nématocides pour protéger les racines des plantes cultivées contre les nématodes phytopathogènes.

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FIGURE 29 Réservoir de mélange de l'engrais pour l'injection de nutriments solubles (fertirrigation) dans un système d'irrigation à conduites fermées

Dans les systèmes d'irrigation par canalisations fermées, le meilleur procédé consiste à raccorder à la conduite principale un réservoir où l'on injecte l'engrais (figure 29). Le montage d'un système de fertirrigation est relativement simple. Aucun équipement spécialisé n'est nécessaire; il suffit d'une cuve d'une capacité appropriée (20 à 100 litres), de préférence en matériau non corrosif, à travers laquelle on laisse l'eau s'écouler. La cuve devrait avoir une large ouverture munie d'un joint étanche pour pouvoir verser l'engrais et le mélanger. Dans les systèmes nécessitant un dispositif de filtrage, comme le goutte-à-goutte ou la microaspersion, le réservoir d'engrais doit être placé avant le filtre pour que les particules insolubles provenant de ce réservoir n'obstruent pas les goutteurs. De tous les nutriments essentiels des végétaux, celui que l'on trouve le plus souvent en concentration insuffisante dans le sol est l'azote, dont les formes minérales (sulfate d'ammonium, nitrate d'ammonium, nitrate de potassium et urée) sont généralement facilement solubles. Les applications d'azote entraînent souvent une croissance et un reverdissement spectaculaires des feuilles, surtout lorsque les plantes poussent sur des sols lessivés à faible teneur en matière organique. Cependant, si l'on n'apporte que de l'azote, les plantes risquent de présenter rapidement des carences en d'autres nutriments principaux (phosphore et potassium), ainsi qu'en plusieurs autres éléments nutritifs secon-daires. En cas de besoin, la potasse est aussi disponible en formules concentrées solubles, contenant du chlorure, du sulfate ou du nitrate de potassium. Il est parfois nécessaire d'acidifier les engrais contenant du phosphore pour qu'ils se dissolvent plus facilement. Dans les sols tropicaux très peu fertiles, les carences en éléments nutritifs secondaires peuvent nécessiter des pulvérisations foliaires. Irrigation souterraine par contrôle des nappes phréatiques L'irrigation souterraine consiste à amener de l'eau jusqu'à la zone racinaire des plantes en régularisant, par des moyens artificiels, la hauteur de la nappe souterraine. Cette méthode peut être appliquée dans les endroits où la nappe est naturellement haute, ce qui est souvent le cas le long des vallées fluviales ou dans les plaines recouvrant des strates imperméables (figure 30).

FIGURE 30 Elévation ou abaissement de la nappe phréatique pour l'irrigation souterraine, en contrôlant le niveau de l'eau dans des fossés parallèles

On creuse habituellement des tranchées ouvertes jusqu'à une profondeur inférieure à la nappe, et le 17 van 18

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niveau de l'eau est contrôlé par des barrages régulateurs ou des vannes. De cette manière, les tranchées peuvent servir soit à drainer l'excédent d'eau et, partant, à abaisser la nappe phréatique pendant les saisons humides, soit à élever la nappe en période sèche et, de ce fait, à humidifier la rhizosphère par en dessous. Les tranchées ouvertes ont pour inconvénient de «couper» le champ et de gêner les travaux de labour, de plantation et de récolte. Elles diminuent aussi sensiblement la surface cultivable. On peut les éviter en plaçant en dessous de la nappe des tuyaux poreux ou perforés (généralement en plastique ondulé), munis de prises d'eau de distribution réglables. Ouvertes, les prises d'eau font office de drains; fermées, elles permettent à la nappe d'eau de s'élever. Les conduites souterraines sont cependant plus coûteuses à installer et plus difficiles à entretenir, car elles tendent à être bouchées par de la terre ou de l'oxyde de fer précipité. L'irrigation souterraine peut être utilisée pour arroser les cultures de plein champ, les pâturages et les vergers. Elle convient particulièrement bien aux plantes hydrophiles, telles que la canne à sucre et les dattes. L'uniformité de l'irrigation dépend de la régularité de la surface et de l'uniformité du sol. Le contrôle précis du niveau d'une nappe d'eau souterraine peu profonde est une tâche délicate et difficile comportant de grands risques. La profondeur idéale de la nappe d'eau devrait être de 30 à 60 cm en dessous de la rhizosphère. Si elle est plus élevée, elle tend à engorger le sol , à limiter l'aération et à provoquer une ascension capillaire et une évaporation à la surface, où les sels risquent de s'accumuler. Par ailleurs, si elle est maintenue à un niveau trop bas, la plante risque d'être privée de l'humidité dont elle a besoin. En poussant, la plante absorbe plus d'humidité et son système racinaire s'étend vers le bas, si bien que la nappe tend à baisser, sauf si on la maintient à dessein à un niveau élevé. Etant donné que la source d'eau se trouve en dessous de la zone racinaire, celle-ci est approvisionnée en eau par capillarité. Le fonctionnement du système dépend donc des caractéristiques de sorption du sol. Un sol à texture fine (argileux) tend à s'engorger d'eau et à limiter l'aération. Dans un sol argileux, l'eau d'irrigation souterraine ou de drainage s'écoule aussi plus lentement. Dans ce type de sol, les tranchées ou les conduites souterraines doivent être moins espacées. En revanche, un sol à texture grossière (sableux) a une capacité de rétention hydrique trop faible et tend à s'assécher trop vite. Comme avec les autres méthodes d'irrigation, rien ne saurait remplacer l'expérience locale en matière de maîtrise de l'eau, basée sur la connaissance des caractéristiques spécifiques du sol et des besoins des plantes.

