Le système cultural à irriguer et ses caractéristiques
Opérations Irrigation Le système cultural à irriguer et ses caractéristiques
Les auteurs à l'origine du contenu de cette page sont :
Boivin, C., Taillon, P.-A., Deschênes, P., Méthé, A. et Brisset, M. (2022).
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Réserve en eau du sol
Selon l’objectif poursuivi, l’irrigation vise à combler en tout ou en partie les besoins en eau d’une culture. Toutefois, avant d’être prélevée par celle-ci, l’eau doit d’abord transiter par le sol. Ce dernier est donc d’une grande importance pour le mouvement de l’eau vers le système racinaire de la plante.
La texture et la structure sont les principaux facteurs qui déterminent la capacité de rétention en eau d’un sol. La figure 1 reprend les différentes classes texturales des sols.
Tiré de : Gauthier, M. et Champagne, M. (2017)
Selon sa texture, sa structure et son contenu en matière organique, chaque sol possède un potentiel de réserve en eau qui lui est propre. Cette réserve en eau du sol peut être détaillée en réserve utile (RU) qui, théoriquement, représente le volume d’eau qui correspond à la différence entre la teneur en eau volumique du sol à la capacité au champ (CC) et celle au point de flétrissement permanent (PFP) (RU = CC - PFP) (Boivin et al., 2018a).
La capacité au champ correspond à la quantité d’eau que retient un sol après s'être ressuyé par gravité à la suite d'une saturation en eau du sol (p. ex. une forte pluie). À ce point, la gravité seule n’est pas suffisante pour extraire l’eau restante et ainsi vaincre les forces qui retiennent l’eau sur les particules de sols.
De manière plus pratique, une réserve en eau facilement utilisable par la culture (RFU) correspond à la différence entre la teneur en eau à la CC et celle mesurée lorsque survient une contrainte aux prélèvements en eau par la culture. Ce dernier état peut être identifié comme le point tournant (PT) (RFU = CC - PT) (Boivin et al., 2018a). Des exemples de valeurs de RFU, déterminées par l’utilisation du PT sont présentées au tableau 1. Il faut cependant indiquer que les classes texturales seules ne peuvent être garantes des valeurs de RFU. En effet, la proportion de particules de diamètre supérieur à 2 mm présente dans le sol modifiera la dynamique de l’eau dans celui-ci. Ainsi, un sol de texture plus fine (p. ex. un loam sablo-argileux) qui présente une proportion importante de gravier aura tendance à se comporter plutôt comme un sol de texture grossière (p. ex. comme un sable loameux) en ce qui a trait au mouvement de l’eau.
Tableau 1. Valeurs de réserve en eau facilement utilisable (RFU) déterminées avec le point tournant (PT)
| Classes texturales
(nombre d’échantillons) |
Réserve en eau facilement utilisable (RFU)
(mm eau / cm sol) |
RFU pour 30 cm de sol
(mm eau / cm sol) |
|---|---|---|
| Sable (10) | 0,4 - 1,15 | 12 - 35 |
| Sable loameux (19) | 0,45 - 1,25 | 13,5 - 37,5 |
| Loam sableux (17) | 0,35 - 1,6 | 10,5 - 48 |
| Loam (9) | 0,4 - 1,30 | 12 - 39 |
| Loam sablo-argileux (12) | 0,4 - 1,45 | 12 - 43,5 |
Source : Boivin et al. (2018a)
Types de système cultural
La trajectoire que prend l’eau qui entre en contact avec un système cultural et l’impact sur le potentiel de valorisation de cette eau permet de catégoriser le système et de lui attribuer l’une des étiquettes suivantes : parapluie, entonnoir ou neutre. Un système de type parapluie fait en sorte que l’eau des précipitations et des épisodes d’irrigation par aspersion est détournée en périphérie de la zone racinaire principale. Le système entonnoir quant à lui concentre ces apports en eau vers le système racinaire de la culture. Dans un système neutre, l’ensemble de la surface de sol est généralement atteint de façon égale par l’apport en eau.
Cet exercice de catégorisation requiert de s’intéresser à la physionomie des parties aériennes de la culture et au stade de développement de celle-ci, à la géométrie de la surface du sol, à la présence d’éléments comme un paillis de plastique et à l’effet combiné de ces facteurs.
La surface du sol d’un champ peut être plate ou façonnée en buttes, en billons, en rangs simples ou multiples et même recouvert de paillis (imperméable ou non). Cette configuration aura une influence importante sur le chemin qu'emprunte l’eau pour atteindre ou non la zone de sol colonisé par les racines. Un sol plat sera qualifié de neutre, car il a peu d’effet. Un sol qui est butté, billonné ou recouvert de paillis imperméable pourra avoir un effet parapluie ou même entonnoir, en fonction de la culture présente.
La physionomie de la culture a un impact sur la distribution de l’eau dans le système cultural et par le fait même sur le potentiel de valorisation de cette eau par la culture. Ainsi, selon la culture en place et son stade de développement, le système cultural obtiendra les caractéristiques de parapluie, d’entonnoir ou neutre. Par exemple, un fraisier possède une physionomie de type entonnoir qui s’explique par ses feuilles disposées en rosette qui dirigent l’eau des précipitations et de l’irrigation par aspersion vers le centre du plant. Ensuite l’eau s’infiltre dans le sol vers le système racinaire, qu’il y ait ou non un paillis de plastique à la surface du sol.
Un plant de pommes de terre agit davantage comme un parapluie. Les feuilles de ce dernier déportent l’eau au pourtour du plant et l’éloigne en partie du système racinaire (Figure 2a). Une proportion importante de l’apport pourra s’accumuler dans l’entre-rang (Figure 2b) et davantage d’eau sera nécessaire pour atteindre le centre de la butte (Figure 2c).
a) Effet parapluie des plants de pomme de terre
b) Concentration de l’eau dans l’entre-rang en raison de l’effet parapluie
c) Centre de la butte moins humecté à cause de l’effet parapluie
Carrefours de prélèvements
Un carrefour de prélèvements est une zone du système cultural où se retrouvent quatre éléments essentiels : le sol, les racines, les éléments nutritifs et l’eau (Boivin et coll., 2018a). C’est là que surviennent les prélèvements en eau et en éléments nutritifs de la culture. Nécessairement, la forme et la composition du système cultural ainsi que la culture feront en sorte d’augmenter ou de réduire le nombre de carrefours présents.
Les systèmes culturaux peuvent être répartis en sept configurations détaillées dans le tableau x, ayant chacune leurs carrefours de prélèvements typiques. Par ailleurs, les opérations culturales peuvent aussi avoir un impact sur la trajectoire que prendra l’eau au contact du sol. Par exemple, les passages répétés de la machinerie ou des cueilleurs pourront compacter le sol dans les entre-rangs et limiter la colonisation du sol par les racines de la culture.
Tableau x. Catégorisation des systèmes culturaux selon leur configuration
Tableau 1.24 guide irrigation
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