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Détermination des besion en eau des cultures à l'aide de logiciel cropwat 4.3 dans la wilaya de tipaza( Télécharger le fichier original )par anahr Ammar boudjelal Ecole nationle suprérieure agronomique EL- Harrach - ingénieur hydraulique 2007 |
Chapitre 2 : Présentation des résultats2.1. Calcul de l'évapotranspiration par le logiciel Cropwat Les valeurs de l'évapotranspiration de référence moyenne journalière par mois tel que calculé par la formule de FAO Penman - Monteith sont présentés dans le tableau 16 Tableau 16 : L'évapotranspiration (mm/j) dans la wilaya de Tipaza
On constate selon le tableau ci-dessus que le mois de pointe pour la demande climatique (ET0) correspond au mois de juillet, avec une moyenne journalière de 5,58 mm. 2.2. Calcul de la pluie efficace Le tableau 17 donne les valeurs de la pluie efficace calculée par la méthode de l'USDA Tableau 17 : Pluie efficace de la wilaya de Tipaza
2.3. Besoins en eau des cultures (en plein champ) 2.3.1. Besoins en eau culture par culture Afin de mieux maîtriser les besoins en eau de chaque culture, nous avons calculé son besoin comme si c'était une monoculture (la culture occupe 100% de superficie).Une fois les besoins en eau d'irrigation unitaires de chaque culture calculés, il suffit de multiplier par la superficie réelle respective de chaque culture pour obtenir leurs besoins dans la wilaya de Tipaza. Les tableaux 18 et 19 présentent les besoins en eau (en année normale) de chaque culture et leurs répartitions mensuelles sur le cycle végétatif. Un récapitulatif des besoins en eau cumulés et des superficies irrigués de la wilaya de Tipaza sont données dans le tableau 20. Les besoins en eau des cultures en année sèche et l'année humide sont présentés dans les tableaux en annexe 3. Tableau 18 : Les besoins en eau des cultures maraîchères (en plein champ) dans la wilaya de Tipaza
Etm/ha : Le besoin en eau maximum de la culture (théorique), Irr. /ha : Le besoin en eau d'irrigation unitaire de la culture, Irr.Totale : Le besoin en eau d'irrigation de toute la surface de la culture dans la wilaya (Irr.Totale = Irr. /ha × sup.)
Tableau 19 : Les besoins en eau des cultures pérennes dans la wilaya de Tipaza
Tableau 20 : Récapitulatif des besoins en eau et des superficies irrigués de la wilaya de Tipaza
2.3.2. Besoins en eau d'un hectare moyen Pour calculer le besoin d'un hectare moyen et obtenir le graphe de «cropping pattern», nous avons regroupé les 26 cultures en 13 classes comme présenter dans le tableau 21. Tableau 21 : Les 13 classes des cultures irriguées dans la wilaya
Source : Série B, rapport DSA de Tipaza (1993-2004) Le besoin en eau de un hectare moyen et sa répartition par mois sont synthétisés dans le tableau ci-dessus Tableau 22 : les besoins en eau d'un hectare moyen dans la wilaya
FWS (l/s/ha) est le débit fectif continu Le débit fictif continu moyen (FWS) de l'année
est égal à 0,15 l/s/ha. Ce besoin de 3350 obtenu par le rapport entre le besoin en eau total de la wilaya et sa superficie irriguée (3200 m3/ha). 2.3.2.1. Cropping pattern Le graphe de « Cropping pattern » consiste a représenté le pourcentage de superficie de chaque culture (ou groupe de cultures) par rapport aux mois en considérant leurs dates de semis (ou plantation). Le «Cropping pattern » montre bien l'occupation du sol par mois durant l'année. Dans la figure 11 on remarque que le mois le plus occupé par les cultures est celui de mars. % de superficie
mois
Figure 11 : L'occupation du sol des cultures «Cropping pattern» 2.4. Pilotage des irrigationsNous avons établi les calendriers d'irrigation des principales cultures irriguées dans la wilaya de Tipaza à l'aide de logiciel Cropwat, sur la base des critères que nous avons fixés dans le chapitre précédent, excepté les arbres fruitiers où on a fixé le critère pour une question de pratique à : irriguer quand 50 mm de l'humidité du sol sera tarit. Vu la tendance des sols dans la wilaya représentée par des sols lourds et moyens, nous avons choisi d'étudier la conduite des cultures sur ces deux textures. Le calendrier d'irrigation établie à l'aide du Cropwat donne : la date de chaque irrigation par décade, l'intervalle de jours entre deux irrigations, la dose d'irrigation de chaque apport d'eau. Nous avons jugé utile de présenter ces calendriers d'irrigation, des informations sur chaque culture, ses besoins et le débit caractéristique pour le dimensionnement d'ouvrages dans des fiches synthétiques pour chaque culture. Remarque : nous avons choisi de calculer le débit caractéristique suivant l'efficience de chaque système d'irrigation sur la base de document "méthodologie d'approche pour l'étude d'un projet d'irrigation" (Mouhouche ,1997) L'efficience globale (Eg) est donnée par la relation : Eg = Et × Ed × Ep Et : efficience de transport (Et = 0,96), Ed : efficience de distribution que d'après Smith (2001) est égale : Système gravitaire 60%, système d'aspersion 85%, système localisé 90%, Ep : efficience à la parcelle (Ep = 0,93).