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Chapitre 5 Estimation simple des besoins hydriques des plantes L'expression programmation de l'irrigation décrit la procédure par laquelle un irrigateur détermine la périodicité et le dosage des applications d'eau. Lorsque l'on programme l'irrigation, on se pose les deux questions suivantes: quand faut-il irriguer? et quelle quantité d'eau faut-il appliquer? Lorsque l'on pratique une méthode d'irrigation traditionnelle par surverse ou par aspersion, basée sur des applications peu fréquentes, la réponse à la première question est généralement la suivante: quand la réserve d'humidité disponible dans la rhizosphère est sur le point d'être épuisée. Concrètement, cela signifie: quand la plante est sur le point de souffrir du manque d'eau. En revanche, l'agriculteur qui a opté pour une méthode d'irrigation basée sur des applications fréquentes n'a plus à se demander quand l'humidité du sol sera épuisée ou quand les plantes sont sur le point de souffrir de la soif. En effet, ces situations peuvent être totalement évitées. A la question, quand faut-il irriguer?, l'irrigateur peut à présent répondre: aussi souvent que possible, même quotidiennement. A la seconde question: quelle quantité d'eau faut-il appliquer?, la réponse est: suffisamment pour compenser les pertes par évaporation et pour prévenir la salinisation de la rhizosphère. Les pertes par évaporation dépendent des conditions météorologiques, qui varient au fil du temps. Pour les déterminer, on peut observer les variables météorologiques pertinentes (température, vent, humidité atmosphérique et ensoleillement), puis appliquer l'une des nombreuses équations fonctionnelles ou formules permettant de calculer l'évapotranspiration potentielle (figures 31 et 32).

FIGURE 31 Variables météorologiques ayant une incidence sur l'évaporation, la transpiration et l'absorption de l'humidité du sol par les racines

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FIGURE 32 Bilans radiatif et hydrologique d'une plante sous irrigation localisée

Une autre méthode, plus simple, consiste à estimer les pertes par évaporation en mesurant directement le taux d'évaporation à l'aide d'un évaporimètre standard. L'un des dispositifs les plus simples et les plus utiles est le bac évaporatoire. Il s'agit d'un récipient peu profond rempli d'eau, que l'on pose sur le sol à l'intérieur de la zone irriguée. On peut calculer facilement la quantité d'eau qui s'évapore chaque jour en mesurant le volume d'eau qui, dans chaque bac, doit être ajouté pour ramener la surface d'eau à un niveau déterminé. L'évaporimètre donne une indication de l'effet conjugué des rayonnements solaires, du vent, de la température et de l'humidité sur l'évapotranspiration dans un champ (figure 33).

FIGURE 33 L'évaporimètre, ou bac évaporatoire, standard de classe A, mis au point par le US Weather Bureau

Il existe divers bacs normalisés, dont le plus couramment utilisé est le bac de classe A, introduit par le United States Weather Bureau. Il s'agit d'un récipient circulaire, d'un diamètre de 121 cm et d'une profondeur de 25,5 cm, placé sur un cadre de bois à claire-voie posé à même le sol. Le bac est rempli d'eau jusqu'à environ 5 cm du bord. Ce modèle standard est relativement facile à fabriquer, mais il n'est pas nécessaire de le suivre à la lettre. L'auteur estime que l'on peut obtenir pratiquement les mêmes résultats avec n'importe quel dispositif ayant une configuration plus ou moins similaire à celle du bac de classe A. Cependant, bien qu'ils soient peu coûteux et faciles à installer, à entretenir et à contrôler, les bacs évaporatoires ont plusieurs inconvénients. Même si un champ cultivé est soumis aux mêmes variables climatiques que l'eau qui se trouve dans un bac, il ne réagit pas nécessairement de la même manière. Une surface recouverte de végétation diffère d'une surface d'eau libre, à bien des points de vue: pouvoir réfléchissant, propriétés thermiques (accumulation thermique), fluctuation des températures entre la nuit et le jour, coefficient de transmission de l'eau et rugosité aérodynamique du couvert végétal. Des facteurs comme la couleur du bac, la profondeur et la turbidité de l'eau, et l'ombrage fourni par les plantes voisines, peuvent tous 2 van 3

