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L'irrigation agricole en grande culture

Techniques d'irrigation agricole - tout savoir
Aurélie GALLAND
Ecrit par Aurélie GALLAND
le 3 mars 2023
10 minutes de lecture

La multiplication des épisodes de sécheresse nous rappelle que la gestion de l’irrigation en agriculture est bien souvent indispensable pour sécuriser les rendements et assurer une qualité optimale des récoltes. Les tensions manifestes sur l’usage de la ressource en eau et la menace du dérèglement climatique soulignent l’importance d’opter pour un système d’irrigation adapté. Choisir une technique d’irrigation agricole n’a pourtant rien d’évident. À la diversité des méthodes et des équipements s’ajoute la multiplicité des paramètres à prendre en compte à l’échelle de l’exploitation agricole. Une comparaison des différentes techniques d’irrigation agricole s’impose. 

SOMMAIRE :

1/ Les critères de comparaison des techniques d’irrigation

2/ Irrigation par aspersion : la technique d’irrigation agricole la plus courante
     Irrigation au canon-enrouleur
     Irrigation par rampes frontales ou rampes mobiles
     Irrigation par pivot fixe ou mobile

3/ Micro-irrigation : pour une irrigation de précision 
     Irrigation par micro-asperseur
     Irrigation par goutte-à-goutte de surface
     Irrigation par goutte-à-goutte enterré

4/ Irrigation gravitaire ou de surface : la technique la plus ancienne
     Irrigation par ruissellement
     Irrigation par planche, par raie ou par bassin

 

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Les critères de comparaison des techniques d’irrigation

La technique d’irrigation adoptée doit répondre aux objectifs de production et s’adapter aux contraintes matérielles et naturelles de l’exploitation agricole. Certains critères doivent nécessairement être considérés :

Les objectifs de production

●    les besoins des cultures en eau 
●    les objectifs de rendement
●    les exigences de qualité (ex. cahier des charges)

Les facteurs naturels

●    la configuration du parcellaire : tailles, formes et dispersion des parcelles à irriguer, localisation des sources d’eau 
●    la disponibilité de l’eau
●    le climat local
●    la nature des sols

Les moyens disponibles sur l’exploitation

●    les moyens humains disponibles pour réaliser les réglages préalables, réaliser l’entretien ou déplacer le matériel
●    les capacités financières

Les performances du matériel

●    la performance énergétique
●    l’efficacité de l’eau apportée
●    la mobilité

La connaissance de ces différents éléments est indispensable pour que tout agriculteur puisse choisir le meilleur moyen pour irriguer ses récoltes. Le choix d’un système d’irrigation est aussi influencé par le contexte de flambée des prix de l’énergie et de tensions sur la ressource en eau. Les caractéristiques techniques du matériel d’irrigation, comme la performance énergétique et l’efficacité de l’eau apportée, sont déterminantes. 

Irrigation par aspersion : la technique d’irrigation agricole la plus courante

L’aspersion est la technique d’irrigation agricole la plus utilisée en France (près de 60 % de la surface irrigable). Irriguer par aspersion consiste à projeter l’eau pour qu’elle retombe en fines gouttelettes sur la culture. Ce principe simple est mis en œuvre de diverses manières en fonction des contraintes du terrain et des équipements d’irrigation mobilisés. 

Irrigation au canon-enrouleur

Le canon d’irrigation agricole couplé à un enrouleur est l’équipement d’irrigation le plus courant (⅔ de la surface irrigable). L’eau est apportée grâce à un tuyau enroulé sur une bobine puis projetée par un canon d’aspersion. Au fur et à mesure qu’il s’enroule, le tuyau tracte automatiquement le canon en ligne droite. Un canon peut avoir une portée de plusieurs dizaines de mètres et fonctionne avec la seule pression hydraulique. Le système est néanmoins sensible au vent et apporte l’eau de manière brutale, ce qui a tendance à déstructurer le sol en surface. Facile à mettre en place et à déplacer, la combinaison canon-enrouleur convient aux parcellaires morcelés. Déplacer l’enrouleur et le canon nécessite cependant de mobiliser un tracteur et de la main-d’œuvre. Débrancher et remettre en place l’enrouleur prend environ 30 minutes, auxquelles il faut ajouter le temps de déplacement jusqu’à la parcelle de destination.

