Calcul de la dose d’irrigation : Comment faire ?
Drone agricole vs images satellites : la télédétection au service de l’agriculture de précision
January 5, 2022Comment décider la quantité d'eau à irriguer ? Une prise de tête quotidienne pour les agriculteurs
L’agriculture est le secteur d’activité le plus consommateur d’eau. Dans le monde, 70% de l’eau fraîche est utilisée pour l’irrigation dont 60% est gaspillée. ET c’est le cas pour la France aussi.
Pourtant on estime que la France peut réduire sa consommation en eau en irrigation de 50% en optimisant les systèmes d’irrigation ainsi que l’usage. (estimation commission européenne)
Appliquer la bonne dose à irriguer au bon moment est un vrai défi. Il faut prendre en considération plusieurs paramètres relatifs au sol, aux prévisions climatiques, les différents stades de développement de la culture puis faire un bilan hydrique selon la réserve d’eau dans le sol.
Pas simple oui...
La bonne nouvelle, c’est l’arrivée de l’agriculture de précision avec des technologies nouvelles telles :
- La télédétection : Imagerie satellite, Drones agricoles, ect.
- L’irrigation de précision (LIEN) automatisée : capteurs connectés.
Découvrez ci-dessous comment décider de la bonne dose d’eau à la plante au bon moment pour avoir une meilleure productivité et un meilleur rendement tout en économisant de l’eau et de l'énergie.
La technologie au service des meilleurs pratiques agricoles en irrigation, appelée l’irrigation de précision
L’irrigation de précision est le fait de donner la bonne dose d’eau à la plante au bon moment pour avoir une meilleure productivité et un meilleur rendement tout en économisant de l’eau et de l'énergie.
Calculer la bonne dose à irriguer est vrai défi. Il faut prendre en considération plusieurs paramètres relatifs au sol, aux prévisions climatiques, les différents stades de développement de la culture puis faire un bilan hydrique selon la réserve d’eau dans le sol.
Pas simple… La bonne nouvelle, c’est l’arrivée de l’agriculture de précision avec des technologies nouvelles telles la télédétection satellitaire, ou l’irrigation de précision automatisée.
Ca vous parait un peu flou ? la suite de cet article vous donnera plus d’informations sur les différents paramètres pris en considération pour une irrigation de précision.
Irrigation des cultures : plusieurs paramètres influencent la décision
Vous souhaitez irriguer votre culture sans gaspiller l’eau, cette ressource si précieuse ? Si c’est votre objectif, alors il n’existe pas 36 solutions pour y parvenir : il suffit d’apporter chaque jour la juste quantité d’eau à la plante. Pourtant comme tout ce qui paraît simple et facile en apparence, cela est bien plus complexe dans la vraie vie sur le terrain.
Effectivement, connaître les besoins de la plante à l’instant est absolument nécessaire. Toutefois, cela est loin d’être suffisant. La culture se développe dans un environnement où les échanges en eau sont permanents. Connaître les ressources hydriques du sol et les conditions météorologiques est aussi indispensable.
Estimer la dose d’eau pour votre irrigation est un vrai défi. Certaines données sont faciles à récupérer ou à connaître comme les besoins physiologiques de la plante. En revanche, les cultures évoluent sur un sol hétérogène et une météo qui réserve régulièrement des surprises même si la technologie permet d’évaluer ces paramètres avec une précision croissante année après année.
Pour calculer le besoin en eaux, il faut prendre en compte les 3 aspects : Le sol, la plante et le climat
Ça commence à vous paraitre intéressant, lisez la suite pour plus de détails.
Aspect 1 : Le sol - l’humidité est clé
Le sol pour un grand nombre de culture est essentiel, sans sol y aura pas de plantation/ Le sol est effectivement un support pour planter vos cultures, mais c’est aussi un espace vivant qui nécessite une meilleure considération dans la décision des pratiques agricoles.
Les types de sol varient selon la texture et les spécificités de chacun. Nous pourrons citer :
- Sol limoneux
- Sol sableux
- Sol argileux
- Sol limoneux-argileux
- Etc.
Lors de l’irrigation, l’infiltration de l’eau dans le sol diffère d’une texture à une autre.
Argiles, sable, limons,... La composition du sol détermine sa capacité à stocker l’eau. Plus le sol est sableux, plus l’infiltration est fluide et les racines ont une capacité plus facile à absorber l’eau.
En revanche, plus le sol est argileux, plus il retient l’eau. Dans des argiles fortes, le sol est capable d’absorber 5 mm/h. À l’opposé, un sol sableux a une perméabilité supérieure à 20 mm/h. Ce paramètre est donc à prendre en compte pour décider de la dose d’irrigation. De plus, ceci est à prendre en considération dans le choix de la technique d’irrigation.