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altérer jusqu'à un certain point la mesure. L'évaporation de l'eau du bac dépend de son emplacement exact par rapport à l'exposition au vent. Les bacs entourés de hautes herbes ont un pouvoir d'évaporation inférieur de 20 à 30 pour cent à ceux qui sont placés sur une terre inculte. Des pluies peuvent tomber pendant la saison d'irrigation et s'ajouter à l'eau du bac, ou des animaux assoiffés errant en liberté peuvent venir s'y abreuver, si bien que le bac est détourné de son utilité. Pour éviter que les animaux ne viennent boire l'eau (en particulier des oiseaux), on recouvre souvent les bacs de grilles. Cela peut réduire de 10 à 20 pour cent le taux d'évaporation et, de ce fait, imposer le recours à un coefficient de correction. Malgré tous ces inconvénients, placés et entretenus comme il convient, les bacs évaporatoires peuvent être utiles, dans la mesure où ils sont mis en corrélation avec d'autres mesures de l'évapotranspiration potentielle (ETP)3. Le problème est de parvenir à traduire l'évaporation du bac en une estimation de l'ETP de la plante cultivée, dont on déduira les besoins d'irrigation effectifs. Dans un premier temps, on applique un coefficient de correction pour tenir compte du fait que l'eau libre a généralement un pouvoir d'évaporation plus grand qu'une culture sur pied, même si celle-ci est plantée «serré» sur une sol bien humidifié et transpire à son taux potentiel maximal. D'après de nombreuses expériences, le coefficient de correction approprié varie entre 0,5 et 0,85. L'auteur a personnellement constaté, sur la base de mesures directes et d'une étude des documents existants, que le coefficient type est d'environ les deux tiers (disons 0,66): ETPcouvert total = 0,66 Ebac (4) Dans un deuxième temps, il faut prendre en compte le stade de croissance de la plante, attesté par la fraction de sol qu'elle recouvre. Il peut être estimé à partir d'observations de la surface ombragée par la culture. Etant donné que l'évapotranspiration potentielle est fonction de la surface couverte par la culture, mais ne lui est pas simplement proportionnelle, il est proposé d'utiliser la relation empirique suivante: ETPcouvert partiel = 0,33 (1 + C) Ebac (5) où C est la fraction de sol couverte par la plante, qui varie de 0 (quand la culture vient d'être semée ou plantée) à 1 (quand la parcelle cultivée est complètement couverte). Dans le dernier cas, l'équation (5) devient l'équation (4). La troisième étape consiste à estimer les besoins d'irrigation (I), comprenant les besoins en eau effectifs de la plante (W), plus une fraction correspondant au lessivage (L), moins les pluies tombées depuis la dernière irrigation (R). Si le besoin en eau effectif de la plante est d'environ 80 pour cent de l'ETP et si la fraction correspondant au lessivage souhaitée est de 10 pour cent de l'ETP (soit W = 0,8 ETP, L = 0,1 ETP), on obtient: I = (0,33 x (W + L) Ebac(1 + C) - R = (0,33 x 0,9) Ebac (1 + C) - R = 0,3 Ebac (1 + C) - R

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Ces relations doivent uniquement être considérées comme des estimations préliminaires. Des mesures en champ des réponses d'une culture spécifique à des quantités variables d'eau d'irrigation, dans les conditions locales, devraient fournir des orientations plus fiables sur les quantités optimales à déverser. En outre, les estimations ci-dessus se réfèrent seulement aux stades de croissance active de la plante. Lorsqu'un végétal arrive à maturité et que ses tissus deviennent sénescents, ses besoins en eau diminuent naturellement. L'irrigation est interrompue quand sa contribution future au rendement ne justifie plus son coût additionnel.

