Gestion de l'irrigation
Quand arroser ? Quelle dose apporter ? A quelle fréquence ?
Il est bien sûr possible de gérer l’irrigation de manière empirique, en observant l’état du sol plus ou moins profondément (au toucher, à la tarière, à la bêche, au tensiomètre), l’état des cultures (flétrissement, problèmes phytosanitaires, asphyxie) ou en fonction des prévisions météorologiques et des précipitations.
Cependant, il faut garder à l’esprit que l’irrigation est un élément clé de l’alimentation des plantes, qui ne peuvent se « nourrir » que par le biais des éléments minéraux en suspension dans l’eau (alimentation hydrominérale). La bonne disponibilité en eau est donc primordiale, notamment à certains moments importants de la croissance des plantes.
Un manque d’eau au mauvais moment peut entraîner une perte de rendement importante qui ne se rattrape généralement pas par la suite. Les à-coups d’irrigation (alternance excès/manque d’eau) sont néfastes aux cultures et peuvent occasionner l’apparition de maladies ou l’éclatement de certains légumes.
C’est pourquoi, il est nécessaire d’évaluer au plus juste les quantités d’eau à apporter.
Différents calculs et critères d’aide à la décision permettent un pilotage pertinent de l’irrigation.
Quand irriguer ?
Conseil :
Il est nécessaire d'irriguer :
Après une plantation, il est nécessaire d'apporter de l'eau pour permettre le bornage du plant au sol par un arrosage copieux. Le bornage permet de coller les éléments fins du sol à la motte pour assurer une continuité des racines du plant dans le sol. En maraichage, lorsque l'on plante des mottes, il importe qu'elles soient bien humides et il peut être important de les bassiner avant la plantation (trempage dans de l'eau).
Après un semis afin d'assurer une humidité suffisante pour assurer la levée des graines. Une fois la levée réalisée l’irrigation peut être moins fréquente.
Le matin, au printemps et à l'automne, quand les nuits sont fraîches.
De préférence en fin d'après-midi ou très tôt le matin pendant les périodes chaudes.
Attention :
Les deux derniers point sont à prendre « avec des pincettes »
Fondamental :
Le but de l'irrigation est de couvrir le déficit entre les pertes en eau liées à la physiologie des plantes et aux pertes du sol (évaporation) et les précipitations pour reconstituer les réserves en eau du sol.
Ainsi, la détermination du bon moment pour irriguer se fait en fonction des précipitations, de l’état du sol (notamment de son humidité) et des stades critiques des plantes.
Une erreur commune est de retarder une irrigation parce qu’une pluie est annoncée, même si le stade critique d’une culture est atteint. Il est vrai que, selon le système d’irrigation utilisé, le temps et la main d’œuvre nécessaires peuvent faire hésiter. Cependant, à moins que la probabilité de précipitations soit élevée et que la quantité de pluie annoncée soit suffisante, il est préférable d’irriguer afin d’éviter tout stress hydrique pendant les stades critiques et de ne pas risquer de perte de rendement.
Méthode : Les tensiomètres
A part la méthode qui consiste à évaluer l’humidité du sol à la main, il existe des outils permettant d’évaluer le moment optimal pour irriguer. Ce sont les tensiomètres qui mesurent l’humidité du sol.
Deux tensiomètres placés à différentes profondeurs vont donner une évaluation de l’état d’assèchement du sol. Généralement, on place un tensiomètre au quart de la profondeur d’enracinement et un autre aux trois quarts. C’est-à-dire 30 et 60 cm pour la plupart des cultures ou 45 et 90 cm pour les cultures à enracinement plus profond.
Ce type de matériel donne un diagnostic intéressant. Cependant, il est relativement peu utilisé car il est assez cher. Les tensiomètres doivent être laissés en place et demandent de l’attention car ils peuvent se désamorcer. De plus, dans un contexte de maraichage diversifié, il serait compliqué d’installer des tensiomètres sur toutes les cultures. On peut alors décider d’installer des tensiomètres dans des zones représentatives.
