Irrigation, gestion des effluents, ZNT, réserve hydrique utile, drainage
Ces dernières années la sécheresse estivale semble devenir une constante en France métropolitaine, tandis que les orages violents sont également plus fréquents. Les prévisions climatiques annoncent effectivement que les précipitations deviendront surtout plus irrégulières et plus inégalement réparties. Il faudra donc gérer l’absence aussi bien que l’excès d’eau.
En effet les inondations causent également des dégâts importants aux cultures, érodent les sols et réduisent la qualité des eaux. D’autre part, l’irrigation fait l’objet de plus en plus d’interrogations et de critiques. Elle représente la plus grande partie de l’eau utilisée en agriculture, qui comprend aussi l’abreuvement du bétail et de nettoyage du matériel et équipements.
En plus de l’approche "quantité d’eau" (manque ou excès), il faut prendre en compte la qualité de l’eau, qui est liée à la qualité de l’eau potable, à l’eutrophisation des milieux naturels, à la salinisation des terres agricoles, etc.
La gestion de l’eau est un problème complexe car elle met de nombreux acteurs en interdépendance sur de grands territoires. Elle se raisonne effectivement à l’échelle du bassin versant et non à celle d’une commune ou d’une coopérative agricole.
Irrigation
Les objectifs de l’irrigation
- S'assurer et maintenir un bon niveau de rendement en cas de sécheresse,
- Améliorer la qualité des produits (semences, maraîchage, horticulture, vergers… ou cultures contractuelles)[1],
- Fertiliser simultanément et améliorer la mobilisation du fertilisant par les plantes.
Il existe différents outils et méthodes d’irrigation (pivot, goutte-à-goutte...), pour lesquels l’efficience d’utilisation de l’eau, les coûts, l’utilisation d’énergie diffèrent également.
Réduction de la consommation d'eau
Il existe des stratégies d’esquive qui consistent à choisir des variétés précoces et des dates de semis permettant de décaler les stades phénologiques les plus sensibles à la sécheresse. De cette façon, les phases sensibles (la floraison par exemple) ont lieu à un moment où l'eau est disponible[1].
Il y a aussi les stratégies d’évitement qui consistent à réduire le besoin en eau de la culture. Grâce par exemple à :
- La réduction de la densité de semis.
- La réduction de la fertilisation azotée.
- L'agriculture de conservation des sols : améliore l’infiltration de l’eau dans le sol et donc la rétention d’eau et le remplissage des nappes phréatiques, favorise la mise en place de mycorhizes et l’exploration racinaire.
- L'agroforesterie et la plantation de haies : de même, améliore l’infiltration de l’eau dans le sol et donc la rétention d’eau et le remplissage des nappes phréatiques, diminue les pertes par évaporation grâce à l’ombre du couvert et son effet brise-vent. Les racines profondes des arbres prélèvent aussi l’eau plus profondément si on veille à ce qu’elles ne concurrencent pas les autres cultures.
L'irrigation de précision qui utilise des technologies comme le GPS et l'irrigation à débit variable permet de consommer moins d'eau et d'énergie en s'adaptant à des besoins variables au sein d'une même parcelle.
Questionnements et critiques liés à l'irrigation
Avec les sécheresses plus fréquentes, les nappes et cours d'eau se remplissent de moins en moins et sont de plus en plus exploitées. Se pose donc la question de l'utilisation durable de leurs ressources en eau. La culture du maïs en particulier fait l'objet de beaucoup de critiques car elle est très répandue en France et que cette plante requiert de l'eau aux périodes les plus sèches.
Les solutions pour trouver l'eau ailleurs sont critiquées et débattues, comme les retenues d'eau en plein air, qui perturbent les milieux naturels[2] et perdent beaucoup d'eau par évaporation.
Il est aussi possible de réalimenter les aquifères artificiellement à partir de l'eau des cours d'eau, ou de réutiliser les eaux usées après un traitement. Cette dernière solution est peu répandue en France à cause de freins "réglementaires, techniques et économiques"[1].
Certains pays utilisent déjà le dessalement de l'eau de mer, qui est pourtant très cher, couteux en énergie fossiles et pour l'environnement.