En considérant les valeurs de l'efficience globale pour chaque système dans logiciel Cropwat, nous avons tiré les valeurs de débit fectif continu (FWS en l/s/ha) maximum de mois de pointe de chaque culture pour calculer le débit caractéristique que nous avons corrigé, pour que la quantité d'eau qui devait être ramenée en 24 heures sera ramenée en 12 heures. Remarque : les photos des cultures et les informations sur les exigences pédoclimatiques des cultures sont tirées de site internet : www.legume-fruit-maroc.com et www.Wikipédia.fr
kc : init.= 0,7 mid.= 0,65 fin.= 0,7 Cycle de développement : 365 jours
init.125j dév.50j mi-sais.130j arri-sais.60j Début de récolte : octobre Début de reverdissement : 28 février Besoin en eau max (ETm) : 833 mm/cycle Débit caractéristique : 1,65 l/s/ha (efficience de 70%). Débit caractéristique de mois de pointe (juillet) par système d'irrigation
Besoins d'irrigation (mm) de l'année sèche, normale, et humide (avec efficience de 70%)
sèche normale humide 512 480 454 Calendrier d'irrigation des agrumes
Pommier (Malus domestica) Famille : Rosaceae Exigences pédoclimatiques : de point de vue de la sensibilité au froid, le pommier se place parmi les espèces fruitières les moins exposées. Il est capable de croître et de produire des fruits dans une gamme de sols aux caractéristiques physiques et chimiques très variables. Coefficient cultural kc : init.= 0,5 mid.= 0,95 fin.= 0,7 Cycle : 365 jours
Début de récolte : juillet Début de reverdissement : 28 fév. init.140j dév.30j mi-sais.125j arri-sais.70j Besoin en eau max (ETm) : 867 mm /cycle Débit caractéristique : 1,7 l/s/ha Débit caractéristique de mois de pointe (juillet) par système d'irrigation
Besoins d'irrigation (mm) de l'année sèche, normale, et humide (avec efficience de 70%)
sèche normale humide 513 482 456 Calendrier d'irrigation de pommier
init. 125j dév. 50j mi-sais.130j arri-sais.60j Début de récolte : juillet Début de reverdissement : 1 mars Besoin en eau max (ETm) : 880 mm /cycle Débit caractéristique : 1,8 l/s/ha (efficience de 70%). Débit caractéristique de mois de pointe (juillet) par système d'irrigation
Besoins d'irrigation (mm) de l'année sèche, normale, et humide (avec efficience de 70%)
sèche normale humide 523 492 466 Calendrier d'irrigation de poirier
Pêcher (Prunus persica) Famille : Rosaceae Exigences pédoclimatiques : les pêchers présentent de très larges gammes variétales adaptées aussi bien aux climats froids septentrionaux qu'aux hivers, le jeune fruit ne peut supporter des températures inférieures à (- 1°C). Ils préfèrent les sols profonds, bien drainés, d'une texture moyenne. Coefficient cultural kc : init.= 0,55 mid.= 0,9 fin.= 0,65 Cycle : 365 jours
init. 200j dév. 35j mi-sais.100j arri-sais.30j Début de récolte : mai Début de reverdissement : 10 fév. Besoin en eau max (ETm) : 795 mm/cycle Débit caractéristique : 1,4 l/s/ha (efficience de 70%). Débit caractéristique de mois de pointe (juillet) par système d'irrigation
Besoins d'irrigation (mm) de l'année sèche, normale, et humide (avec efficience de 70%)
sèche normale humide 452 420 393 Calendrier d'irrigation de pêcher
Néflier du Japon (Eriobotrya japonica) Famille : Rosaceae Exigences pédoclimatiques : le néflier du Japon est une espèce qui se développe bien sous un climat doux. Il croit sur une large variété de sols (sableux, argilo-limoneux,..). Un bon drainage et une quantité en eau suffisante sont indispensables pour une bonne croissance du néflier. Coefficient cultural kc : init.= 0,5 mid.= 0,95 fin.= 0,7
Cycle : 365 jours Début de récolte : avril
init.140j dév.45j mi-sais.120j arri-sais.60j Début de reverdissement : 1 octobre Besoin en eau max (ETm) : 1036 mm/cycle Débit caractéristique : 2,37 l/s/ha (efficience de 70%) Débit caractéristique de mois de pointe (juillet) par système d'irrigation
Besoins d'irrigation (mm) de l'année sèche, normale, et humide (avec efficience de 70%)
sèche normale humide 729 699 671 Calendrier d'irrigation du néflier
init.20j dév.30j mi-sais.30j arri-sais.30j Date de semis : 1 avril Début de récolte : 20 juillet Besoin en eau max (ETm) : 425 mm/cycle Débit caractéristique : 2,3 l/s/ha (efficience de 70%). Débit caractéristique de mois de pointe (juillet) par système d'irrigation
Besoins d'irrigation (mm) de l'année sèche, normale, et humide (avec efficience de 70%)
sèche normale humide 359 348 340 Calendrier d'irrigation de la pastèque
Pomme de terre (Solanum tuberosum) Famille : Solanaceae Exigences pédoclimatiques : les moyens journalières optimales sont de 18 à 20°C, une température nocturne inférieur à 15°C est nécessaire pour le début de la formation des tubercules. La pomme de terre demande un sol poreux, bien aéré, bien drainé. Coefficient cultural kc : init.= 0,5 mid.= 1,15 fin.= 0,75 Cycle : 130 jours
Date de plantation : 20 février
Début de récolte : 30 juin init.25j dév.30j mi-sais.45j arri-sai.30j
Besoin en eau max (ETm) : 486 mm /cycle Débit caractéristique : 2,5 l/s/ha (efficience de 70%) Débit caractéristique de mois de pointe (juillet) par système d'irrigation.
Besoins d'irrigation (mm) de l'année sèche, normale, et humide (avec efficience de 70%)
sèche normale humide 368 353 337 Calendrier d'irrigation de la pomme de terre
init.20j dév.35j mi-sais.35j arri-sais.30j
Date de plantation : 15 mars
Début de récolte : 13 juillet Besoin en eau max (ETm) : 506 mm /cycle Débit caractéristique : 2,3 l/s/ha (efficience de 70%) Débit fectif continu de mois de pointe (juillet) par système d'irrigation
Besoins d'irrigation (mm) de l'année sèche, normale, et humide (avec efficience de 70%)
sèche normale humide 416 399 384 Calendrier d'irrigation de la tomate industrielle
Tomate
(Solanum lycopersicum) Famille : Solanaceae Exigences pédoclimatiques La tomate est une plante de climat tempéré chaud. Sa température idéale de croissance se situe entre 15°C (la nuit) et 25 °C (le jour). Elle craint le gel et ne supporte pas les températures inférieures à + 2 °C. C'est une culture très exigeante, qui demande un sol profond et bien fumé. Coefficient cultural kc : init.= 0,6 mid.= 1,15 fin.= 0,8 Cycle : 145 jours init.30j dév.40j mi-sais.45j arri-sais.30j
Date de plantation : 2 mars
Début de récolte : 25 juillet
sèche normale humide 489 473 457 Besoin en eau max (ETm) : 599 mm /cycle Débit caractéristique : 2,66 l/s/ha (efficience de 70%) Débit fectif continu de mois de pointe (juillet) par système d'irrigation
Besoins d'irrigation (mm) de l'année sèche, normale, et humide (avec efficience de 70%) Calendrier d'irrigation de la tomate
sèche normale humide 500 490 479 Poivron
Coefficient cultural kc : init.= 0,6 mid.= 1,05 fin.= 0,9 Cycle : 130 jours init.30j dév.40j mi-sais.40j arri-sais.20j
Début de récolte : 18 août
Date de plant. : 10 avril Besoin en eau max (ETm) : 554 mm /cycle Débit caractéristique : 2,6 l/s/ha (efficience de 70%) Débit caractéristique de mois de pointe (juillet) par système d'irrigation
Besoins d'irrigation (mm) de l'année sèche, normale, et humide (avec efficience de 70%) Calendrier d'irrigation de poivron
2.5. Besoins en eau des cultures sous serre 2.5.1. Calcul de l'évapotranspiration sous serre L'évapotranspiration sous serre est calculée
d'après la formule de De Villele
