Irrigation

Sais-tu que lorsque tu arroses tes plantes à l'aide d'un tuyau d'arrosage ou d'un arroseur, tu pratiques l'irrigation ? Cela te surprend-il ? Peut-être que oui. Souvent, lorsque nous pensons au terme irrigation, nous imaginons un système plus sophistiqué fonctionnant dans une ferme commerciale plutôt que sur la pelouse de ton jardin. Pour cette explication, nous allons nous concentrer sur l'irrigation commercialisée et à grande échelle, mais il est toujours intéressant de penser à l'irrigation à plus petite échelle également. Alors, quelle est la définition exacte de l'irrigation ? Existe-t-il différents types ou méthodes ? Quels sont les avantages de l'irrigation ? Découvrons-le !

Définition de l'irrigation

L'irrigation est un élément important de l'agriculture contemporaine, en particulier pour la production alimentaire. Alors, comment définir l'irrigation ?

L'irrigation est typique des zones qui n'ont pas assez d'eau pour soutenir la croissance des plantes, peut-être en raison de la saisonnalité des précipitations, de la sécheresse ou d'autres conditions climatiques. L'irrigation est également courante dans les zones dont les sols présentent un taux de salinité élevé (quantité de sel dans le sol), que l'on trouve généralement dans les régions arides ou semi-arides, ou qui résultent de mauvaises méthodes agricoles et d'un drainage inadéquat.^Il est probable que l'importance de l'irrigation dans l'agriculture et la production alimentaire continuera à croître, en particulier parce que le réchauffement de la planète et le changement climatique restent des préoccupations majeures, qui entraîneront des changements dans les régimes pluviométriques à travers le monde.

Fig. 1 - Exemple de terres agricoles irriguées dans le désert du comté de Pinal, en Arizona, aux États-Unis.

Sources d'eau d'irrigation

L'eau utilisée pour l'irrigation provient de différentes sources. Il s'agit notamment des sources d'eau de surface, par exemple les rivières, les lacs et les sources d'eau souterraine (sources ou puits). L'eau d'irrigation provient également de bassins de stockage, qui ont été spécialement conçus pour recueillir l'eau destinée à l'irrigation. L'eau dessalée est une autre source d'eau utilisée pour l'irrigation. L'eau est transportée de la source aux terres cultivées par des tuyaux ou des canaux.

Types d'irrigation

Il existe deux principaux types d'irrigation, avec différentes méthodes d'irrigation utilisées dans les deux cas. Nous parlerons plus en détail de ces différentes méthodes plus tard.

Irrigation par gravité

L'irrigation par gravité parle d'elle-même. Il s'agit d'une méthode d'irrigation alimentée par les forces gravitationnelles. Cela signifie que l'eau est déplacée sur la terre par la gravité, en suivant son chemin naturel. On peut le constater avec les infrastructures d'irrigation comme les tuyaux ou les sillons (les lignes de labourage que l'on voit souvent dans les champs).

Irrigation par pression

L'irrigation sous pression est une forme d'irrigation plus contrôlée. Il s'agit de forcer l'eau à pénétrer dans le sol par le biais de tuyaux, par exemple les systèmes d'arrosage. On dit que l'irrigation sous pression est plus efficace, car il y a moins de pertes d'eau dues au ruissellement, à l'infiltration dans le sol (percolation) ou à l'évaporation de l'eau.

Quatre méthodes d'irrigation

Bien qu'il existe de nombreuses méthodes d'irrigation, nous allons en examiner quatre plus en détail. Chacune de ces méthodes montre une façon différente d'arroser artificiellement la terre. Certaines sont alimentées par la gravité, tandis que d'autres sont alimentées par la pression.

Irrigation de surface

L'irrigation de surface est un système d'irrigation alimenté par gravité. Également connue sous le nom d'irrigation par inondation, l'irrigation de surface implique que l'eau se répande à la surface du terrain. Il existe quatre types différents d'irrigation de surface.

Les bassins

Pour ce type d'irrigation de surface, les cultures se trouvent dans un bassin fermé. L'eau peut se répandre dans tout le bassin et s'infiltrer dans le sol ; le bassin agit un peu comme un étang, où l'eau s'accumule. Le bassin est entouré de digues pour empêcher l'eau de s'écouler. Certaines cultures conviennent mieux que d'autres à l'irrigation par bassin ; elles doivent notamment pouvoir résister à un fort engorgement. Le meilleur exemple d'une culture qui prospère dans ces conditions est le riz. Les rizières sont souvent inondées et offrent des conditions idéales pour la croissance des cultures.

Frontières

L'irrigation de surface en bordure est similaire à l'irrigation par bassin, sauf que l'écoulement de l'eau est modifié en raison de la présence de crêtes. Au lieu que l'eau soit immobile comme dans un bassin, elle s'écoule à travers des bandes de terre, séparées par ces crêtes, qui divisent le bassin. Il y a un système de drainage à la fin.