Exemple : Relevés réalisés à l'aide de tensiomètres
Méthode : Le pilotage à l'aide d'une tarière
Une tarière permet également de visualiser l’humidité du sol sur l’horizon de terre exploré par les racines et de mettre en évidence des manques d’eau en surface, en profondeur ou les deux.
Outil peu coûteux et extrêmement simple d’utilisation, la tarière opère une sorte de mini profil de sol.
Elle indique également si le travail du sol a été correctement accompli ou s’il doit être complété. En effet, la difficulté de pénétration de la tarière dans le sol traduit un compactage et la présence d’une semelle de labour, qui peut gêner considérablement le développement du système racinaire des plantes.
Des contrôles réguliers en plusieurs points des parcelles et des abris sont utiles au bon suivi des cultures.
Méthode : Estimation de l’humidité au toucher
Quelle dose d'irrigation ?
Fondamental :
Pour simplifier, on considère que la dose d'irrigation maximale préconisée correspond à la RFU. Soit environ 60% de la RU selon le type de sol. Si la dose d’irrigation dépasse la RFU, l'eau apportée est perdue car elle ruisselle ou est évacuée par gravité et ne peut être absorbée et stockée par le sol.
Il est préférable de favoriser des arrosages réguliers plutôt que d’apporter des quantités importantes en une fois qui entrainent une asphyxie racinaire, accentuent le lessivage, le tassement du sol et le risque d’éclatement des fruits.
Conseil :
De manière générale et quel que soit le système d’irrigation choisi :
En sol sableux, il est préférable d’arroser à dose modérée mais à une fréquence élevée, afin d’éviter des pertes d’eau en profondeur. En effet, au-delà d’un certain volume, l’eau n’est plus retenue par le sol et est directement lessivée. Certains minéraux sont également perdus.
En sol argileux, les apports en eau doivent être relativement importants au départ et pendant un temps suffisant afin de bien humidifier le sol et remplir la RFU. Si l’on arrose peu et souvent, l’eau restera en surface. Le plein en eau de ce type de sol est atteint plus lentement qu’en sol sableux. Il est donc préférable de favoriser des irrigations plus importantes mais moins fréquentes.
Méthode : Calcul de la pluviométrie d'un système d'irrigation
La pluviométrie d’un dispositif d’irrigation correspond à une hauteur d’eau par unité de temps. Une pluviométrie de 5 mm/heure signifie qu’en une heure 5 mm ont été amenés, soit 5 litres/m².
Pour calculer la pluviométrie d'un système d'irrigation, il faut prendre en compte le débit et le maillage (la densité d'asperseurs ou de goutteurs en fonction de la surface couverte).
Le bilan hydrique
Pour déterminer le moment et les volumes optimaux pour l’irrigation, on peut aussi se baser sur la méthode du bilan hydrique. Cette méthode permet l’évaluation les entrées et sorties en eau et ainsi de gérer l’irrigation en fonction du stade de la culture, de la saison, et de la nature du sol.
Cette approche donne un cadre de réflexion qui permet avant tout d’éviter les grandes erreurs :
l’excès d’arrosage entraînant un ruissellement important, ou une asphyxie racinaire.
le manque d’arrosage qui provoque un stress hydrique.
Fondamental : Bilan des entrées et sorties d'eau : la méthode du bilan hydrique
Les entrées d’eau correspondent aux précipitations et aux éventuelles irrigations.
Les sorties d’eau sont liées à l’évaporation au niveau du sol et à la transpiration des plantes. On parle d'évapotranspiration réelle (ETR) donnée en mm d'eau. L'ETR correspond à la quantité d'eau évaporée par le sol ainsi qu’à l’évapotranspiration d’une culture donnée, par jour, en conditions culturales normales. Il est difficile de calculer cette valeur car elle dépend de multiples facteurs.
Ainsi, on utilise l'ETM, soit l'évapotranspiration maximale qui se calcule en fonction d'une évaporation dite potentielle (ETP) et d'un coefficient cultural (Kc) qui permet de tenir compte de la culture et de son stade de développement.