Remarque : le coefficient de transmission de la serre (t) est pris égale à 0,8 en considérant la serre en plastique simple paroi. 2.5.2. Détermination des besoins en eau des cultures sous serre Les besoins sous serre de chaque culture ont été déterminés par le logiciel Cropwat, sur la base de l'ETPs calculée par la formule de De Villele, et les kc pour les cultures en plein champ, étant donnée que les kc de cultures sous serre proposés par Veschambre et Vaysse (1980) in Mémento goutte à goutte sont avérés invalides. Tableau 24 : Les besoins en eau des cultures sous serre dans la wilaya de Tipaza
2.6. Le bilan des besoins d'irrigation de la wilaya de Tipaza Dans la wilaya de Tipaza les besoins en eau totaux destinés à l'irrigation s'élève à plus de 70 Hm3 pour une superficie irriguée de 22196 hectares. Ce volume d'eau se répartie par groupe de cultures comme présenter dans la figure 12
Maraichères 43,7% 23 056 718 Espéces à noyau 16,6% 14 565 656 12% Agrumes 12 769 638 Espéces à pépins 8,7% 10 306 591 Vignes 14,8% 7 609 234 Sous serre 4,3% 2 343 131 0 10000 20000 30000 40000 50000 60000 70000 Besoin d'irrigation (m3) Figure 12: Les besoins totaux d'irrigation par
cultures et leurs superficies Ces besoins d'irrigation par groupe de culture sont relatifs aux exigences des cultures et leurs superficies. on remarque que des besoins totaux de la wilaya (70 Hm3), la quota part le plus élevée (plus de 23 Hm3) est destinée aux cultures maraîchères qui représentent les cultures irriguées dominantes dans la wilaya avec une superficie de 43,7%. Chapitre 3 : Etude du cas de périmètre de la Mitidja Ouest tranche I Dans le cadre du projet SIRMA, entre instituts de recherche de France, du Maroc, de Tunisie et d'Algérie qui vise à aider les responsables d'usagers d'eau agricole, les gestionnaires des périmètres irrigués et les décideurs publics à définir de manière conjointe et à expérimenter de nouvelles méthodes de gestion pour économiser l'eau en agriculture, des enquêtes ont été réalisés sur le périmètre de la Mitidja Ouest tranche I dans la commune de Mouzaia et une partie de la commune Attatba. Nous avons déterminé les besoins totaux d'irrigation dans le périmètre pour l'ensemble des cultures présentées dans le tableau 25, soit une superficie irriguée de 2833 hectares sur les 204 exploitations enquêtées, et sur la base des besoins en eau unitaires des cultures déterminés dans la wilaya de Blida par nos collègues Chaoui et Mouhouche (2006) Tableau 25 : Superficies moyennes des cultures irriguées dans le périmètre
Source : Enquêtes SIRMA, 2006 Tableau 26 : Besoin en eau des cultures dans le périmètre de la Mitidja Ouest tranche I
Tableau 27 : Récapitulatif des besoins en eau et des superficies irrigués dans le périmètre de la Mitidja Ouest tranche I
Chapitre : résultats des enquêtes sur terrain 4.1. Méthodologie de détermination de la dose d'irrigation sur terrain Avec le Cropwat, nous sommes arrivés à déterminer les besoins d'irrigation des cultures et leur pilotage. Afin de savoir ce qui se pratique réellement sur le terrain, concernant la maîtrise par les agriculteurs des besoins en eau des cultures, des doses et des fréquences d'arrosage, nous avons essayé d'estimer approximativement la dose apportée réellement pour certaines cultures pour deux systèmes d'irrigation (gravitaire, aspersion). Sans prétendre faire un vrai diagnostic de la pratique d'irrigation dans le périmètre irrigué de la Mitidja Ouest, faute de moyens matériels et de temps, nous avons utilisé un questionnaire pour répondre à certaines questions posées concernant le pilotage d'irrigation (annexe 4). Afin de vérifier certaines réponses du questionnaire, nous avons effectué des mesures pratiques de la conduite des irrigations dans 3 exploitations. 4.1.1. Choix des exploitations Nos mesures pratiques ont été faites dans 3 exploitations choisies arbitrairement et situées dans les communes de Sidi Rached et Ahmeur El Ain qui font partir de la Mitidja Ouest, tranche II qui fait partie du territoire de la wilaya de Tipaza. 4.2.2. Méthodologie de détermination de la dose apportée réellement sur le terrain Le Guide Pratique du Cemagref (1992) donne plusieurs méthodes pour calculer la dose apportée sur le terrain. Nous avons essayé de tirer profit pour réaliser nos mesures concernant les systèmes d'irrigation par aspersion et pour le gravitaire. A) Système d'aspersion La détermination de la dose réelle d'irrigation nécessite la connaissance soit : 1. débit théorique de l'asperseur Il est déterminé à partir des abaques, en connaissant : - la pression de l'asperseur : nécessite un pitot-tube qui mesure la pression de service de la buse de l'asperseur, - Les caractéristiques de la buse. La dose réelle est donnée par la formule : 1000 × × q t I E × D (mm) = Où q : le débit en l/ s, t : temps par poste d'arrosage (s), I : écartement entre rampe (m), E : écartement entre deux asperseurs (m). 2. Pluviométrie horaire Elle est calculée en fonction du débit mesuré à l'aide de récipients placés sous les asperseurs. La dose réelle (D) est calculée selon la méthode ci-dessus, en connaissant le temps par poste d'arrosage (t) exprimé en heures, la pluviométrie horaire (Ph) est déduite selon la relation : D t = durée× débit Ph (mm/h) = B) Système gravitaire La dose réelle ou brute est donnée par le rapport : volume brut La dose réelle = surface surface arrosée
On utilise le déversoir Parshall qui doit être étalonné au préalable. Placé dans la raie à l'entrée de la parcelle, et ajusté avec un niveau, on mesure la hauteur d'eau (H) qui passe après la stabilisation de l'eau à l'amont du déversoir. Le débit (Q) à l'entrée de la raie est donné par la courbe de tendance qui est du type : Q = a × H b Remarque Notre parshall étant déjà étalonné, sa courbe de tendance est : Q = 0,7247 × H 0,3321 Exploitation 1 Commune : Ahmeur El Ain Wilaya : Tipaza Statut de l'exploitation : Privé Superficie totale : 14 hectares Nom de l'exploitant : LHARBI Hassen 1. Occupation de sol : - 7 ha vergers d'orangers (4 ans) + 2,5 ha jeune plantation, - 3 ha des serres (environ 60 serres), - 4 ha blé. 2. Type de sol : Limono argileux. 3. Ressource en eau : - irrigation à partir d'un forage avec un moteur diesel, - une retenue enterrée en terre. La conduite des irrigations L'agriculteur a accumulé une longue expérience des cultures sous serre, son seul vrai outil de la conduite de ces cultures reste ses observations attentives des plants, pour lui le meilleur indicateur de l'état hydrique est la couleur des feuilles qui vire en vert foncé en cas de stress hydrique et vers une couleur plus claire jusqu'au jaune parfois en cas d'un excès d'eau ; en deuxième lieu l'état du sol. Il arrive approximativement à adopter la dose selon le stade de développent ; et à adopter la fréquence par rapport au temps qu'il fait (il irrigue tous les 30 à 45 jours en hiver ; alors qu'en été tous les 3 à 4 jours). Nous avons essayé de mesurer la dose réelle sur une culture sous serre (poivron), et sur un verger d'agrume. Essai 1 : mesure de la dose apportée pour les Agrumes ) Caractéristiques du verger : - jeune Verger d'oranger : variété "Washington " âgé de 4 ans, - un espacement entre arbres de : 5 ×5 m. ) Mode d'irrigation C'est un système pour l'irrigation que on peut qualifier en chevauchement entre le mode d'aspersion "sous frondaison" par des mini-diffiseurs et le système traditionnel à la raie. En effet l'agriculteur à confectionner une raie de chaque coté de la rangée d'arbres, l'eau est apporté par une rampe (12 ×12) avec des asperseurs ordinaires et qu'est placée juste devant l'une des raie, mais pour diminuer le jet d'asperseur, l'agriculteur couvre avec un sachet en plastique l'arroseur de chacun des asperseurs le long de la rampe. Un travailleur déplace cette rampe après chaque poste d'arrosage (2 heures). Caractéristiques de la raie : - longueur : 300 m, - largeur : 24 cm, - profondeur : 12cm, - écartement entre deux raies : 1,2 m. ) Mesures effectuées 1. Mesure de débit a) Forage : à l'aide d'un bidon de 10 litres et un chronomètre
