Irrigation et Drainage

L'irrigation apporte de l'eau au sol là où les précipitations sont insuffisantes, tandis que le drainage élimine l'excès d'eau ; ensemble, ils gèrent l'équilibre hydrique du sol pour soutenir les cultures et protéger la ressource pédologique.

Definition

L'irrigation est l'application artificielle d'eau au sol pour répondre aux besoins en eau des cultures ; le drainage est l'élimination de l'excès d'eau de surface ou souterraine ; les deux gèrent l'équilibre hydrique du sol pour maintenir la teneur en eau dans la plage favorable à la croissance des plantes.

Scope

Ce sujet couvre les méthodes d'application de l'eau d'irrigation et la planification de son moment et de sa quantité, l'élimination de l'excès d'eau par drainage de surface et souterrain, l'équilibre hydrique du sol et les besoins en eau des cultures, ainsi que la gestion de la salinité et de l'engorgement que peut provoquer une mauvaise gestion de l'eau. Il applique la physique des sols à la gestion pratique de l'eau du sol.

Core questions

• Comment la quantité et le moment de l'irrigation sont-ils adaptés aux besoins en eau des cultures ?
• Quelles méthodes fournissent l'eau d'irrigation et quelle est leur efficacité ?
• Pourquoi et comment l'excès d'eau est-il éliminé par le drainage ?
• Comment l'irrigation et le drainage interagissent-ils pour contrôler la salinité et l'engorgement ?

Key concepts

• Bilan hydrique du sol
• Besoins en eau des cultures et évapotranspiration
• Méthodes et efficacité de l'irrigation
• Planification de l'irrigation
• Drainage de surface et souterrain
• Besoin en lessivage et contrôle de la salinité

Key theories

Bilan hydrique du sol et planification de l'irrigation

L'irrigation est planifiée en suivant le bilan hydrique du sol (apports et pertes) et en reconstituant l'eau disponible pour les plantes avant le stress hydrique des cultures, en utilisant la capacité au champ, le point de flétrissement et la demande en eau des cultures comme points de référence de contrôle.

Besoin en lessivage et contrôle de la salinité

Étant donné que l'eau d'irrigation contient des sels dissous, une fraction de l'eau appliquée doit s'écouler à travers le profil pour lessiver les sels sous la zone racinaire ; un drainage adéquat est donc essentiel pour prévenir la salinisation qui a dégradé de nombreuses terres irriguées.

Mechanisms

L'irrigation reconstitue l'eau disponible pour les plantes, épuisée par l'évapotranspiration, la quantité et le moment étant déterminés par l'équilibre hydrique du sol et la capacité de stockage du sol entre la capacité au champ et le point de flétrissement. Les méthodes d'irrigation de surface, par aspersion et au goutte-à-goutte diffèrent par l'uniformité et l'efficacité avec lesquelles elles humidifient le sol. Le drainage élimine l'eau qui, autrement, saturerait le profil, restaurant l'aération et abaissant les nappes phréatiques ; étant donné que l'irrigation ajoute des sels, une fraction de lixiviation planifiée et un drainage fonctionnel sont nécessaires pour lessiver les sels sous les racines et prévenir la salinisation et l'engorgement.

Clinical relevance

Une irrigation et un drainage adéquats maintiennent la productivité dans les régions sèches comme humides, utilisent l'eau rare de manière efficiente et préviennent les doubles dégradations de l'engorgement et de la salinisation qui ont endommagé de vastes zones de terres irriguées dans le monde entier ; ils sont essentiels à la production alimentaire et à la conservation de l'eau et du sol.

History

L'irrigation compte parmi les plus anciennes technologies agricoles, mais sa gestion scientifique s'est développée au 20e siècle parallèlement à la physique des sols, avec un traitement quantitatif de l'équilibre hydrique du sol, des besoins en eau des cultures et du lessivage nécessaire pour contrôler la salinité, ce dernier ayant été codifié dans les travaux du milieu du siècle sur les sols salins et alcalins.

Key figures

• Daniel Hillel
• Nyle C. Brady
• Ray R. Weil

Seminal works

• hillel1998
• usslab1954
• brady2016

Frequently asked questions

Pourquoi l'irrigation peut-elle entraîner des sols salés ?

Toute eau d'irrigation contient des sels dissous, et à mesure que l'eau s'évapore ou est absorbée par les plantes, les sels sont laissés derrière et s'accumulent ; sans un drainage suffisant et un lessivage délibéré pour évacuer les sels sous la zone racinaire, ils s'accumulent et peuvent dégrader le sol.

Pourquoi certains sols ont-ils besoin de drainage ?

Lorsque l'excès d'eau provenant des précipitations, de l'irrigation ou d'une nappe phréatique élevée remplit les pores du sol, il exclut l'air et prive les racines d'oxygène ; le drainage élimine cet excès d'eau, restaurant l'aération et permettant une croissance racinaire et une activité microbienne normales.