Ainsi les besoins en eau d'une culture sont déterminés par la formule suivante: ETM = Kc x ETP et ETM = ETR max
Définition : L'ETP
Les données de l'ETP peuvent être obtenues sur le site professionnel de Météo France (abonnement payant) ainsi que dans les bulletins de santé du végétal (BSV). L’ETP correspond à la quantité d’eau susceptible d’être évaporée par un couvert végétal qui n’est pas spécifique à une plante en particulier.
C’est une donnée météorologique qui dépend de la température, de l’ensoleillement, de vent…
On considère que ETP sous serre = 80% de l’ETP plein champ.
Définition : Le coefficient cultural Kc
Chaque culture à des besoins particuliers en eau, qui évoluent suivant sa croissance et qui sont caractérisés par ce que l’on appelle le coefficient cultural Kc.
Ce coefficient cultural (Kc) permet de corriger l'ETP suivant une culture donnée (l'espèce) et son stade de développement. Ainsi, plus la culture est développée d'un point de vue végétatif (plus elle a de feuilles), plus le Kc approche de 1, et à ce moment-là l'ETM équivaut à l'ETP.
Dans quelques cas, pour des cultures exigeantes en eau, à certains stades critiques de leur développement, le Kc peut être supérieur à 1 et atteindre 1,2. L’ETM devient alors plus élevée que l’ETP.
Les valeurs du coefficient cultural de la plupart des légumes et de certaines grandes cultures sont disponibles sur le site Internet de l’Ardepi, association régionale de PACA pour la maîtrise des irrigations :
http://www.ardepi.fr/nos-services/vous-etes-irrigant/estimer-ses-besoins-en-eau/maraichage/.
Ces données sont utilisables pour toute la France, puisque le Kc n’est lié qu’à la physiologie du végétal et non aux conditions climatiques d’une région spécifique.
Exemple :
Méthode :
On peut ainsi calculer le bilan hydrique sur une période donnée (pour un jour, ou plus généralement une semaine) :
Bilan hydrique = somme des Précipitations (en mm) + Irrigations (en mm) – somme des ETM (en mm)
Si le bilan est négatif, il faut irriguer. La dose apporté doit permettre de couvrir le déficit mais sans dépasser la RFU.
Exemple :
Conseil : Calcul du nombre de jours de réserve d'eau
Les données d’ETP et le calcul de l’ETM permettent également de déterminer le nombre de jours de réserve d’eau et fonction de la RFU. Si on reprend l’exemple de RFU vu précédemment (0,97 mm/cm de terre).
La fréquence maximale entre 2 irrigations ne devra pas dépasser 3 jours (en l’absence de précipitations).
Gestion pratique de l'irrigation
Idéalement, l’irrigation devrait être raisonnée par culture afin d’adapter aux mieux les apports d’eau aux besoins spécifiques des plantes, à leur divers stades de développement. Cela est possible en système de production spécialisé de plein champ ou sous serre, si une seule espèce est cultivée par parcelle. Mais, en système maraîcher diversifié, où plusieurs catégories de légumes occupent l’espace de façon rapprochée, que ce soit sous abri ou en extérieur, une gestion plus nuancée de l’irrigation s’impose. Cependant, au moment de la réalisation du plan des cultures au sein de la ferme, il est intéressant de regrouper, si possible, les légumes nécessitant le même type d’irrigation.
L'irrigation par aspersion
Cette technique consiste à remplir le réservoir du sol dès que la partie de l’eau du sol accessible pour les plantes s’épuise (la RFU).
En règle générale, une aspersion copieuse, de l’ordre de 25 mm, est réalisée à la plantation pour «coller» les mottes et réaliser le «plein» en eau du sol. Attention, une aspersion insuffisante risque de créer des zones sèches, dues à l’hétérogénéité du dispositif. La mauvaise reprise des plantes à ces endroits pénalisera leur développement jusqu’à la récolte. A l’inverse, un excès d’irrigation pendant la phase de reprise des plants limitera le développement en profondeur du système racinaire.
Par la suite, les irrigations permettront de remplir le réservoir (RFU) dans la zone prospectée par les racines. Pour une gestion optimale, il est nécessaire d’évaluer la durée maximale d’une aspersion permettant de reconstituer le plein en eau du sol et de déterminer quand il faut déclencher une aspersion. Au-delà de cette durée, l’eau percole et n’est plus disponible pour la culture.