b) Rigole : à l'aide du parshall
H : hauteur d'eau dans le parshall. 2. Mesure de la surface arrosée
E : écartement entre 2 raies, L : longueur de raie. 3. Calcul de la dose brute par une irrigation Le temps par poste d'arrosage est 2 heures, et qui est le temps de remplissage des deux raies entourant l'arbre
4. Estimation des besoins d'irrigation par cycle
Essai 2 : mesure de la dose apportée pour Poivron sous serre ) Culture : de poivron sous serre en plastique simple paroi - date de transplantation : le 10 décembre, - date de récolte : de juin jusqu'au 15 août, - 8 plants par rigole, - espacement entre plants : 40 cm. ) Mode d'irrigation : gravitaire Le terrain étant en pente, l'agriculteur a adopté des petites rigoles transversales par rapport à la pente. Un plastique (0,5 m de largeur) est installé de l'entrée jusqu'à la sortie de la serre, un travailleur l'utilise pour ramener l'eau à une rigole jusqu'à son remplissage puis il le détourne pour remplir une rigole de l'autre côté. Caractéristiques de la rigole : - longueur : 4 m, - Ecartement entre deux rigoles : 90 cm, - largeur : 8 cm, - Nombre total de rigole par serre : 100 rigoles. 1. Mesure de débit On a mesuré le débit d'une rigole à l'entrée d'une serre à l'aide de parshall
- Nombre d'irrigation par cycle : 30 irrigations le long du cycle avec 2 irrigations en stade de jeune plant et environ 2 irrigations en pleine croissance, puis l'agriculteur irrigue à partir du 5 mai jusqu'à fin récolte (15 août), avec un tour d'eau de 3 à 4 jours ce qui fait un nombre d'irrigation de 26 fois. - La surface de la serre : 400 m2 - Un hectare peut comporter environ 20 serres. Sur cette base nous avons essayé d'approcher les besoins du poivron selon les stades de développement pour arriver à estimer ce que apporte l'agriculteur durant tout le cycle de la culture. 4.1. Besoins d'irrigation du poivron sous serre par stade de développement
) Commentaire des résultats Selon Demotona (1968) les besoins des agrumes en régions méditerranéens sont de l'ordre de 2500 à 3000 m3 /ha. Les besoins d'irrigation d'un jeune verger d'agrumes tel que nous avons estimés par le Cropwat est de 2500 m3 /ha ; et sur terrain nous avons estimé ce besoin sur la base de la mesure effectuée à 2744 m3 /ha et par cycle, et donc on peut juger que les besoins de ce jeune verger sont raisonnablement satisfaits affirmer par la vigueur et le bon état des arbres constater sur terrain, et que le système d'irrigation adopté par l'agriculteur, qui ne nécessite pas beaucoup de main d'oeuvre, parait très efficace. De même l'agriculteur par son expérience concernant la culture du poivron sous serre, il arrive a varie et même a estimer approximativement les doses suivant le besoin par stade de développement, et durant le cycle nous avons estimés un besoin en eau total que peut consommer cette culture entre 3500 et 4800 m3 /ha, la FAO (1988) estime le besoin en eau d'une culture de poivron sous serre en climat méditerranéen de 4000 à plus de 10 000 m3 /ha. Exploitation 02 Commune : Ahmeur El Ain Wilaya : Tipaza Statut de l'exploitation : Location Superficie totale : 10 hectares de pastèque Nom de l'exploitant : MELOUKI Khmiss
- forage avec un moteur diesel, - une retenue enterrée en terre pour le stockage d'eau pour l'irrigation. La conduite des irrigations L'agriculteur est un producteur de la pastèque depuis plusieurs années, conduit sa culture par expérience, même s'il tient compte du climat, l'irrigation s'effectue par habitude sur un cycle de 70 jours (estimé par l'agriculteur) généralement il pratique une irrigation de pré-semis, la première irrigation vient 5 jours après semis, les irrigations reprennent 40 jours après, ou il irrigue pratiquement chaque jour avec un tour d'eau de 10 jours, pour totaliser un nombre d'irrigation d'environ 6 fois durant tout le cycle. Pour estimer la dose apportée par une irrigation, On a mesuré la pluviométrie horaire d'un certains nombres d'asperseurs, on utilisant une série de bidons (volume : 10 litres ; section : 0,059 m2) que on a placé comme figure dans le schéma (fig.13). On a effectué deux essaies, une fois on place les bidons à 4 m et une fois à 6 m
3 m 4 m 6 m 12 m Figure 13 : Dispositif de la pluviométrie horaire Essai : mesure de la dose apportée pour la pastèque Caractéristiques de la culture : - date de semis : 1 Avril, - date de récolte : prévue à partir du 10 juillet. ) Mode d'irrigation : Aspersion, avec une rampe mobile (6 x 12) Caractéristiques de l'asperseur : On n`a pas pu mesurer la pression (faute de moyens), mais l'agriculteur estime qu'elle ne dépasse pas 3 bars, - écartement entre deux asperseurs : 6 m, - écartement entre les rampes est de 12 m. ) Les mesures effectuées Temps du poste d'arrosage (t) : 4 h
1. Pluviométrie horaire moyenne : P horaire = V / S (S = 0,059 m2)
) Dose brute (D) : à raison de 6 irrigation par cycle végétatif. On a t = D / P horaire donc : D (mm) = t ×P horaire
P1 et P2 : des pluviométries horaires moyennes de chaque essai ) Commentaire de résultat Les résultats obtenus montrent que la pluviométrie horaire mesurée de chaque poste d'irrigation est hétérogène ainsi on remarque une grande variation de la pluviométrie horaire d'un asperseur à l'autre ce qui fait qu'il y a des endroits de la parcelle qui reçoivent 2 à 3 fois plus d'eau, cela s'explique par la variation fréquente de pression, l'état des asperseurs, mais surtout de l'effet négatif de l'utilisation de rampes d'aspersion en (6 ×12) au lieu de (12 ×12) que l'agriculteur a adopter pour réduire le temps d'irrigation par poste d'arrosage à fin de pouvoir irriguer les 10 hectares du pastèque en un tour d'eau de 10 jours, même si l'uniformité d'application de l'eau ne laisse pas beaucoup désirer l'agriculteur réussit bien la conduite de sa culture (fréquence, tour d'eau) elle est comparable au calendrier établie par le Cropwat .
(1) : durée du cycle végétative Selon cet agriculteur le rendement obtenu en moyenne est de 250 q/ha. Exploitation 03 Commune : Sidi Rached Wilaya : Tipaza Statut de l'exploitation : EAC 75 Superficie totale : 18 hectares Nom de l'exploitant : Brahim
- irrigation à partir de deux forages avec une pompe immergée, - en plus d'une borne du réseau de périmètre. La conduite des irrigations L'agriculteur est un diplômé supérieur, qui a investie dans le domaine de l'agriculture et a acquis une certaine expérience dans la conduite des vergers. L'irrigation des arbres fruitiers (poirier, pommier, pêcher, agrumes) s'effectue de la même façon, il maintient un même tour d'eau de 10 jours, sur la base des observations du feuillage et du sol l'état d'humidité à l'aide de touché tactile. Pour lui la présence de la végétation dans les raies est un indicateur que le sol est amené toujours à la capacité au champ et donc les arbres ont une bonne alimentation hydrique. Nous avons effectué une mesure sur poirier en gravitaire (par planche) à l'aide du parshall, pour estimer la dose que peut apporter une irrigation, de plus, nous avons déterminé le nombre d'irrigations d'après l'agriculteur pour déduire enfin la quantité d'eau apportée approximativement durant un cycle de production. 1. Mesure de débit de la micro raie
H : hauteur d'eau dans le parshall.