Inondation non contrôlée

Il s'agit d'une sorte de méthode d'irrigation par inondation libre sans aucun contrôle frontalier de l'eau. L'eau est acheminée vers une zone de terre et peut s'écouler n'importe où sans restriction. Le principal problème de cette méthode est qu'une plus grande quantité d'irrigation se produit au point d'entrée de l'eau dans le champ, et qu'à l'autre extrémité du champ, l'irrigation sera plus faible. Il n'y a pas de coûts supplémentaires liés à la préparation du terrain avec d'autres infrastructures d'irrigation comme les bordures. Cependant, cette méthode d'irrigation peut s'avérer assez coûteuse ; sans la présence de barrières, l'eau ne fait que s'écouler du champ vers les zones voisines.

Sillon

Avec ces autres formes d'irrigation, la terre est généralement complètement inondée. Avec l'irrigation par sillons, ce n'est pas le cas. Le sillonage crée de petits canaux en pente descendante dans la terre où l'eau peut s'écouler. Ce type d'irrigation de surface est bien meilleur pour les cultures plantées en rangées.

Fig. 2 - Irrigation par sillons sur de la canne à sucre en Australie

Irrigation par aspersion

L'irrigation par aspersion se fait à l'aide de machines lourdes qui peuvent pulvériser de grandes quantités d'eau sur la terre. Ces systèmes d'arrosage peuvent être de longs tuyaux sur lesquels circulent des arroseurs, ou un système d'arrosage central qui tourne au milieu d'un champ. Il s'agit de systèmes d'irrigation à haute pression. Cependant, cette forme d'irrigation est relativement inefficace ; une grande partie de l'eau s'évapore dans l'air ou est même emportée par le vent.

Fig. 3 - L'irrigation par aspersion pulvérise de l'eau sur les cultures par le biais d'un système de tuyauterie sous pression.

Irrigation au goutte-à-goutte

L'irrigation au goutte-à-goutte est similaire à l'irrigation par aspersion, mais elle est beaucoup plus efficace. Il s'agit de systèmes moins pressurisés (systèmes d'irrigation à basse pression). Au lieu que les arroseurs projettent l'eau loin dans l'air, dans les systèmes goutte à goutte, l'eau est dirigée plus directement sur les cultures. L'eau est apportée plus près des racines par des trous dans les tuyaux. C'est ce qu'on appelle aussi la micro-irrigation.

Fig. 4 - L'irrigation au goutte-à-goutte arrose un bananier.

Irrigation souterraine

Les systèmes d'irrigation souterraine ne sont pas des systèmes d'irrigation sous pression. Ce type d'irrigation implique des tuyaux qui sont enterrés sous la surface de la terre et sous les cultures. L'irrigation artificielle souterraine provient des tuyaux qui sont enterrés sous la terre. Ces tuyaux comportent de petites ouvertures qui permettent à l'eau de s'écouler et d'irriguer les cultures. Cette méthode est nettement plus efficace que l'irrigation par aspersion ou goutte à goutte, car elle permet de réduire l'évaporation de l'eau. Cependant, cette méthode est généralement beaucoup plus coûteuse.

Avantages de l'irrigation pour l'agriculture

Comme on peut s'y attendre, l'irrigation présente un nombre important d'avantages pour l'agriculture. Examinons-en quelques-uns.

• L'eau est vitale pour la croissance des cultures. L'irrigation permet de pallier les carences en eau causées par un manque de précipitations, ce qui est particulièrement important en période de sécheresse ou de précipitations plus faibles que d'habitude.
• L'irrigation peut augmenter le rendement des cultures ; lorsque la quantité d'eau nécessaire est fournie aux cultures, cela peut contribuer à leur croissance et à leur productivité.
• Si l'irrigation est efficace, elle permet aux agriculteurs de cultiver la même quantité de produits en utilisant moins d'eau.
• L'utilisation de l'irrigation permet d'étendre les zones cultivables en augmentant la disponibilité de l'eau dans les régions les plus sèches. Cela sera d'autant plus important que le climat mondial se réchauffe.

L'irrigation et les modifications du paysage

L'irrigation peut en fait modifier considérablement le paysage. Cela peut avoir un effet à la fois positif et négatif.

• Lorsque la terre est arrosée régulièrement, les racines des cultures peuvent s'étendre profondément dans le sol et créer un vaste système racinaire. Cela peut aider le sol à faire face à la sécheresse de manière plus efficace.
• Le paysage peut être modifié pour s'adapter aux stratégies d'irrigation. Nous avons déjà mentionné que les agriculteurs peuvent rendre la terre plus plane pour améliorer l'efficacité de l'irrigation. Le fait de creuser des sillons ou de créer des digues affecte également le paysage naturel.
• L'irrigation excessive peut avoir des effets néfastes sur le sol ; avec une irrigation trop importante, le sol peut être lessivé des nutriments essentiels parce qu'il est gorgé d'eau, ce qui rend le sol de moins bonne qualité pour la croissance des cultures.
• Certaines régions connaissent même une dégradation des paysages environnementaux et de la qualité des sols en raison de la sur-irrigation et de l'activité humaine sur le paysage, comme la création de canaux à sillons ou le déboisement de la terre pour la croissance des cultures.