Attention :
En sol peu filtrant, si la fréquence d’irrigation est trop élevée (sur-fractionnement), une surface extrêmement mouillée sera observable, alors même qu’en profondeur l’eau sera déficitaire, l’infiltration n’ayant pas le temps de se faire correctement
Exemple :
Conseil : A quel moment de la journée dois-je arroser par aspersion ?
Pour limiter les maladies cryptogamiques qui se développent en présence d’eau sur le feuillage, l’arrosage est recommandé le matin, après le séchage de la rosée, pour réduire la durée d’humectation des feuilles et permettre le séchage du feuillage avant la nuit.
Il est déconseillé d’arroser par aspersion aux moments les plus chauds de la journée afin d’éviter les chocs thermiques et les risques de brûlure. Les cultures peu sensibles aux maladies cryptogamiques peuvent être arrosées le soir (moment de la journée où l’évaporation est la plus faible).
Le vent est un paramètre important dont il faut tenir compte, il induit un important effet desséchant. Par temps venté, il faut arroser en plus grande quantité et plus souvent.
Conseil : Quel espacement entre les asperseurs ?
Concernant l’espacement des asperseurs, une répartition inégale de l’eau est souvent observée (beaucoup d’eau près de l’asperseur, très peu d’eau à la limite intérieure du rayon d’aspersion). Il est donc nécessaire de doubler au moins partiellement le rayon d’arrosage des asperseurs pour croiser les jets d’eau et assurer une répartition optimale de l’eau au sol sur l’ensemble de la parcelle.
Le maillage est normalement indiqué par le fabricant. Pour obtenir une homogénéité maximale, il est important de respecter la pression de fonctionnement.
Plus les asperseurs ont un débit faible (micro-asperseur), plus ils sont sensibles au vent.
L'irrigation par goutte-à-goutte
Dans ce système d’irrigation localisé, le volume de sol utile est restreint, ce qui limite son effet tampon et nécessite un pilotage relativement précis.
Une première règle simple est à retenir : il est préférable d’éviter le démarrage de l’irrigation au goutte-à-goutte sur un sol sec, afin de ne pas limiter la taille du bulbe d'humectation obtenu.
Conseil :
Dans la pratique, on réalise un arrosage copieux, souvent la veille de la plantation, ce qui facilite la mise en place des mottes.
Un arrosage juste après la plantation est parfois réalisé pour «coller» les mottes.
Ensuite, il conviendra d’attendre plusieurs jours pour permettre aux racines de coloniser un volume important de sol. Ce nombre de jours, qui peut aller jusqu’à 10 ou 15, est à déterminer en fonction du pilotage à la tarière.
Une fois cette période de reprise passée, il est possible de commencer l’arrosage en se basant sur les valeurs de l’ETP et du coefficient cultural.
Attention : Durée d'irrigation
Il faut éviter de trop fractionner les apports afin d’éviter des durées d’arrosage trop faibles, ce qui entraîne une hétérogénéité entre le début et la fin des lignes d’irrigation (en raison du temps de remplissage du réseau). Il est conseillé de ne pas se situer en dessous de 10 - 15 minutes.
A l’inverse, quand les besoins de la culture sont importants, il est nécessaire de fractionner les apports, pour éviter les pertes par percolation, notamment en sol sableux.
Recommandation d'irrigation pour différentes cultures
Complément :
Culture | Préconisation |
|---|---|
Artichaut | L’importance de la surface d’évaporation du feuillage, la profondeur modérée du système racinaire et la production rapide de matière fraîche à chaque redémarrage de végétation expliquent les besoins élevés de la culture.
L’artichaut ne doit pas manquer d’eau au moment du virage floral, la qualité des capitules est alors mauvaise. Pour les cultures de printemps, les besoins en eau sont souvent satisfaits par les précipitations. |
Asperge | La consommation en eau est faible au cours de la période de récolte mais bien que très inférieure à l’ETP, elle croît régulièrement à partir du mois de mai.