) Commentaire des résultats A priori, cette dose brute d'irrigation de 521 m3/ha que nous avons mesurée est acceptable pour satisfaire les besoins de ces arbres, elle est même très proche à celle que nous avons calculée par le Cropwat (voir les calendriers des cultures dans les fiches synthétiques). Par ailleurs Bretaudeau et Yves (1992) indique que pour une plantation d'arbre fruitier 500 m3/ ha constitue une base d'alimentation pour une irrigation. Confrontation des résultats théoriques - terrain Les enquêtes sur la conduite des irrigations et les mesures de doses réelles apportées pour certaines cultures (agrumes, pêcher, poirier, pastèque,...) en deux systèmes d'irrigation (gravitaire, aspersion) que nous avons mené dans 3 exploitations, nous ont permit d'approcher un peu ce qui se passe réellement sur le terrain. Les mesures de doses réelles que nous avons effectué nous donnent un ordre de grandeur sur les quantités d'eau que peut apporter l'agriculteur, et à partir de cette dose réelle nous avons déduit les besoins d'irrigation durant le cycle de production, qui sont comparés dans le tableau 28 avec les besoins d'irrigation (en théorie) que nous avons calculé par le Cropwat on considérant une efficience globale de 70 %, ce qui fait que le besoin d'irrigation brut est majoré de 30 % par rapport au besoin net. Tableau 28 : les valeurs des besoins d'irrigation estimées sur terrain et d'après Cropwat
D'après les valeurs des besoins d'irrigation tels qu'estimées sur terrain et celles d'après le Cropwat, il ressort que les besoins de ces cultures sont satisfaits, donc pour ces exploitations enquêtées les agriculteurs ne s'égarent pas pour beaucoup sur les besoins de ces cultures, et par leur expérience ils arrivent à estimer approximativement la dose à apportée. Remarque : le besoin de 2086 m3/ha estimé sur le terrain est celui pour un pêcher variété précoce (récolté 5 mai) irrigué environ 4 fois. Concernant la conduite des irrigations, les enquêtes que nous avons menées auprès des agriculteurs nous ont permit de classer par ordre de priorité les indicateurs de l'état hydrique sur lesquels ils se basent pour décider d'irriguer : - l'observation de feuillage (la couleur de la feuille,...), - les agriculteurs apprécient l'humidité du sol en le touchant : le sol plutôt sec devrait être irrigué, tandis que l'humide pourrait attendre quelques temps avant d'être arroser, - le temps qu'il fait (conditions du climat). Ce ci dit d'autres considérations entrent dans la décision de l'agriculteur à irriguer notamment la disponibilité en eau, les contraintes du matériel, la main d'oeuvre, et le coût de l'irrigation. En absence des outils de pilotage précis, la conduite des irrigations reste traditionnelle, la majorité des agriculteurs irriguent par habitude. Les tours d'eau sont généralement fixes, le cas des arbres fruitiers par exemple la plupart des agriculteurs adoptent un tour d'eau de 15 jours. Tableau 29 : Tour d'eau et nombre d'irrigation selon le terrain et d'après Cropwat
D'après notre travail sur le terrain on peut conclure que le plus souvent les agriculteurs ignorent les besoins en eau des cultures, les doses apportées sont conditionnées la plupart de temps par la quantité d'eau disponible. La conduite d'irrigation se fait le plus souvent par expérience sur la base d'outils traditionnelles (l'appréciation de l'humidité du sol par un touché tactile, l'observation de feuillage,...). Analyses et discussions des résultats Dans cette partie, nous interprétons nos résultats en premier lieu en situant les besoins en eau des cultures par rapport aux normes qui existent dans la bibliographie notamment ceux du Bulletin FAO-33 (1989). Pour plus d'informations, nous avons donné les rendements moyens réalisés dans la wilaya d'après les documents statistiques du MADR « Série B» de 1993-2004. D'autre part, nous allons analyser le bilan de la wilaya de Tipaza et également le cas du périmètre de la Mitidja Ouest tranche I.
Les besoins en eau réels maximums, et les besoins d'irrigation par cultures que nous avons calculés de l'année normale (période d'occurrence de 5 ans) sont synthétisés dans les tableaux 18 et 19 alors que les tableaux (annexe 3), donnent les besoins en année sèche et humide. Pour analyser les besoins en eau des cultures nous allons traiter les cultures maraîchères d'une part et les arbres fruitiers d'autre part. Il faut attirer la tension que ces besoins changent, si on change, par exemple la date de semis (ou de plantation) d'une culture. 2.1. Les cultures maraîchères Les besoins d'irrigation des principales cultures maraîchères pratiquées dans la wilaya de Tipaza correspondant aux dates de semis (ou de plantation) que nous avons considérées sont présentés dans la figure 14, elle permet de distinguer les cultures maraîchères les plus exigeantes en eau. Le poivron est la culture qui consomme le plus d'eau (4895 m3/ha), suivi de la tomate et la tomate industrielle avec une consommation en eau par hectare qui est respectivement de 4725 m3 et 3991 m3, vient après la pomme de terre (saison) avec un besoins d'irrigation de 3725 m3/ ha. Les besoins d'irrigation d'un hectare de pastèque qui est une culture d'été est de 3483 m3, alors que les cultures de printemps et d'hiver (courgette, haricot vert, carotte....) qui sont les moins exigeantes se classent en dernier. Besoins d'irrigation (m3/ha) Piment-Poivron 4895
Pastèque 3483 Oignon 1971 Carotte 1704 Féve en vert 183 0 1000 2000 3000 4000 5000 Haricot vert Courgette 2659 2138 Petit pois Choux 695 297 Figure 14 : Classement des besoins
d'irrigation des cultures maraîchères dans la wilaya de 2.1.1. Poivron Selon Doorenbos et Kassam (1987) Les besoins d'eau totaux (ETm) du poivron sont de 600 à 900 mm et atteignent 1250 mm, dans le cas de cycles végétatifs prolongés avec plusieurs cueillettes, tandis que dans la wilaya de Tipaza ces besoins sont de 554 mm ce qui fait que le taux de couverture de ces besoins par les pluies n'est que de 12% le reste doit être apporté par l'irrigation estimé à 408 mm (année normale), et 479 mm en année humide et peut aller jusqu'à 500 mm en année sèche. Pour obtenir des rendements élevés de poivron, il faut un apport d'eau suffisant et des sols relativement humides pendant tout le cycle végétatif, mais surtout juste avant la floraison et au début de celle-ci. Le tarissement de l'eau du sol pendant cette période ne devrait pas dépasser 25% en risque d'une diminution de nombre de fruit. Pour la culture de poivron sous irrigation, les rendements commerciaux avec un bon climat sont de l'ordre de 20 à 25 t/ha (Doorenbos et Kassam, 1987). Dans la wilaya de Tipaza on enregistre un rendement de 26 t/ha. 2.2.2. Tomate et tomate industrielle Dans la wilaya de Tipaza, les besoins en eau totaux (ETm) de la tomate et la tomate industrielle sont respectivement de 600 mm et 506 mm, ce qui correspond aux besoins de 400 à 600 mm donnée par Doorenbos et Kassam, (1987) pour une culture de tomate en plein champ après transplantation (120j). Par ailleurs les besoins d'irrigation pour ces deux cultures sont respectivement de 472 mm et 400 mm en année normale, ce qui fait que le taux de couverture des besoins totaux par les pluies n'est que de 21 %. La culture de tomate est particulièrement sensible au déficit hydrique pendant et immédiatement après le repiquage, ainsi que pendant la floraison et la formation du fruit. Un manque d'eau ainsi qu'un apport excessif pendant la période de floraison provoquent la colure des fleurs. Pour favoriser une croissance optimale pendant tout le cycle végétatif, le niveau de tarissement de l'eau du sol pendant les différents périodes de croissance doit rester inférieur à 40% et peut aller pendant le mûrissement jusqu'à 60 à 70%. Le rendement obtenu généralement dans la wilaya de Tipaza est de 33 t/ha, alors qu'un bon rendement commercial sous irrigation est de 45 à 65 t/ha (Doorenbos et Kassam, 1987). 