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Chapitre 6 Aspects écologiques du développement de l'irrigation Le développement de l'irrigation peut avoir des effets positifs et négatifs sur l'environnement. Un système d'irrigation est viable s'il évite les impacts négatifs. L'aspect positif de l'irrigation découle de l'intensification de la production des cultures vivrières et fourragères sur les terres les plus fertiles, permettant à un pays d'atténuer la pression sur les terres marginales actuellement sous cultures pluviales ou pâturages. Ces terres sont d'ores et déjà soumises à un processus de dégradation (appelé, dans les zones semi-arides, désertification). Pour les populations qui, pendant des générations, ont assuré leur subsistance en cultivant des terres non irriguées, le passage à l'agriculture irriguée risque de poser des problèmes d'ordre social. Cependant, ce changement sera de toute façon inévitable dans les zones où la dégradation des terres devient aiguë. Là où l'expansion de l'irrigation est possible, elle peut représenter une option constructive pour prévenir la famine ou une migration massive. Le développement de l'irrigation peut avoir des impacts négatifs sur l'environ-nement tant hors du site que sur le site. Les effets hors site peuvent se produire en amont de la terre qui doit être mise en valeur, par exemple s'il faut construire un barrage sur un fleuve pour l'approvisionner en eau d'irrigation. En aval de la zone irriguée, l'environnement peut être endommagé par l'eau excédentaire qui s'y déverse, si elle contient des concentrations nocives de sels, de déchets organiques, d'organismes pathogènes et de résidus agrochimiques. Les effets potentiels sur le site sont ceux qui nous intéressent le plus directement. Les terres irriguées, en particulier dans les vallées fluviales où les nappes d'eau tendent à être élevées, doivent, d'une manière générale, être drainées, faute de quoi elles sont exposées au double fléau de l'engorgement et de la salinisation. Le drainage de l'eau souterraine étant une opération complexe, astreignante et coûteuse (souvent plus onéreuse que l'installation du système d'irrigation lui-même), il est tentant de mettre en route les nouveaux projets d'irrigation, sans se préoccuper du drainage, ou en remettant cette opération au moment où la nécessité s'en fera effectivement sentir. Le problème est que, si l'on attend le dernier moment, le coût de l'installation des drains peut être prohibitif. Il ne nous appartient pas dans cette publication de faire une étude approfondie du drainage. Nous nous contenterons de dire ici que ceux qui conçoivent des systèmes d'irrigation doivent être conscients de l'éventuelle nécessité de drainer et d'en tenir compte dans leurs plans. Tout au moins, les irrigateurs doivent, dans chaque zone, surveiller la hauteur de la nappe phréatique, au moyen de puits d'observation (piézomètres). En prélevant des échantillons de l'eau qui se trouve dans ces puits, on peut surveiller la qualité de la nappe souterraine vers laquelle la fraction de l'eau d'irrigation qui a lessivé le sol s'infiltre. Ce système de contrôle permettra d'être averti à temps d'un risque éventuel de salinisation, et d'adapter les pratiques d'irrigation en conséquence. Même si avec les petits systèmes d'irrigation le risque d'engorgement et de salinisation est moindre qu'avec les grands, le risque de dégradation du sol ne doit jamais être ignoré.

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Chapitre 7 Aspects humains du développement de l'irrigation L'irrigation n'est pas simplement une opération mécanique visant à distribuer de l'eau aux cultures. C'est aussi une activité humaine et une entreprise sociale. On ne peut s'intéresser au développement de l'irrigation sans noter que, en fin de compte, le succès de tout projet est fonction de la qualité de l'effort humain qui a été investi. En outre, un projet d'irrigation n'est pas seulement un système destiné à accroître la production agricole, c'est aussi, et peut-être même avant tout, un lieu où une communauté d'individus et de familles peuvent vivre en bonne santé, tout en travaillant ensemble et en contribuant à la sécurité alimentaire de leur nation (figure 34).

FIGURE 34 Les conséquences de l'irrigation

Comme dans toute autre activité humaine, la première condition de succès est que les travailleurs

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participant à l'installation du système soient fortement motivés et prennent leur tâche à cœur. La seconde est qu'ils soient informés comme il convient; il ne suffit pas qu'ils aient reçu une formation pour exécuter les opérations de routine, il faut aussi qu'ils puissent comprendre les principes fondamentaux de la gestion rationnelle de l'irrigation. A cet égard, les investissements dans la recherche et dans la formation du personnel sont encore plus cruciaux que les investissements dans les tuyaux et les pompes. La troisième exigence est, bien entendu, que les agents d'irrigation puissent accéder (de préférence, en les achetant) aux intrants matériels dont ils ont besoin pour obtenir un rendement maximal de leur travail. L'une des plus graves erreurs que puissent commettre les ingénieurs ou les gestionnaires en irrigation est d'adopter une attitude autoritaire, et de partir du principe que les travailleurs doivent obéir aux instructions qui leur sont données «d'en haut», sans discuter. Priver des êtres humains intelligents de tout intérêt personnel pour leur propre travail, et des motivations qui les inciteraient à mettre en pratique leur capacité créative, c'est gaspiller une ressource plus précieuse encore que le sol et l'eau. Les travailleurs à qui l'on donne le sentiment de participer, et qui reçoivent des récompenses proportionnelles à leur initiative et à leur contribution, sont beaucoup plus intéressés par leur travail et se consacrent beaucoup plus à sa réussite. On peut leur offrir des incitations d'ordre social, administratif, économique ou - mieux encore - une combinaison des trois. La meilleure incitation consiste à autoriser, et même à encourager, les individus et les familles à travailler pour eux-mêmes, en bonne intelligence avec leurs voisins, sur leurs propres parcelles, tout en leur garantissant l'accès à l'eau et aux autres facteurs de production essentiels. Pour atteindre cet objectif, les décideurs et les organismes administratifs doivent résoudre un ensemble de problèmes complexes: ils doivent notamment introduire une réforme agraire, garantir la sécurité de jouissance des terres et les droits à l'eau des agriculteurs, et coordonner l'allocation et l'utilisation des ressources entre les différents secteurs en concurrence; mais toutes ces questions dépassent largement le cadre limité de cette étude. Un programme d'irrigation permet non seulement de donner des incitations aux travailleurs, mais aussi de contribuer au bien-être humain dans un sens plus large. Dans les pays en développement, beaucoup de systèmes d'irrigation, sinon la plupart, servent aussi d'autres objectifs que la production agricole: besoins en eau des ménages, évacuation des eaux usées, production d'énergie électrique, transports, pêche et loisirs. Quelques-uns de ces besoins peuvent entrer en concurrence ou en conflit avec les objectifs de base pour lesquels le projet d'irrigation a été conçu, particulièrement s'ils n'ont pas été identifiés dès le départ et inclus dès les premiers stades de la planification. Les projets d'irrigation peuvent comporter un risque grave pour la santé si l'eau transportée dans des canalisations à ciel ouvert est utilisée pour boire, se baigner, faire la lessive et si des déchets d'origine humaine et animale y sont évacués. Quelqu'un a dit «Là où va l'eau, la maladie suit». Malheureusement, les structures d'entreposage et de transport de l'eau sont des terrains favorables à la reproduction des vecteurs de maladies (tels que les moustiques et les escargots) et des pathogènes responsables de certaines des maladies les plus débilitantes qui se propagent dans le monde en développement. Parmi celles-ci, on peut citer la schistosomiase (bilharziose), l'onchocercose (cécité des rivières), la malaria, le choléra, la dysenterie et d'autres maladies intestinales. C'est pourquoi des spécialistes de la santé publique devraient intervenir dans la planification et le fonctionnement de tous les réseaux d'irrigation, ainsi que dans la remise en état ou la modernisation des systèmes existants. Certaines précautions peuvent contribuer au contrôle de la propagation des maladies d'origine hydrique. Il faudrait, notamment:

prévoir des canaux d'adduction et de drainage revêtus de béton et d'une forme appropriée pour empêcher la stagnation de l'eau le long des bords (et, accessoirement, pour réduire les pertes par infiltration); prévenir la prolifération de végétaux aquatiques à l'intérieur des canaux, pour éviter leur encrassement, la stagnation de l'eau et la propagation de maladies; protéger les canalisations contre les animaux errants qui pourraient casser les bords et polluer l'eau;

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contrôler l'évacuation des déchets humains en leur donnant des installations sanitaires sans danger pour l'environnement; traiter l'eau utilisée directement pour les besoins humains (filtrage et, le cas échéant, utilisation de produits chimiques pour lutter contre les parasites). Toutes ces précautions sont particulièrement efficaces dans les systèmes où l'eau est transportée dans des canalisations fermées et où l'accès aux réservoirs d'irrigation est limité. Ces systèmes d'adduction peuvent aussi faciliter l'adoption des méthodes d'irrigation HELPFUL (méthodes d'irrigation peu coûteuses et efficaces, basées sur des applications fréquentes d'un faible volume d'eau sur un partie du champ), décrites dans ce document. Comme on peut le voir, le développement et la gestion rationnels de l'irrigation représentent une entreprise complexe qui recouvre de nombreux aspects, allant bien au-delà de l'hydraulique et de l'agronomie. Chaque projet d'irrigation est bien entendu conçu et géré d'une façon spécifique, qui n'est pas seulement dictée par les conditions physiques et agronomiques qui prévalent sur le site. Une combinaison spécifique de facteurs humains et économiques entre en jeu dans chaque cas et toute initiative visant à promouvoir ou à améliorer la pratique de l'irrigation doit en tenir compte.

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Le petite irrigation dans le zones arides - Regard vers le passé