Les besoins passent à 60% de l’ETP pendant 2 à 3 semaines après récolte puis augmentent jusqu’à 90 à 100% à la mi-août et redescendent à 75% à mi-septembre. |
Aubergine | mêmes remarques que pour la tomate
|
Carotte | Bien que supportant les déficits hydriques momentanés, la carotte ne développe ses potentialités en qualité et en rendement que si les besoins en eau sont régulièrement satisfaits. L’éclatement des tissus se produit lorsqu’il y a alternance manque d’eau/excès. L’excès d’eau est préjudiciable à la carotte notamment en début de culture : perte de poids à maturité, racines décolorées, fourchues.
Pendant la levée et l’installation de la culture, les apports sont augmentés mais espacés pour que la racine progresse en profondeur. Il s’agit de réduire la résistance mécanique du sol. Une fois la racine installée en profondeur, irriguer régulièrement pour éviter les à-coups de croissance.
Kc= 0,3 à 0,4 pendant les 6 premières semaines, 0,7 jusqu’au stade crayon puis 1 jusqu’à la récolte
Les débits doivent être réglés de manière à permettre une pénétration immédiate de l’eau et éviter les flaques favorables au développement de l’alternaria. |
Céleri branche rave | Maintenir un sol frais, ce qui implique des irrigations fréquentes en été (juillet à mi-septembre). |
Chicorée | Les besoins en eau sont élevés. Il importe surtout d’éviter tout arrêt de croissance en début de phase végétative. Les irrigations doivent être suffisamment rapprochées pour maintenir un sol constamment humide.
Kc = 0,4 jusqu’au stade 10 feuilles. Puis Kc = 0,7.
La chicorée étant sensible à un excès d’humidité du sol, on préférera les apports fréquents à doses faibles évitant les stagnations de surface. |
Chou | Le déficit hydrique sur chou se manifeste par un éclatement au retour des pluies. Les besoins en eau sont faibles dans les premiers mois de culture, ils augmentent régulièrement. Il est important de saturer le sol en eau en début de culture pour favoriser l’enracinement.
Période critique: départ de culture- grossissement des pommes. |
Chou-fleur et brocoli | Kc = 0,3 à 0,5 le premier mois puis passe à 1 |
Concombre | Hygrométrie :
Alimentation hydrique : Kc=
|
Courge et courgette | La croissance rapide de ces végétaux nécessite des besoins en eau élevés :
Kc=
Pour les courges d’hiver et d’automne, des apports importants en eau nuisent à la qualité de la chair. |
Epinard | Bien qu’assez exigeant en eau durant sa croissance, l’épinard redoute l’excès d’humidité du sol lors de la levée et durant l’hivernage. La rapidité de croissance du système végétatif (été- automne) impose une alimentation hydrique croissante jusqu’à la récolte.
A l’automne et au printemps, la pluviométrie est souvent suffisante. Le manque d’eau pour les cultures tardives provoque la montée à graines prématurée.
L’enracinement est profond, il faut donc faire des apports suffisants pour approvisionner le sol en profondeur. |
Fenouil | Pas de référence sur les besoins. On suppose qu’ils sont proches de la laitue avec une phase critique correspondant au grossissement du bulbe.
Une mauvaise irrigation augmente les risques de montaison et de drageonnement. |
Fève | Les besoins en eau sont élevés mais aux époques où la fève est cultivée, ils sont généralement satisfaits par la réserve du sol et la pluviométrie.
Le stade critique : formation et développement des gousses (irriguer si nécessaire). |
Fraise | Les besoins en eau sont relativement modérés :
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Haricot | Du fait des exigences en chaleur le cycle du haricot se déroule aux périodes de l’année correspondant aux ETP les plus élevées (juin, juillet, août).
Trois périodes critiques sont signalées :
En début de culture, on veillera à ne pas irriguer trop fréquemment pour éviter un enracinement trop superficiel. A partir du stade « début floraison », irriguer régulièrement. Eviter les heures chaudes de la journée pour éviter les brûlures des feuilles, la coulure des fleurs. Irriguer plutôt en début de journée.