2.2.3. Pomme de terre La culture de pomme de terre peut avoir 3 cycles de production (saison, primeur et arrière-saison) dont les besoins en eau totaux d'après Doorenbos et Kassem, (1987) sont généralement entre 500 et 700 mm. Dans la wilaya de Tipaza ces besoins (ETm) en année normale sont de : - pomme de terre d'arrière-saison ~ 346 mm, - pomme de terre de saison ~ 486 mm, - pomme de terre de primeur ~ 160 mm. Les besoins d'irrigation de la pomme de terre les plus élevés sont de 353 mm pour une culture de saison et ils ne sont que de 95 mm pour une culture d'arrière-saison et nuls pour la culture de primeur. La pomme de terre est relativement sensible au déficit hydrique. Pour optimiser les rendements, la quantité totale d'eau du sol disponible ne doit pas baisser de plus de 30 à 50%. Un déficit hydrique pendant la période de stolonisation, le début de tubérisation et la formation des tubercules nuit au rendement, par contre pendant le mùrissement et au début de la période végétative la pomme de terre est moins sensible. De bons rendements pour une pomme de terre irriguée (130j) sont de 25 à 35 t/ha (Doorenbos et Kassam, 1987), alors que les rendements dans la wilaya de Tipaza sont d'environ 19 t/ha. 2.2.4. Pastèque Une culture de pastèque peut consommer (ETm) généralement 400 à 600 mm (Doorenbos et Kassam, 1987). Dans la wilaya de Tipaza ses besoins restent moyens ils sont de 425 mm, et qui doivent être couverts à 82 % par l'irrigation. Un hectare de pastèque consomme en moyenne 3483 m3 en année normale, 3400 m3 en année humide, et 3590 m3 en année sèche. La culture de pastèque exige d'être irriguée sur le long de son cycle. Un déficit hydrique pendant la période d'installation retarde la croissance et donne des plants moins vigoureux. Le début et la fin de la période végétative, la période de floraison, et de formation de fruit sont celles qui craignent le plus le manque d'eau, alors que pendant la période de mûrissement un apport d'eau limité améliore la qualité de fruit. Un bon rendement commercial sous irrigation est de 25 à 35 t/ha (Doorenbos et Kassem, 1987), tendis que le rendement obtenu dans la wilaya de Tipaza est de 22 t/ha. Les besoins d'irrigation des cultures maraîchères comparés à ce que peuvent consommer ces cultures habituellement sont généralement des besoins moyens. Donc la plupart des cultures maraîchères sont bien adaptées au climat favorable de la wilaya de Tipaza, bien conduites peuvent assurer de bons rendements. Les besoins en eau de certaines cultures ont été estimés par un bureau d'étude dans une étude réalisée pour l'organisme de gestion de périmètre irriguée (ONID) de Mitidja Ouest qui fait partie de la wilaya, les valeurs des besoins d'irrigation (net et brute) de certaines cultures sont données par un tableau en annexe 5. La figure 15 illustre la différence de besoins d'irrigation net (BI net) entre ce qui est considéré par l'ONID et les besoins que nous avons calculé pour certaines cultures maraîchères.
BI net (m3) BI net (ONID) BI net (Cropwat) Tomate Haricot vert Tomate Courgette Carrotte Pomme de terre Choux 7500 6500 5500 4500 3500 2500 1500 500 Figure 15 : Besoins d'irrigation net des cultures maraîchères selon l'ONID et nos calculs Les besoins d'irrigation net d'après l'ONID pour les cultures maraîchères comparées sont souvent supérieures a ceux que nous avons calculé, par exemple l'ONID estime qu'une culture de tomate consomme prés de 6000 m3/ha, alors que nous avons estimé que le besoin moyen est de 4700 m3/ha. D'après notre enquête auprès de l'ONID l'efficience dans le périmètre tel qu'il a été réalisé est initialement de 90% ce qui fait que le besoin d'irrigation net est majoré normalement de 10% pour avoir un besoin d'irrigation brut, mais actuellement vu l'état de réseau l'efficience est de l'orde 56 % seulement (l'ONID, 2004) ; et les lâchés s'effectuent non pas sur la base de ces besoins mais en considérant un assolement moyen avec un besoin d'irrigation de 5000 m3/ha durant une compagne d'irrigation. Par conséquent, les besoins d'irrigation nets tels que nous l'avons calculé dans la wilaya pour les cultures maraîchères sont en théorie couverts par ces 5000 m3, notamment pour la culture la plus exigeante qui est celle de poivron (4900 m3/ha), alors que les besoins tels que considérés par l'ONID ne sont pratiquement pas couverts. Mais dans la pratique, en considérant l'efficience d'application de l'eau par les agriculteurs, c'est-à-dire les pertes les besoins bruts ne peuvent pas être couverts par rapport à ces 5000 m3. 2.2. Les arbres fruitiers Les besoins en eau des arbres fruitiers sont variables selon la culture (saison, précoce ou tardive), entre les variétés elles mêmes, ces besoins peuvent être variables également suivant l'âge de l'arbre, et sa bonne conduite (la taille...). Besoins d'irrigation (m3/ha)
Figure 16 : Classement des besoins
d'irrigation des arbres fruitiers dans la wilaya de Tipaza La figure 16 présente les besoins d'irrigation moyens des arbres fruitiers existant dans la wilaya (selon les dates de reverdissement locales). On constate que le néflier a le besoin d'irrigation le plus élevé (6986 m3/ha), vient ensuite les espèces à pépins (pommier, poirier) avec une consommation en moyenne de 4900 m3/ha, alors que un hectare d'agrume dans la wilaya de Tipaza consomme 4800 m.3. Les besoins d'irrigation moyens des espèces à noyaux (abricotier, prunier, pêcher, et amandier) sont de 4000 m3/ha, l'amandier qui est connu comme espèce très résistante au déficit hydrique, ses besoins d'irrigation dans la wilaya sont de 3500 m3/ha. La vigne se classe en dernier. 2.2.1. Agrumes Les agrumes sont des arbres semper virens, qui transpirent donc tout au long de l'année, mais les besoins de pointe sont atteints entre la floraison et la chute de juin ou de décembre. En générale les besoins totaux varient entre 900 et 1200 mm d'eau par an (Doorenbos et Kassam, 1987). Dans la wilaya de Tipaza nous avons estimé ces besoins à 833 mm, qui ne sont couverts par les pluies qu'à 42%, le reste doit être apporté par l'irrigation d'appoint qui est de 480 mm en année normale, 454 mm en année humide, et atteint 510 mm en année sèche. Les besoins d'irrigation d'un hectare d'agrumes, avec sol désherbé (année normale) : - couvrant le sol à 70 % est de ~ 4800 m3/ha, - couvrant le sol à 50 % est de ~ 3840 m3/ha, - couvrant le sol à 20 % est de ~ 2500 m3/ha. Les agrumes sont des arbres qui demandent un sol bien aéré, une irrigation excessive est extrêmement nuisible, mais il faut veiller à ce qu'ils ne manquent pas d'eau au cours des périodes critiques. La période de floraison est très sensible aux déficits hydriques ceux ci diminuent directement la nouaison ; pendant cette période aussi, la nutrition spécialement en azote est capitale. En outre, un déficit hydrique au moment de la nouaison diminue le rendement en provoquant une forte chute des fruits, alors que pendant la période de grossissement des fruits il affecte le nombre et la dimension de ces derniers. Le rendement