Irrigation : la technologie relève le défi de l’économie d’eau

L’irrigation est sous le feu des critiques et les situations de gaspillage, par exemple avec l’arrosage au-delà des limites de la parcelle, mettent de l’huile sur le feu. Pourtant, toute la technologie pour optimiser les apports comme pour n’importe quel autre intrant existe et elle peut souvent s’adapter sur le matériel déjà présent.

Quantifier les besoins

Avant même de penser à modifier l’installation d’irrigation, il est possible d’améliorer l’efficacité de l’existant grâce à des outils d’analyse qui aident l’agriculteur à ajuster ses tours d’eau. En plus de la station météo qui indique les conditions ambiantes (pluviométrie, vitesse et direction du vent, température), de nombreux spécialistes des objets connectés agricoles proposent des sondes à planter dans le sol. Elles sont principalement de deux types : tensiométriques et capacitives. Dans les deux cas, l’objectif est de déterminer les besoins en eau de la culture.

La sonde la plus courante est la sonde tensiométrique. Elle ne mesure pas directement la quantité d’eau présente dans le sol mais la force que la racine doit exercer pour extraire l’eau du sol et nourrir la plante. Cela revient à évaluer la disponibilité de l’eau pour la culture. La mesure est rapide mais les résultats sont limités en profondeur avec une seule valeur par tensiomètre. Afin d’affiner le résultat, il est donc indispensable de disposer de plusieurs sondes à des profondeurs différentes.

Plus sophistiquées mais aussi plus coûteuses, les sondes capacitives plantées dans les parcelles mesurent l’humidité, la température et, en option, la salinité du sol tous les 10 cm de profondeur. Contrairement à la sonde tensiométrique, le modèle capacitif permet de mesurer et de suivre directement le contenu hydrique du sol.

Pour perfectionner le pilotage de l’irrigation, les mesures des sondes peuvent être recroisées avec la cartographie intraparcellaire. Cette dernière repose sur une analyse de la résistivité et de la structure du sol afin de déterminer la capacité des différentes zones à retenir l’eau. Pour les cultures à forte valeur ajoutée et les vergers, il est possible d’utiliser des capteurs d’humectation. Placés directement sur la plante, ils détectent la présence d’eau sous sa forme liquide au niveau du feuillage.

Le goutte-à-goutte plus performant

L’optimisation de l’irrigation passe aussi par le changement de système. Une étude réalisée par l’Irstea (devenue l'Inrae), en 2018, évalue les économies potentielles de consommation en eau lors d’un changement de dispositif d’irrigation. Elle sert de référence au ministère de l’Agriculture pour traiter les dossiers de subventions. Les ingénieurs ont relevé que, quelle que soit l’installation, les problèmes de gaspillage sont majoritairement dus à des soucis d’étanchéité ou de fuite dans les tuyaux. Liés à la vétusté du matériel ou à un manque d’entretien, ils peuvent ainsi entraîner jusqu’à 10 % de pertes.

Les autres causes de gaspillage sont imputables à la dérive et à l’évapotranspiration directe dans l’air et sur les feuilles. La meilleure façon de supprimer ces phénomènes est d’obtenir la bonne taille de goutte pour réduire l’impact du vent et de la chaleur. L'Inrae recommande aussi d’assurer une distribution homogène sur la parcelle afin de limiter les pertes par ruissellement ou drainage.

Sur tous ces points, le goutte-à-goutte est la solution la plus efficace. L’étude montre une économie d’eau qui peut atteindre 35 % lorsqu’un enrouleur est remplacé par un goutte-à-goutte enterré et 20 % lorsqu’il s’agit d’un goutte-à-goutte de surface. L’enrouleur est d’ailleurs l’installation qui obtient les résultats les plus faibles sur le critère de l’économie d’eau, son jet à longue distance étant sensible aux contraintes météorologiques et manquant de précision. Selon l’étude, un changement pour un pivot ou une rampe engendre une économie de 5 à 25 %, selon la vétusté du matériel remplacé.

Le Close Spacing se trouve parmi les techniques qui n’ont pas été étudiées par l'Irstea. Populaire aux États-Unis, cette technique consiste à utiliser un circuit à basse pression pour distribuer l’eau grâce à des asperseurs très proches les uns des autres et disposés près du sol. Selon les études américaines, 95 % de l’eau atteint le sol à l’endroit ciblé. En revanche, cette technique ne se prête qu’aux parcelles peu accidentées.

Réaliser de la modulation intraparcellaire

Lorsque l’installation peut encore fonctionner pendant de nombreuses années, sa mise à niveau s’avère intéressante. Les solutions sont nombreuses et vont bien au-delà du simple Gun-Corner. Cela passe par exemple par l’investissement dans un enrouleur de type Fasterholt. Contrairement à un enrouleur classique, où les trajectoires doivent être rectilignes, ce matériel permet de suivre des courbes et de faire des demi-tours en bout de champ pour revenir en parallèle sur un passage contigu.

Enrouleurs, pivots et rampes peuvent aussi être équipés de la technologie VRI (variable rate irrigation). Il s’agit avec cette technique de réaliser une modulation intraparcellaire de l’apport d’eau, avec une ouverture et une fermeture des buses ou des canons en fonction des besoins. Comme pour les autres intrants, cette modulation nécessite une cartographie des terres à partir d’analyses géoréférencées. Les mesures dressent des cartes de résistivité, de réserve utile et de structure. Elles sont croisées avec les cartes de rendement de la campagne précédente et ajustées avec les données des sondes placées dans la parcelle. L’équipement VRI est proposé par plusieurs spécialistes de l’irrigation et doit être installé par un professionnel.