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Chapitre 8 Regard vers le passé Il fut un temps où les experts des pays industrialisés étaient convaincus d'avoir des solutions toutes prêtes pour remédier aux problèmes du sous-développement dans le tiers monde. Il suffisait, pensaient-ils, de transférer le savoir-faire et l'équipement disponibles pour que le développement et la modernisation suivent automatiquement. Malheureusement, ce fut une erreur coûteuse qui, trop souvent, a débouché sur l'introduction hâtive, voire l'imposition, de systèmes qui étaient en contradiction ou en conflit avec le contexte environnemental, culturel ou socioéconomique local. De faux départs et des initiatives malencontreuses ont nui aux tentatives de transfert de technologie. Bien souvent, les ressources considérables, qui ont été investies, n'ont engendré que déception et désillusion. La plupart des capitaux qui ont été investis dans l'irrigation dans les pays en développement ont concerné des projets de grande envergure, dans l'espoir d'obtenir des augmentations de production massives et rapides. En général, une institution nationale ou internationale bien intentionnée concevait et finançait un projet de prestige, fondé sur des technologies élaborées. Des experts étaient recrutés à l'étranger pour concevoir le système, puis on faisait appel à des entreprises de sous-traitance ou d'amont pour exécuter le plan. Ensuite, la merveille de la technologie moderne était assemblée et démontrée, à grands coups de publicité. Le fossé des siècles avait été comblé, semblait-il, d'un simple coup de maître. Ensuite, une fois qu'elles avaient fait leur travail et récolté les fruits, les sociétés étrangères s'éclipsaient. Peu après, le système sophistiqué tombait en panne par suite de la défaillance d'un rouage ou de l'inexpérience et de l'incurie du personnel chargé de le faire fonctionner . L'absence de ressources locales et la difficulté de faire venir des pièces de rechange et des experts de l'étranger, exacerbées par la présence d'une main-d'œuvre sous-payée et indifférente car privée d'incitations, se conjuguaient pour retarder les réparations requises, si bien que la panne n'était jamais réparée. Tout le système coûteux qui avait été installé restait alors inutilisé, tel un monument muet au transfert de technologie inappropriée. Les grands systèmes d'irrigation par aspersion à têtes d'arroseurs rotatives, préfabriqués à l'étranger et assemblés dans divers pays d'Afrique où la taille traditionnelle des exploitations, le coût de l'énergie et les équipements et services techniques disponibles ne sont pas du tout les mêmes que dans les pays industrialisés, en sont un exemple. Dans de nombreux endroits, ces machines imposantes sont devenues des objets inutiles. Comme la plupart des organisations chargées de la conception des projets d'irrigation sont spécialisées dans le génie civil, elles ont tendu à privilégier la conception et la construction des grands systèmes d'adduction d'eau et à se désintéresser des aspects de la gestion des petits systèmes d'irrigation sur les exploitations. Dans certains pays, il existe encore une dichotomie entre l'organisme chargé de la mise en valeur des ressources en eau et de l'allocation et de la distribution de l'eau par les canaux, et l'organisme chargé de superviser l'utilisation de l'eau dans les champs par les paysans locaux. Souvent l'organisme de mise en valeur des ressources en eau a plus de pouvoirs, de moyens financiers et de prestige que celui chargé de la gestion sur les exploitations, aussi le premier est-il peu enclin à accepter les conseils du second sur les options d'allocation de l'eau. Les principaux décideurs ont tendu à favoriser les projets d'investissement de grande envergure comportant des travaux gigantesques et à se désintéresser des besoins plus modestes des unités agricoles indigènes, et des questions concernant la formation et l'entretien qui intéressent le personnel 9/01/2008 16:52

Le petite irrigation dans le zones arides - Regard vers le passé

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subalterne privé de pouvoir décisionnel. Les décideurs de haut niveau pensaient que le développement de l'irrigation demanderait moins de temps et étaient contrariés par les contraintes d'ordre technique ou humaines. Certains n'ont pas été suffisamment conscients du fait que la technologie qu'ils tentaient de transférer des pays industrialisés s'était développée dans une économie de marché à fort coefficient de capital, basée sur la fourniture immédiate de services techniques et une infrastructure économique complexe. En outre, les institutions de financement et les sociétés de sous-traitance ont naturellement eu tendance à préférer les grands projets qui leur permettaient de vendre des équipements et des services coûteux, alors, qu'en réalité, ce sont souvent les petits projets pilotes, où les compétences humaines et la main-d'œuvre locale revêtent une plus grande importance, qui offrent le plus de possibilités d'obtenir des progrès durables.

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Le petite irrigation dans le zones arides - Regard vers l'avenir

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Chapitre 9 Regard vers l'avenir La présente publication vise principalement à mieux faire connaître les concepts et les pratiques fondamentaux de l'utilisation efficace de l'eau. Le but est d'appliquer ces principes pour améliorer la petite agriculture et, par voie de conséquence, la sécurité alimentaire en Afrique. La manière dont ces principes seront appliqués dans les divers endroits dépend des conditions locales qui ont une influence sur l'économie de la terre, de l'eau, de la main-d'oeuvre, des machines, de l'énergie et sur le choix des cultures à planter. Elle dépend aussi de facteurs sociaux et des effets à long terme sur l'environnement. Il n'existe pas de recette universelle pour concevoir et mettre en oeuvre des systèmes d'irrigation susceptibles à la fois d'être efficaces, de procurer des avantages sociaux et de garantir la conservation des ressources. Aucune des technologies dont on dispose ne garantit le succès en tout lieu: chacune peut être plus ou moins efficace et être vouée à l'échec si elle n'est pas gérée comme il convient. Pour que l'utilisation efficace de la terre et de l'eau ne soit pas seulement un concept abstrait, elle doit devenir l'objectif explicite des institutions ou des gouvernements bailleurs de fonds, mais aussi de ceux qui travaillent dans les champs. Les systèmes d'irrigation doivent être ajustés dès le départ afin que ceux qui en sont propriétaires et les gèrent soient motivés, informés, se sentent responsables, aient la possibilité d'improviser et puissent accéder au crédit. Dans les pays en développement, les unités d'irrigation sont très variables, tant par leur taille que par leur organisation, et il continuera certainement à en être ainsi. D'une part, on trouve des projets publics ou commerciaux de très grande envergure, d'une taille allant de quelques centaines à des dizaines de milliers d'hectares. A l'autre extrémité, on trouve les nombreuses petites exploitations familiales d'une dimension allant de 0,1 à 10 ha. Parmi ces dernières, quelques-unes bénéficient d'un accès direct à une source d'eau indépendante (puits ordinaire), alors que d'autres font partie d'associations (coopératives villageoises) qui se partagent l'accès à une source d'eau commune. Il va de soi que des méthodes d'irrigation convenant à des opérations d'une certaine ampleur peuvent être tout à fait inappropriées pour d'autres. Ainsi, les systèmes d'aspersion à haute pression peuvent être intéressants pour des producteurs commerciaux de cultures industrielles, mais sont trop onéreux pour les petites exploitations agricoles. La technologie sélectionnée doit être celle adaptée à la taille de chaque type d'opération. S'agissant du développement de l'irrigation, ce qui importe, ce n'est pas tant le transfert de technologie en soi que la prise de conscience de la nécessité d'améliorer l'efficacité de l'utilisation de la terre et de l'eau et des principes qui sous-tendent ce concept. L'utilisation inefficace de ces ressources vitales n'est pas le fait d'un seul groupe de pays: la maladie est universelle. Aucune technologie n'offre une garantie de succès, même si certaines ont plus de chances de réussir que d'autres. Enfin, la tâche doit être accomplie par des personnes travaillant dans des endroits distincts, bénéficiant des incitations, des connaissances et des moyens requis. Au lieu de voir le développement de l'irrigation comme un problème qui dépend uniquement de l'offre, le moment est venu de mettre l'accent sur l'importance de la demande. Plus spécifiquement, le problème consiste à parvenir à gérer la demande d'eau de façon à garantir l'efficacité et la durabilité de son utilisation. On obtiendra davantage de bonne eau en conservant la ressource et en préservant sa qualité et on accroîtra les recettes économiques en améliorant son utilisation. Globalement, les systèmes qui transportent l'eau dans des conduites fermées pour arroser des cultures à 9/01/2008 16:52