Drainage
Le drainage vise majoritairement à rendre propices à l’agriculture des sols peu perméables ou présentant un plancher imperméable. Il permet d’améliorer les potentiels de rendements des sols hydromorphes. Il fait aussi partie des mesures pour remédier à la salinisation par le rinçage de la parcelle, et de lutte contre la pollution des eaux de surfaces car il permet de "transformer une pollution diffuse en une pollution ponctuelle"[1] et donc d’épurer l’eau plus facilement, en un seul endroit, et à moindre coût.
Il a été parfois utilisé abusivement et a causé une forte réduction des surfaces des zones humides, dont on sait aujourd’hui qu’elles sont essentielles pour la régulation naturelle des stocks et du cycle de l’eau. De façon générale il vaut mieux un drainage parcimonieux et progressif pour ne pas assécher complètement la parcelle.
D’après un article paru dans Sciences, Eaux & Territoires[3] les techniques de drainage sont bien au point et ne nécessitent pas d’innovation particulière. Un système de drainage bien fait est utilisable très longtemps, des dizaines voire des centaines d’années, et se transmet avec les terres.
Qualité de l’eau et pollution
Les activités agricoles ont un fort potentiel de pollution des eaux, ce qui est dangereux pour les milieux naturels et pour l’alimentation en eau potable. C’est pourquoi la qualité de l’eau fait l’objet d’une importante réglementation.
Cette réglementation cible les nitrates et les pesticides notamment. Dans les Zones Vulnérables aux nitrates les agriculteurs doivent respecter des prescriptions particulières sur l’utilisation de l’azote. Sur le reste du territoire les mesures sont volontaires. Quant aux pesticides, ils font l’objet de Zones Non Traitées autour des cours d’eau et des zones de captage. La taille de ces zones dépend de chaque produit. Elles peuvent être mises à profit en y cultivant des espèces peu exigeantes en engrais et en désherbants, comme le chanvre ou la silphie.
D’après une synthèse de 2016 du Conseil Général de l’Alimentation, de l’Agriculture et des Espaces Ruraux, l’amélioration de la qualité de l’eau grâce à la réduction de l’utilisation des intrants repose sur l’innovation en "création variétale, agriculture de précision, biocontrôle et la gestion durable des adventices"[4].
Erosion
L’érosion des sols par l’eau désigne le détachement et le transport de particules du sol par l’eau de pluie et de ruissellement. L’érosion des sols (qui peut aussi être causée par le vent) est une des menaces les plus importantes pour les sols agricoles, qui se dégradent 10 à 40 fois plus vite qu’ils ne se régénèrent[5].
L’érosivité des sols dépend de leur nature, de leur capacité d’infiltration et de leur saturation en eau, ainsi que de s’ils sont nus ou couverts de végétation.
Les conséquences principales de l’érosion sont :
- Perte des couches superficielles et fertiles du sol, pertes en nutriments.
- Réduction de la profondeur d’enracinement.
- Réduction de la réserve utile en eau.
De plus, la matière emportée par l’eau se retrouve dans les cours d’eaux et diminue la qualité de l’eau.
Les mesures de lutte contre l’érosion comprennent :
- Couverture permanente du sol.
- Enrichissement du sol en matière organique (mulch, compost, etc).
- Implantion de haies ou de bandes enherbées.
- Non-travail du sol, semi direct.
- Travail du sol suivant les lignes de niveaux.
- Aménagement du type des terrasses.
Salinisation
La salinisation des sols est définie par la FAO comme le "phénomène d’augmentation de sels hydrosolubles dans le sol". Il peut s’agir de sodium, potassium, magnésium, calcium, chlore.
La salinisation affecte les fonctions physiologiques des plantes, donc les rendements des cultures voire rend toute agriculture impossible sur les terres affectées. Quand les sels présents sont majoritairement du sodium Na+, on dit que les sols sont sodiques. Dans ce cas la structure du sol et ses capacités d’infiltration de l’eau sont fortement perturbées.
La salinisation une menace très importante pour les sols agricoles à l’échelle mondiale en particulier sous les climats arides et semi arides. La France est peu touchée aujourd’hui, mais le phénomène est amené à s’étendre car il est étroitement lié à la gestion de l'irrigation, la sécheresse, et la montée des océans.
Origines de la salinisation des sols
Naturelles :
- Embruns et aérosols marins, voire incursions marines sur les terres et dans les aquifères (delta de Camargue par exemple).
- Dissolution de roches et sédiments salés par l’eau et infiltration des eaux chargées en sels.
Anthropiques :
- Irrigation avec de l’eau de mauvaise qualité.
- Irrigation en volume insuffisants ne permettant pas de lessiver les sels.