Vous avez compris donc, que l’eau ne permet juste pas d’alimenter votre plante mais la bonne dose au bon moment permet de garder votre sol fertile.
Il faut alors connaître le type de votre sol pour le considérer dans le bilan hydrique et la dose d’eau à l’irriguer.
Mais avant il faut déjà connaître la quantité d’eau qu’un sol peut stocker, ce que nous appelons la réserve utile qui se présentera dans la prochaine partie.
La Réserve Utile - un véritable stock en eau
Connaître la quantité d’eau dans votre sol est-il suffisant ? Comme souvent, la réalité est bien plus complexe. La donnée brute est totalement insuffisante en vue de calculer la dose d’irrigation. En effet, la totalité de l’eau contenue dans le sol n’est pas directement exploitable par la plante.
En fait, on peut comparer le sol à une éponge. La totalité du stock hydrique du sol exploitable par une plante représente dans le jargon technique ce qu’on appelle la réserve utile (RU). Deux tiers de ce stock hydrique est facilement exploitable par des racines bien développées. Dans le jargon technique, on fait référence à la RFU ou la Réserve Facilement Utilisable. Cette dernière correspond à la fraction du réservoir d’eau dans lequel la culture peut prélever l’eau dont elle a besoin facilement.
Aspect 2 : Le climat - un véritable challenge pour l’irrigation ?
L’eau ? C’est le nerf de la guerre pour cultiver dans de bonnes conditions. Naturellement, le suivi de la météo et en particulier des précipitations est une véritable habitude pour les agriculteurs. Il est donc tout naturel de suivre le niveau des précipitations pendant les stades sensibles à un déficit hydrique de la plante. Il est donc important de réaliser un suivi quotidien des pluies à l’aide des services météorologiques publiques, d’un pluviomètre ou d’une station météo pour ajuster votre irrigation.
L’évapotranspiration (ET), comment est-elle influencée ?
L’évapotranspiration correspond à la quantité d'eau qu'évapore le sol et transpire la plante par jour en conditions culturales normales. Il est difficile de calculer cette valeur car elle dépend du stock d'eau à un instant T mais elle reste, heureusement, mesurable avec les nouvelles solutions de l’irrigation de précision.
En matière d’irrigation, on se focalise évidemment sur les précipitations en eau passées et à venir. C’est un paramètre central. Pourtant, il ne faut pas perdre de vue l’influence du climat dans sa globalité. Vent, température, humidité etc. Ces facteurs ont une incidence sur le sol et la plante avec l’évaporation et la transpiration. Il est donc important d’estimer cette quantité d’eau évaporée dans l’atmosphère.
Vous l’avez parfaitement compris ! Cette donnée est indispensable pour calculer la dose d’irrigation optimale. Du coup, vous vous posez peut-être cette question : comment l’obtenir ? C’est à ce moment précis que les choses se compliquent. Pourquoi ? Humidité de l’air, vent, densité du feuillage, caractéristiques du sol … Mesurer cette donnée en direct est complexe. Et puis, ces paramètres varient au sein même d’une parcelle.
Comment alors estimer l’ET dans ces conditions ? C’est à ce moment précis que le gazon intervient. En effet, ce couvert uniforme permet d’établir des données de référence dans des conditions hydriques réelles. On obtient alors l’ET0, encore nommé évapotranspiration potentielle (Etp). Pour obtenir une estimation de l’évapotranspiration de la plante (ETm), un coefficient cultural (Kc) corrige tout simplement l’ET0. Ce dernier dépend évidemment du stade de la plante et en particulier du développement du feuillage.
Vous êtes perdu ? Un cas concret devrait vous éclairer :
Une culture de maïs est au stade 10 feuilles dans une parcelle située dans le Gers. Son indice Kc est de 0.7. L’ET0 est de 5 mm. On est maintenant en mesure d’estimer l’évapotranspiration du maïs avec la formule suivante :
ETm = Et0 x Kc = 5 x 0,7 = 3.5 mm
L’évapotranspiration de ce maïs est donc de 3.5 mm d’eau par jour.
À noter. L’évapotranspiration s’exprime comme les précipitations en mm. Pour rappel, 1 mm d’eau représente 1 L d'eau pour une surface d’un mètre carré ou encore 10 m3 d’eau par hectare.
Aspect 3 : La culture – le coefficient cultural (KC)
Vous souhaitez apporter la meilleure dose d’irrigation à vos cultures ? Pour cela, il faut bien évidemment bien connaître les besoins en eau des plantes. Plusieurs facteurs influencent les besoins en eau d’une culture.
Pour chaque culture, il y a ce qu’on appelle le coefficient cultural (Kc) à plusieurs stade de développement qui est nécessaire pour calculer l’évapotranspiration de l’eau à un stade X pour la culture concernée.
En fait, les facteurs les plus importants sont : le développement racinaire, le développement du feuillage et le stade de développement dans le cycle végétatif.