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rendement potentiel élevé, sont ceux qui offrent les meilleures chances d'améliorer l'efficacité de l'utilisation de l'eau dans les petites exploitations agricoles. Logiquement, ces systèmes devraient fournir l'eau à la demande, selon un dosage calculé pour satisfaire en permanence les besoins des plantes tout en prévenant le gaspillage, la salinisation et l'élévation de la nappe d'eau. Les méthodes peu coûteuses décrites dans cet ouvrage, basées sur l'application fréquente d'un faible volume d'eau sur une partie du champ, ne sont que quelques exemples pertinents.

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Le petite irrigation dans le zones arides - Bibliographie

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Bibliographie Bander, J. 1984. Scheduling irrigation with evaporation pans. Montana State University Agric. Bull. 1262. Missoula, Montana, Etats-Unis. Barghouti, S. et Le Moigne, G. (éds). 1990. Irrigation in sub-Saharan Africa: development of public and private systems. Document technique n° 123. Banque mondiale, Washington. Bar-Yosef, B. et Sagiv, B. 1985. Potassium supply to field crops grown under drip irrigation and fertigation. In Potassium Symposium, p. 185-188. International Potash Institute, Pretoria, Afrique du Sud. Bos, M.G. et Nugteren, J. 1978. On irrigation efficiencies. International Institute for Land Reclamation and Improvement (ILRI), Wageningen, Pays-Bas. Bucks, D.A. et Nakayama, F.S. 1986. Trickle irrigation for crop production. Elsevier, Amsterdam. Bucks, D.A., Nakayama, F.S. et Warrick, A.W. 1982. Principles, practices and potentialities of trickle (drip) irrigation. In D. Hillel (éd), Advances in irrigation, Vol. I. Academic Press, New York. Burman, R.D., Cuenca, R.H. et Weiss, A. 1983. Techniques for estimating irrigation and water requirements. In D. Hillel (éd), Advances in irrigation, Vol. II. Academic Press, Orlando, Floride, Etats-Unis. Campbell, G.S. 1977. An introduction to environmental biophysics. Springer-Verlag, New York. Chossat, J.C. 1992. Evaluation du procédé d'irrigation «Irrigasc». Ministère de la co-opération et du développement, Paris. Copeland, M.C. (éd). 1993. A manual for irrigation planning in developing areas. SECOSAF, Pretoria, Afrique du Sud. Dasberg, S. et Bresler, E. 1985. Drip irrigation manual. International Irrigation Information Centre, Bet Dagan, Israël. Delgado, C.L. 1995. Africa's changing agricultural development strategies. Institut international de recherche sur les politiques alimentaires (IFPRI), Washington. FAO. 1977. Les besoins en eau des cultures, par J. Doorenbos et W.O. Pruitt. Bulletin FAO d'irrigation et de drainage n° 24. Rome. FAO. 1979. Réponse des rendements à l'eau, par J. Doorenbos et A.H. Kassam. Bulletin d'irrigation et de drainage n° 33. Rome. FAO. 1987. Irrigation and water resources potential for Africa. AGL/Misc/11/87. Rome. FAO. 1989. NGO casebook on small-scale irrigation in Africa. R. Carter (éd). Rome. FAO. 1991. Fertigation/Chemigation. E.D. Threadgill (éd). AGL/MISC/19/91. Rome. FAO. 1995. L'irrigation en Afrique en chiffres. Rapport sur l'eau no 7. Rome. Gilley, J.R. 1983. Energy utilization and management in irrigation. In D. Hillel (éd), Advances in irrigation, Vol. II. Academic Press, Orlando, Floride, Etats-Unis. Hanks, R.J. 1980. Yield and water use relationships. In Efficient water use in crop production. Am. Soc. Agron., Madison, Wisconsin, Etats-Unis. Hillel, D. (éd). 1972. Optimizing the soil physical environment toward greater crop yields. Academic Press, New York. Hillel, D. 1987. The efficient use of water in irrigation: principles and practices for improving irrigation in arid and semi-arid regions. Document technique n° 64. Banque mondiale, Washington.