d'agrumes réalisé dans la wilaya de Tipaza est de 11 t/ha, mais des bons rendements d'agrumes par an d'après Doorenbos et Kassam, (1987) sont : pour les oranges entre 25 à 40 t/ha, les citrons 30 à 45 t/ha, les mandarines 20 à 30 t/ha. 2.2.2. Espèces à pépins Les besoins en eau totaux (ETm) du néflier indiqués par Skiredj (2005) se situent entre 600 et 1000 mm, dans la wilaya de Tipaza il est le plus exigeant en eau, son besoin total est de 1036 mm par an et un besoin d'irrigation 700 mm. Les besoins en eau totaux de pommier et le poirier sont en moyenne de 870 mm par an, les pluies couvrent 44% de ces besoins. Des compléments d'irrigation s'avèrent nécessaires de la fin du printemps jusqu'à la fin de l'été avec un besoin d'irrigation moyen de 490 mm en année normale, de 450 mm en année humide, et de 510 mm en année sèche. Les phases végétatives sensibles généralement aux déficits hydriques sont : la floraison, la nouaison, et le grossissement des fruits. Le rendement moyen des espèces à pépins est estimé dans la wilaya de Tipaza entre 6 et 8 t/ha et par an. 2.2.3. Espèces à noyaux Les besoins d'irrigation des espèces à noyau (prunier, pêcher, abricotier,..) varient en moyenne entre 390 mm en année humide et 440 mm en année sèche. Nous avons estimé les besoins totaux maximum du prunier dans la wilaya de Tipaza à 860 mm par an, ce qui fait un besoin d'irrigation de 480 mm en année normale (le taux de couverture par les pluies est de 45%).L'irrigation peut s'avérer bénéfique à condition d'intervenir très tôt, c'est à dire en mai et d'arrêter 3 semaines à un mois avant la récolte (Gautier, 1988 cité par Mabtouche, 1989). Les besoins en eau du pêcher sont estimés entre 650 et 700 mm du printemps à l'automne (Gautier, 1988), les variétés précoces résistent mieux dans l'ensemble au manque d'eau surtout les variétés greffées sur amandier. Dans la wilaya de Tipaza les besoins totaux en eau sont estimés à 780 mm par an (le taux de couverture par les pluies est de 47%) et les besoins d'irrigation sont de 420 mm en année normale. Concernant l'abricotier Le total de consommation maximale (ETm) varie entre 500 à 550 mm par an (Lichou et Audubert, 1989) dans la wilaya de Tipaza ses besoins en eau sont de 750 mm par an et ils sont couverts à 50 % par les pluies. L'abricotier est considéré comme une espèce rustique, résistant presque autant que l'amandier à la sécheresse toutefois pour obtenir des récoltes convenables, un bon calibre des fruits, et une alternance réduite, l'irrigation est indispensable en climat méditerranéen. Dans la wilaya de Tipaza les besoins d'irrigation moyens sont de 380 mm (année normale). Les arrosages s'effectuent que pendant l'été à savoir le premier mois de la maturité de fruits, les 2 autres après la cueillette ce qui aide l'arbre à reconstituer son potentiel de production pour l'année à venir. Pour ces espèces à noyaux cultivés dans la wilaya de Tipaza les rendements obtenus sont entre 5 à 7 t/ha et par an. 2.2.4. Vigne Les besoins totaux de la vigne varient entre 500 et 1200 mm par an, essentiellement en fonction de climat et de la longueur de cycle végétative (Doorenbos et Kassam, 1987).Dans la wilaya de Tipaza ces besoins sont estimés à 550 mm par an, ils sont couverts par les pluies à 58%, ce qui fait un besoins d'irrigation assez faible de 230 mm (année normale). La vigne n'est pas irriguée généralement dans la wilaya sauf en cas de sécheresse sévère, les rendements obtenus pour la vigne de table sont de 5 t/ha et par an. Pour les arbres fruitiers nous avons également comparé les besoins d'irrigation considérés par l'ONID à ceux que nous avons calculés. Le graphe présenté dans la figure 17 montre que d'après l'ONID les besoins d'irrigation nets estimés pour la période de production (mois d'avril jusqu'au mois de septembre) s'écartent des valeurs que nous avons estimés durant toute l'année. 7500 6500 5500 4500 3500 2500 1500 500 Agrumes Néflier Pommier Prunier Poirier Abricotier Amandier
BI net (m)
BI net (ONID) BI net (Cropwat) Figure 17 : Besoins d'irrigation net des arbres fruitiers selon l'ONID et nos calculs L'ONID sous estime la consommation en eau de ces arbres, sauf pour les agrumes qui sont considères avoir un besoin d'irrigation qui s'élève à 6500 m3/ha, alors que nous avons déterminé ce besoin à 4800 m3/ha et par an. Les besoins d'irrigation nets de la plus part des arbres fruitiers sont couverts en théorie dans les deux cas par rapport au besoin d'irrigation moyen de 5000 m3/ha considéré par l'ONID, mais en pratique les besoins bruts d'irrigation sont loin d'être atteints. 2.3. Luzerne (culture fourragère) En ce qui concerne la luzerne La variation des besoins d'eau au cours de chaque intervalle de coupe est semblable, à celle qui correspond à la période totale de développement du semis à la récolte. Les besoins d'eau (ETm) de cette culture se situent entre 800 et 1600 mm par période de croissance (Doorenbos et Kassam, 1987). Ces besoins sont estimés à 990 mm par an dans la wilaya de Tipaza, et les besoins d'irrigation sont de 720 mm (taux de couverture par les pluies de 28%). De bons rendements après la première année se situent entre 2 et 2,5 t/ha et par coupe, ce qui correspond au rendement réalisé généralement dans la wilaya. 3. Analyse du bilan des besoins en eau de la wilaya de Tipaza Un gestionnaire de l'eau nécessite de connaître le bilan de besoins en eau d'irrigation pour pouvoir les comparer aux ressources hydriques, donc il est sensé connaître les ressources en eau d'une part et déterminer les besoins en eau d'autre part afin de gérer à bien ces ressources, et de développer l'agriculture pour assurer une autosuffisance alimentaire. D'où l'intérêt de notre travail d'évaluer les besoins totaux d'irrigation pour améliorer la gestion des ressources en eau de la wilaya de Tipaza qui occupe une place importante dans le secteur agricole. Le tableau ci -dessous montre que malgré la position stratégique des sols de la wilaya et leur fertilité, le taux d'occupation de la SAU ne représente que 78%. De plus, les superficies irriguées ne représentent que 44% des terres cultivées, soit à peine 34% de la SAU. Tableau 30 : Occupation du sol et taux d'intensification par l'irrigation
Nous avons déterminé le volume d'eau qui couvre les besoins d'irrigation de toute la wilaya de Tipaza et pour toutes les cultures à près de 70 Hm3 d'eau en année normale pour une superficie totale irriguée de 22196 ha. On considérant les besoins d'irrigation moyens unitaires des cultures en pleins champs (26 cultures) et ceux des cultures sous serre (8 cultures) comme présenté dans le tableau 31. Tableau 31 : Les besoins d'irrigation totaux de la wilaya de Tipaza
Ces besoins d'irrigation moyens ainsi déterminés peuvent varie de 66 Hm3 d'eau en année humide, jusqu'à 75 Hm3 d'eau en année sèche comme présenté dans la figure 16. Besoins totaux d'irrigation (× 103) m3 75200 70650 66580 sèche normale humide Figure 18 : variation interannuelle des
besoins totaux d'irrigation 3.1. Besoins en eau cumulés des cultures pour l'irrigation Dans la wilaya de Tipaza pour mener à bien l'ensemble des cultures tout le long de leur cycle de développement il faudrait au total un volume de 70 650 969 m3 d'eau à répartir tout au long de l'année suivant les quantités données par le tableau 31, ce qui représente un besoin moyen de 3200 m3/ha et par an toutes cultures confondues. Ces besoins cumulés d'irrigation de la wilaya sont présentés dans la figure ci-après.