L’enracinement
Selon le type de sol et les conditions d’implantation d’une culture, le développement racinaire varie. La progression des racines est forcément altéré dans un sol tassé en raison d’un chantier de récolte en conditions humides. Dans cette situation, l’utilisation d’un décompacteur devient alors une option pour améliorer la structure du sol et faciliter la progression des racines.
Il est admis qu’une culture est capable d’exploiter ⅔ de la réserve utile. Toutefois, cette donnée est à pondérer selon la profondeur d’enracinement. Une culture un enracinement moyen est capable d’exploiter 50 % de la Reserve Utile « RU ». Avec des racines d’une faible profondeur, ⅓ de la réserve utile est seulement exploitable par la plante.
Bien sûr, le potentiel d’enracinement dépend fortement de l’espèce cultivée. L’enracinement moyen d’une salade est 15 cm tandis que celui de la carotte est de 30 cm. La réserve facilement utilisable « RFU » en eau du sol est donc fortement dépendante de la culture en place.
Le développement foliaire
Autre facteur important à prendre en compte pour le besoin en eau : les feuilles.
Saviez-vous que les plantes transpirent ? Ce phénomène est imperceptible à l’œil nu. Et pourtant, il est essentiel à la bonne circulation de la sève dans la plante, régule la température et contribue à la photosynthèse. Ce processus est continu et il consiste à évaporer l’eau par les feuilles. Autrement dit, plus la couverture foliaire est développée et plus la plante transpire.
Et maintenant, vous vous demandez quelle est la relation avec l’irrigation ? Eh bien, c’est logique : le développement végétatif et l’état du feuillage influe sur le niveau réel de l’évapotranspiration et du calcul du besoin de consommation en eau de la plante.
Le stade de culture
Évidemment, les besoins en eau d’une plante varient. Les conditions climatiques les impactent beaucoup au quotidien. Toutefois, le besoin de consommation en eau varie de manière importante durant le cycle végétal d’une plante. Par conséquent, le coefficient cultural Kc pour calculer le besoin de consommation en eau évoluent selon le stade culture.
Voici précisément quelques exemples dans le tableau ci-dessous :
Source: Chambre d'agriculture de Nouvelle Aquitaine Si une plante est sensible au manque d’eau, certains stades de développement sont également critiques face à une carence hydrique. Par exemple, un déficit hydrique sur blé, du stade montaison au stade dernière feuille, a une incidence significative sur le rendement. En arboriculture, cette période s’étale du stade petits fruits à la récolte pour le pêcher.
Bilan hydrique : l’outil de base pour calculer votre dose d’irrigation
Bien comprendre les différents facteurs qui impactent les besoins en eau de votre culture est une bonne chose. Seulement, ceci est insuffisant pour décider de la quantité d’eau pour irriguer votre culture. Quelle est donc la marche à suivre ? Une méthode est couramment utilisée avec l’aide d’un bilan hydrique. Ce dernier outil constitue le socle pour piloter son irrigation. Un suivi hebdomadaire est nécessaire pour une application efficace.
Quel est le principe ? Il s’agit de consigner à intervalles réguliers dans un tableau les entrées (précipitations et irrigation) et les sorties en eau (consommation de la culture et drainage en dehors de la zone racinaire).
Il suffit ensuite d’appliquer la formule suivante :
Réserve = Réserve précédente + Précipitations + Dose Irrigation - Consommation en eau - drainage
Et quels sont les bénéfices du bilan hydrique ? Un suivi hebdomadaire de cet outil permet de :
- suivre l’évolution de la réserve utile
- anticiper les consommations en eau des cultures
- de décider le démarrage ou la reprise de l’irrigation
- d’évaluer la dose d’irrigation à apporter
Le bilan hydrique est à la portée de tous. Toutefois, cette méthode comporte certaines limites à connaître pour ajuster au mieux la quantité d’eau. En effet, ce suivi ne prend pas en compte certains facteurs locaux comme la pente de la parcelle, la présence de haies ...
Pour conclure...
Donner la juste quantité d’eau à votre culture n’est pas facile du tout. Heureusement qu’il existe des techniques désormais abordables qui calculent ce préconisation à l’irrigation pour vous et grâce aux compléments de solutions accessibles aujourd’hui tel que les drones agricoles et les images satellitaires.
Voici d’ailleurs notre “comparatifs drones VS image satellites” en illustration.
Par le passé, décider de la dose d’irrigation était souvent un savant mélange de théorie, d’expérience et d’intuition. Désormais, la technologie est une aide précieuse pour collecter des données précises et calculer la meilleure quantité d’eau pour irriguer.
Vous souhaitez améliorer le pilotage de votre irrigation ? commencez dés aujourd’hui un essai gratuit jusqu’au 31 Janvier 2022