Irrigation par rampes frontales ou rampes mobiles

Les rampes frontales sont des rampes mobiles se déplaçant en ligne droite. Les rampes de type hippodrome sont capables d’effectuer des rotations en bout de champ. Cet équipement motorisé est donc souvent installé sur les parcelles rectangulaires. Le guidage de la rampe se fait à l’aide d’un sabot positionné dans un sillon, d'un câble ou d'un GPS. Les rampes sont souvent mises en place lorsque les normes de qualité sont très élevées. C’est le cas des productions horticoles de plein champ et des cultures sous contrats. L’irrigation par rampes frontales concerne environ 3% de la surface irrigable en France. 

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Les rampes frontales apportent l’eau de manière précise et modulable, permettant une économie d’eau jusqu’à 20 % par rapport à un combiné canon-enrouleur. Diffusant l’eau comme une pluie naturelle, elles sont particulièrement indiquées sur des sols vulnérables à la battance. En outre, ce système d’irrigation s’avère peu gourmand en main-d’œuvre et peut même être piloté à distance. Une installation d’irrigation par rampes frontales représente cependant un investissement important et ne convient qu’aux parcelles sans obstacle (ex. poteaux électriques, bocage), plutôt rectangulaires. 

Irrigation par pivot fixe ou mobile

Dans une installation d’irrigation par pivot, l’eau arrive au centre pivot fixe avant d’être distribuée par une rampe raccordée. La motorisation de cette rampe permet un déplacement circulaire autour du point d’ancrage. Certaines installations utilisent un centre pivot mobile pouvant être déplacé avec un tracteur. Environ 14 % de la surface irrigable nationale est concernée par cette technique.

L’irrigation par pivot est adaptée pour apporter rapidement de faibles quantités d’eau sur de grandes surfaces. Cette méthode d’irrigation convient bien aux cultures de légumes de plein champ (ou légumes destinés à la transformation), nécessitant de faibles apports fréquents. L’irrigation par pivot nécessite peu de surveillance, mais le paramétrage préalable peut être particulièrement technique. En effet, un réglage précis de chaque asperseur est nécessaire pour garantir un arrosage homogène d’un bout à l’autre de la rampe.

Micro-irrigation : pour une irrigation de précision

La micro-irrigation ou l’irrigation de précision consiste à apporter l’eau au pied de la plante. Cette irrigation localisée assure une alimentation hydrique optimale aux plantes, notamment les plus sensibles au stress hydrique. Alors que le changement climatique fait planer une menace quant au remplissage des nappes phréatiques et à la disponibilité de l’eau pour les usages agricoles, la micro-irrigation présente de sérieux atouts. Ces techniques ne concernent pour le moment qu’une faible part de la surface irrigable française (3 à 5 %).

Irrigation par micro-asperseur

L’irrigation par micro-asperseur combine deux techniques : l’aspersion et la micro-irrigation. Les micro-asperseurs sont adaptés à un usage en milieu couvert (serres, tunnels). Cette méthode d’irrigation consiste concrètement en un réseau de gicleurs montés sur des piquets ou suspendus (installation pendulaire) dans la culture. L’eau est diffusée à basse pression dans un périmètre restreint (1 à 3 mètres). 

La micro-aspersion permet d’arroser rapidement de grandes surfaces avec peu de main-d’œuvre, voire de manière totalement automatisée. L’irrigation par micro-asperseur est adaptée aux productions en pépinières. Le mouillage du feuillage représente cependant un facteur de risque pour les plantes sensibles aux maladies fongiques. Le réseau de gicleurs doit également faire l’objet d’une installation précise pour assurer un arrosage homogène.