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Laitue | La laitue consomme beaucoup d’eau. Lorsque la culture couvre l’ensemble du terrain les besoins avoisinent l’ETP. A aucun moment la plante ne doit souffrir d’un déficit hydrique, qui peut occasionner la formation prématurée de pommes défectueuses et des brûlures marginales. L’enracinement étant superficiel, la laitue est très sensible au stress hydrique.
Dans la pratique :
Sous serre :
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Maïs grain | Les besoins en eau sont élevés et augmentent de façon régulière jusqu’à la floraison puis diminuent pendant les stades de maturation des grains.
Kc=
En général, on stoppe l’irrigation au stade 50% d’humidité. |
Melon | Irriguer avant plantation, avant la pose du paillage. Pour arriver à la capacité au champ durant la phase de croissance, bien que les Kc soient faibles jusqu’à la nouaison, le sol devra être maintenu en état d’humidité élevée.
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Navet | Pas de donnée, les précipitations d’automne et de printemps sont généralement suffisantes. |
Oignon | Le Kc augmente progressivement pour atteindre 0,8 en phase végétative puis Kc = 1 durant le grossissement du bulbe. Les aspersions doivent se faire en dehors des heures chaudes de la journée pour éviter les nécroses des feuilles (portes d’entrée du mildiou).
Arrêter toute irrigation quand le calibre est atteint pour homogénéiser la maturité et améliorer la conservation. |
Persil | Les besoins en eau sont importants. Ils n’ont pas été estimés avec précision. Maintenir le sol frais jusqu’à une profondeur de 35 à 40 cm
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Petit pois | Durant l’installation de la culture, surtout en sol lourd, l’excès de pluviosité peut créer des conditions asphyxiantes inhibant la croissance et favorisant le développement de certains pathogènes telluriques.
Lors de la floraison, des pluies épisodiques au moment de l’anthèse provoquent la coulure des fleurs. Aux abords de la récolte, la plante est très sensible aux maladies cryptogamiques. Il faut la maintenir dans un environnement relativement sec.
Il est rare que la culture nécessite des interventions avant mai étant donné les réserves en eau du sol à la sortie de l’hiver et la pluviométrie de printemps.
Le Kc est de 0,5 en début de développement, 1,2 au stade 6 feuilles, jusqu’au grossissement du grain. Puis il diminue. |
Piment et poivron | L’hygrométrie ne doit pas dépasser 80%. A partir de la floraison en serre, elle sera baissée la nuit aux environs de 65-75%.
Le Kc=
|
Poireau | Les cultures tardives nécessitent des irrigations. De la reprise au stade 4 feuilles actives le Kc passe de 0,4 à 0,7. En phase de croissance : Kc = 0,7 à 1 selon l’intensité de la culture et la densité 6 à 4 semaines avant récolte, diminuer jusqu’à 0,2 |
Poirée ou blette | Les irrigations devront compléter le déficit hydrique de façon à ce que la plante ne manque jamais d’eau. Eviter les aspersions de milieu de journée pour maintenir un feuillage brillant et sain en cas de forte insolation.
Les besoins en eau sont importants. En serre, il y a lieu d’apporter 100% de l’ETP serre. |
Radis | Le Kc se situe autour de 0,5 - 0,7 mais il est préférable de maintenir le sol frais avec des irrigations fréquentes.
Eviter les aspersions brutales qui plaquent le feuillage sur le sol et favorisent les maladies du feuillage : préférer les aspersions fines le matin. |
Soja | Les stades critiques sont la floraison et la formation des premières gousses.
Kc=
|
Tomate |
Durant la phase végétative, l’hygrométrie doit être maintenue autour de 70-80% (au-delà le botrytis se développe). Au moment de la floraison, il est souhaitable de descendre à 60-70% pour faciliter la dissémination du pollen. Au cours du grossissement et de la maturation du fruit, une hygrométrie élevée durant la nuit augmente l’absorption du calcium et diminue la fréquence de la nécrose apicale. Durant le jour, elle restreint les craquelures, atténue les défauts de coloration.
Il convient d’assurer la plus grande régularité d’alimentation hydrique, surtout en été. Il faut diminuer la dose et augmenter les fréquences.
En plein champ : Kc =
En serre : Kc =
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Source : La conduite de l'irrigation en maraîchage bio