Une analyse approfondie des besoins en eau d’irrigation des cultures.
La gestion de l’eau est une préoccupation essentielle pour l’agriculture mondiale, en particulier dans les régions où les précipitations sont irrégulières ou insuffisantes. L’Organisation des Nations Unies pour l’alimentation et l’agriculture (FAO) propose un cadre détaillé pour calculer les besoins en eau d’irrigation des cultures, basé sur une analyse minutieuse des précipitations, de l’évapotranspiration et de la capacité des sols à retenir et restituer l’eau.
Les pluies jouent un rôle crucial en fournissant une partie de l’eau nécessaire à l’évapotranspiration des cultures. La capacité du sol à stocker l’eau et à la restituer en période de déficit est également déterminante. Dans les climats humides, ces mécanismes naturels suffisent souvent pour assurer une croissance agricole sans irrigation. Cependant, dans les régions arides ou durant des saisons sèches prolongées, l’irrigation devient indispensable pour compenser le déficit hydrique.
La consommation d’eau pour l’irrigation (ICU) est définie comme le volume d’eau nécessaire pour combler le déficit entre l’évapotranspiration potentielle des cultures (ETc) et les pluies efficaces (P), ajusté par les changements dans la teneur en eau du sol (DS). La formule utilisée est la suivante : ICU = ETc – P – DS
Où :
- ICU est la consommation d’eau pour l’irrigation nécessaire pour satisfaire la demande des cultures (mm),
- ETc est l’évapotranspiration potentielle de la culture (mm),
- P est la pluie efficace (mm),
- DS est le changement dans l’humidité du sol (mm)
Ces besoins varient considérablement selon les conditions climatiques, les saisons, les types de cultures et les types de sol. Par exemple, les besoins en eau d’irrigation au Maroc sont estimés à 5 823 km³ par an, avec un ratio des besoins en eau de 53% et une pression sur les ressources en eau de 37,97%.
Le bilan hydrique annuel sans irrigation combine les précipitations annuelles et les ressources en eau renouvelables intérieures et extérieures, moins l’évapotranspiration. Cette approche permet de déterminer la quantité d’eau théorique maximale disponible pour une zone donnée. Le calcul se fait en intégrant des données spatiales sur les précipitations, l’évapotranspiration de référence et la capacité de rétention de l’humidité du sol.
L’évapotranspiration potentielle des cultures irriguées (ETc) est calculée en multipliant l’évapotranspiration de référence (ETo) par un coefficient spécifique à la culture et au stade de croissance (Kc). Ce coefficient varie selon quatre phases : initiale, de développement, de mi-croissance et tardive. Par exemple, pour le blé au Bangladesh, les coefficients varient de 0,4 en phase initiale à 1,15 en phase de mi-croissance.
Besoins en eau d’irrigation
Le besoin total en eau d’irrigation par an (IWR) est déterminé en prenant en compte la consommation d’eau pour l’irrigation, la superficie cultivée et des ajustements pour des cultures spécifiques comme le riz paddy. Voici la formule utilisée : ETc(t) = Kc x ETo(t)
Où :
- t est la période de temps (jours),
- ETc(t) est l’évapotranspiration potentielle de la culture au cours de la période de temps donnée (mm),
- ETo(t) est l’évapotranspiration de référence au cours de la période de temps donnée (mm),
- Kc est le coefficient cultural ou d’affectation des sols (-).
Cette quantité inclut l’eau nécessaire pour des pratiques agricoles spécifiques comme l’inondation des rizières, mais exclut les eaux perdues lors du transport et de la distribution.
La gestion des besoins en eau d’irrigation est une tâche complexe nécessitant une compréhension fine des interactions entre les précipitations, l’évapotranspiration et les caractéristiques des sols. Les méthodes détaillées par la FAO fournissent un cadre essentiel pour garantir que les ressources en eau sont utilisées de manière efficace et durable, en particulier dans les régions où l’eau est une ressource précieuse et limitée.