Irrigation par goutte-à-goutte de surface

Les systèmes de goutte-à-goutte de surface sont basés sur un apport d’eau au pied de la plante. Ils reposent sur l’installation d’un tuyau auquel sont fixés des goutteurs simples, des goutteurs sur pics ou des capillaires (microtubes). Le goutte-à-goutte ne mouille pas la plante. Il s’agit donc d’une solution idéale pour limiter le risque de prolifération de champignons. C’est également une méthode d’irrigation économe en eau et peu gourmande en énergie (eau à basse pression). Une telle installation suppose néanmoins un investissement conséquent et une surveillance régulière, en particulier pour éviter les obturations. Le goutte-à-goutte de surface est notamment utilisé pour les plantes en pot ou jardinières, ainsi qu’en viticulture

 

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Irrigation par goutte-à-goutte enterré

Le goutte-à-goutte enterré consiste à creuser des sillons dans le sol avant d’y déposer des tuyaux équipés de goutteurs ou simplement percés. Les avantages de cette technique sont notamment : une grande efficacité de l’eau apportée, un risque sanitaire faible et une automatisation facile. Le goutte-à-goutte enterré est bien adapté aux sols présentant une faible réserve utile en eau. En revanche, ces installations sont vulnérables au colmatage et affichent des coûts élevés à la mise en place. Le goutte-à-goutte enterré est principalement utilisé pour les productions à forte valeur ajoutée (arboriculture, horticulture, maraîchage). Son usage en grandes cultures (maïs) progresse néanmoins. 

Irrigation gravitaire ou de surface : la technique la plus ancienne

Apparue vers — 5500 av. J.-C. en Mésopotamie, l’irrigation gravitaire ou de surface est certainement la plus ancienne technique d’irrigation agricole. Elle consiste à faire circuler de l’eau sans pression à la surface des parcelles cultivées, en la canalisant plus ou moins. Elle reste pratiquée aujourd’hui, sous différentes variantes, mais ne représente que 3 % de la surface irrigable nationale. L’irrigation de surface repose sur deux conditions préalables : l’existence d’un réseau de canaux et une topographie favorable.

Irrigation par ruissellement 

Avec une irrigation par ruissellement, la circulation de l’eau se fait sur le sol de la parcelle, le long d’une pente. Cette méthode est parfois appelée d’irrigation « par submersion ». Ce type d’irrigation se pratique notamment dans les régions méditerranéennes. En France, l’irrigation par ruissellement est utilisée notamment pour la production fourragère sur la Plaine de Crau sur 12 000 ha, grâce à 400 km de canaux. C’est également le cas dans le bassin de l’Adour, sur des parcelles de maïs grain et des prairies, pour une surface d’environ 600 ha. L’apport d’eau étant passif, cette méthode d’irrigation est particulièrement intéressante du point de vue énergétique. La mise en route et la surveillance du dispositif nécessitent une main-d’œuvre importante. 

Irrigation par planche, par raie ou par bassin

Ces différentes méthodes d’irrigation sont répandues dans les régions méditerranéennes, mais concernent peu de surfaces en France. Elles se différencient ainsi :

●    Lorsque l’eau est distribuée dans des bassins entourés de digues, il est question d’irrigation par bassin
●    Lorsque l’eau chemine sur des parcelles successives séparées par des buttes, c’est une irrigation par planches
●    Lorsque l’eau est canalisée dans des sillons peu profonds, il s’agit d’une irrigation à la raie. Cette méthode d’irrigation s’adresse particulièrement à l’arboriculture et à la viticulture dans le sud de la France.

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La comparaison des différentes techniques d’irrigation agricole conduit à croiser des paramètres naturels, techniques et économiques. Cette analyse se mène à l’échelle de chaque exploitation agricole et doit aboutir à identifier le système d’irrigation le plus adapté. Rationaliser la pratique de l’irrigation suppose cependant de conduire une réflexion globale et sur le long terme. Plusieurs leviers peuvent être activés simultanément pour favoriser les économies d’eau et la sobriété énergétique : modification des itinéraires techniques, choix variétal, modernisation du matériel d’irrigation existant, équipement en sondes d’irrigation… 

 

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