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http://www.fao.org/docrep/W3094F/w3094f11.htm#TopOfPage

Hillel, D. et Guron, Y. 1973. Evapotranspiration and the yield of maize. Water Resources Res., 9: 743-748. Hoffman, G.J., Dirksen, C., Ingvalson, R.D., Maas, E.V., Oster, J.D., Rawlins, S.L., Rhoades, J.D. et Van Schilfgaarde, J. 1978. Minimizing salt in drain water by irrigation management. Agric. Water Manage., 1: 233-252. James, L.G. 1988. Principles of farm irrigation system design. Wiley, New York, Etats-Unis. Kovach, S.P. 1984. Injection of fertilizers into drip irrigation systems for vegetables. Circulaire no 606. Cooperative Extension Service, Université de Floride, Gaines-ville, Floride, Etats-Unis. Merriam, J.L. et Keller, J. 1978. Farm irrigation system evaluation: a guide for management. Agricultural and Irrigation Engin-eering Department, Université d'Etat de l'Utah, Logan, Utah, Etats-Unis. Miller, E. 1990. Low-head irrigation system for smallholdings. Agric. Water Manage., 17: 37-47. Miller, R.F. et al. 1975. Drip application of nitrogen is efficient. Calif. Agric., 76: 16-18. Mondal, R.C. 1974. Pitcher farming: a simple low cost method of irrigation. Appropriate Technol., 1: 7-8. Monteith, J.L. 1980. Development and extension of Penman's evaporation formula. In D. Hillel (éd), Applications of soil physics. Academic Press, Orlando, Floride, Etats-Unis. Murata, M. et al. 1995. Development of small-scale irrigation using groundwater resources. Fourth International Report. Ministry of Lands, Agriculture and Water Development, Zimbabwe et Institute of hydrology, Wallingford, Royaume-Uni. O'Mara, G.T. (éd). 1988. Efficiency in irrigation: conjunctive use of surface and groundwater resources. Banque mondiale, Washington. Penman, H.L. 1948. Natural evaporation from open water, bare soil and grass. Proc. R. Soc. London, Ser. A, 193: 120-146. Raju, K.S., Biere, A.W., Kanemasu, E.T. et Lee, E.S. 1983. Irrigation scheduling based on a dynamic crop response model. In D. Hillel (éd), Advances in irrigation, Vol. II. Academic Press, Orlando, Floride, Etats-Unis. Rauschkolb, R.S., Rolston, D.E., Miller, R.J., Carlton, A.B. et Burau, R.G. 1976. Phosphorus fertilization with drip irrigation. Soil Sci. Soc. Am. J., 40: 68-72. Rawitz, E. et Hillel, D. 1974. Progress and problems of drip irrigation in Israel. Proc. 2nd Intl Congr. Drip Irrig., San Diego, Californie, Etats-Unis. Rawlins, S.L. 1977. Uniform irrigation with a low-head bubbler system. Agric. Water Manage., 1: 167-178. Rawlins, S.L. et Raats, P.A.C. 1975. Prospects for high-frequency irrigation. Science, 188: 604-610. Rosegrant, M.W. et Perez, N.D. 1995. Water resources development in Africa. IFPRI, Washington. Shalhevet, J., Mantell, A., Bielorai, H. 1976. Irrigation of field and orchard crops under semi-arid conditions. International Irrigation Information Centre, Bet Dagan, Israël. Sharma, M.L. 1985. Estimating evapotranspiration. In D. Hillel (éd), Advances in irrigation, Vol. III. Academic Press, Orlando, Floride, Etats-Unis. Sivanappan, R.K. 1994. Prospects of micro-irrigation in India. Irrig. Drain. Sys., 8: 49-58. Van Bavel, C.H.M. 1966. Potential evaporation: the combination concept and its experimental verification. Water Resources Res., 2: 455-467. Vaux, H.J. Jr et Pruitt, W.O. 1983. Crop-water production functions. In D. Hillel (éd), Advances in irrigation, Vol. II. Academic Press, Orlando, Floride, Etats-Unis. Withers, B. et Vipond, S. 1980. Irrigation: design and practices. Cornell University Press, Ithaca, New York, Etats-Unis.

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