- Rupture de l’équilibre des aquifères et remontée d’eau marine dans les nappes (mauvaise gestion des nappes phréatiques, sécheresse, déforestation...).
Principales clés de lutte contre la salinisation
- Surveiller la qualité de l’eau d’irrigation.
- Lessiver des parcelles à l’eau douce et drainer pour emporter les sels.
- Limiter l’évaporation au profit de l’infiltration (amendements organiques, mulching, goutte-à-goutte*).
- Drainer en profondeur pour maintenir une nappe d’eau superficielle en dehors de la zone racinaire.
- Apporter des amendements chimiques dans le cas des sols sodiques (gypse, sulfure et acide sulfurique[6]).
- Remarque sur le goutte-à-goutte : À court terme le goutte-à-goutte est une bonne solution dans le cas d'une eau d'irrigation chargée en sels, car l'apport d'eau est réduit, donc l'apport de sel aussi. Cependant, à long terme cette méthode semble causer l'accumulation de sel dans la zone racinaire car elle ne permet pas le lessivage du sol[7].
Articles dans cette thématique
- ↑ 1,0 1,1 1,2 et 1,3 AUTISSIER Pierre, JOURDIER Geneviève (mars 2022) Parangonnage sur les techniques et pratiques innovantes de gestion de l’eau en agriculture - Rapport n° 21045 https://www.vie-publique.fr/sites/default/files/rapport/pdf/285442.pdf
- ↑ Carluer N., Babut M., Belliard J., Bernez I., Burger-Leenhardt D., Dorioz J.M., Douez O., Dufour S., Grimaldi C., Habets F., Le Bissonnais Y., Molénat J., Rollet A.J., Rosset V., Sauvage S., Usseglio-Polatera P., Leblanc B. (2016). IMPACT CUMULÉ DES RETENUES D’EAU SUR LE MILIEU AQUATIQUE - Expertise scientifique collective. Synthèse de l’expertise scientifique collective réalisée par Irstea, en partenariat avec l’Inra, à la demande du Ministère de l’Environnement, de l’Energie et de la Mer, avec l’appui de l’Onema. https://expertise-impact-cumule-retenues.inrae.fr/les-rapports/
- ↑ Vincent Bernard , Principes techniques et chiffres du drainage agricole. De la tuyautique à l’hydro-diplomatie, Sciences Eaux & Territoires 2020/2 (Numéro 32), pages 8 à 15, https://www.cairn.info/revue-sciences-eaux-et-territoires-2020-2-page-8.htm?contenu=article
- ↑ Colas-Belcour F., Renoult R., Vallance M. (25 mai 2016) Synthèse sur la qualité de l'eau en agriculture, CGAAER https://agriculture.gouv.fr/synthese-sur-la-qualite-de-leau-en-agriculture
- ↑ Pimentel David (2006) Soil Erosion: A Food and Environmental Threat February, Environment Development and Sustainability 8(1):119-137 DOI:10.1007/s10668-005-1262-8 https://www.researchgate.net/publication/225755338_Soil_Erosion_A_Food_and_Environmental_Threat
- ↑ FAO, Salt-affected soils, Portail d'information sur les sols, consulté en ligne le 24/08/2022 https://www.fao.org/soils-portal/soil-management/gestion-des-sols-a-problemes/gestion-des-sols-affectes-par-le-sel/more-information-on-salt-affected-soils/fr/
- ↑ Z. Wang,B. Fan,L. Guo (2018) Soil salinization after long-term mulched drip irrigation poses a potential risk to agricultural sustainability, European Journal of Soil Science, 05 October 2018 https://doi.org/10.1111/ejss.12742
- FAO 2017. Voluntary Guidelines for Sustainable Soil Management Food and Agriculture Organization of the United Nations Rome, Italy En ligne : https://www.fao.org/3/bl813e/bl813e.pdf
- Kloppmann W., Bourhane A., Schomburgk S., Asfirane F. (2011), Salinisation des masses d'eau en France : du constat au diagnostic. Rapport BRGM/RP-60186-FR. En ligne : https://infoterre.brgm.fr/rapports/RP-60186-FR.pdf
- Zones vulnérables - Métropoles, mis à jour le 20 décembre 2020 En ligne : https://www.data.gouv.fr/fr/datasets/zones-vulnerables-metropole/
- https://itrade.gov.il/france/2021/10/25/lirrigation-de-precision/