4 7 2 0 6 5 3 8 1 Janv. Fév. Mars Avril Mai Juin Juill. Aout Sep. Oct. Nov. Déc. Besoins cumulés d'irrigation (Hm3) Figure 19 : Besoins cumulés d'irrigation des cultures pratiquées dans la wilaya de Tipaza La figure 19 montre l'évolution des besoins d'irrigation par mois. Le mois de pointe par rapport à l'évapotranspiration (ET0) est le mois de juillet, mais le pic de consommation se situe durant le mois de juin avec un besoin d'irrigation de plus de 15 Hm3 d'eau, et qui s'explique par le taux de l'évapotranspiration qui reste élevé pendant ce mois et l'occupation du sol qu'est de 80 %. Le volume d'eau de 70 Hm3 que nous avons calculé pour couvrir la totalité des besoins en irrigation de la wilaya de Tipaza, doit être confronté aux ressources en eau disponibles pour savoir le niveau de satisfaction de ces besoins. Malheureusement nous n'avons pas pu faire cette confrontation par manque d'informations précise sur ces ressources. Il revient aux gestionnaires ou aux autorités de la wilaya de faire cette confrontation entre les besoins et les disponibilités en eau. 4. Analyse des besoins en eau du périmètre de la Mitidja Ouest tranche I D'après les enquêtes effectuées dans la commune de Mouzaia qui occupe en grande partie le périmètre de la Mitidja Ouest tranche I, la superficie cultivée est de 4405 hectares dont 2833 ha sont irrigués sur l'ensemble des exploitations enquêtées en cours de cette année. Connaissant les besoins unitaires de chaque culture pratiquée tableau 26, nous avons estimé les besoins d'irrigation pour ces 2833 hectares à 9344718 m3 soit 9,3 Hm3 d'eau. Ce qui donne un besoin moyen de 3300 m3/ha et par an, alors que le besoin n'est que de 3200 au niveau de toutes les surfaces irriguées de la wilaya de Tipaza. La figure 20 présente l'évolution d'après l'ONID des volumes d'eau destiné à l'irrigation depuis la création du périmètre (tranche I) jusqu'à l'année 2004. Il faut signaler que les volumes d'eau sont nuls pendant la période de 1994-1998 à cause de l'insécurité qui a régné durant cette période.
25 20 15 10 5 0 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 volume alloué volume laché volume distribué Volume d'eau (Hm3) Figure 20 : Approvisionnement en eau du
périmètre de la Mitidja Ouest tranche I Il ressort de l'analyse de la figure ci-dessus que vue l'origine des ressources en eau qui reste essentiellement superficielle (donc reliée au régime des pluies), et la concurrence de l'AEP surtout en cas de sécheresse comme durant l'année 2000 et 2001, le volume alloué est faible (le maximum est de 20 Hm3 d'eau). Ce- ci explique les volumes lâchés modestes. Concernant les volumes distribués comparés aux volumes lâchés, ils sont encore plus modestes à cause des pertes d'eau dans le réseau de distribution, l'efficience globale de réseau n'est que de 56 % d'après l'ONID (2004) dans le périmètre de Mitidja Ouest tranche I comme donné par le tableau 32. Ce qui empêche de répondre aux besoins en eau des cultures. Tableau 32 : Estimation des pertes à
différents niveaux d'acheminement de l'eau à la parcelle
Source : Ben krid et Ben mansour, 2005 De ce fait ce volume d'eau de 9,3 Hm3 qu'il faut solliciter pour couvrir les besoins d'une superficie réelle irriguée de 2833 ha dans la tranche I, comparés aux volumes distribués sur cette série de 16 ans n'est pas couvert, même pour cette compagne d'irrigation (2005/2006) où l'ONID a déclaré un volume alloué de 8 Hm3. Il faut rappeler que face au déficit en eau dans le périmètre, l'ONID a mis en point une stratégie de distribution d'eau d'irrigation non pas sur la base des besoins théorique des cultures mais en considérant 3 types d'assolement. Il estime un besoin en eau moyen pour l'irrigation : - un assolement maraîcher - arbres fruitiers ~ 4000 à 6000 m3 /ha, - un assolement maraîcher ~ 7000 m3 /ha, - un assolement arbres fruitiers ~ 8000 m3 /ha. Ce qui fait un assolement moyen de 5000 m3 /ha et par compagne d'irrigation, mais en pratique les volumes distribués dans la plupart de temps restent liés aux volumes alloués. 5. Gestion rationnelle de l'eau d'irrigation L'eau reste une ressource rare, et la gestion est plus difficile en cas de déficit hydrique. Selon Grellet (2001) cité par Imache (2003) la gestion de l'eau souterraine pose des problèmes spécifiques en termes de droits de propriété, et celle des eaux superficielles nécessite soit une administration puissante soit une grande cohésion sociale. Dans un contexte de ressources en eau limitées, on constate que dans la wilaya de Tipaza la surface des céréales d'hiver est la plus dominante avec 17608 ha soit 35% de la superficie totale cultivée, malgré les aptitudes agricoles de ses sols et sa vocation maraîchère et arboricole ; face au manque d'eau, les agriculteurs se reconvertissent de plus en plus vers les cultures pluviales (céréales d'hiver) et l'exploitation de la nappe par puits et forages. Dans le cas du périmètre de la Mitidja Ouest tranche I, le nombre de forages ne cesse d'augmenter avec l'éclatement des exploitations qui a généré l'inadéquation du réseau d'irrigation. D'après les enquêtes réalisées dans le cadre du projet SIRMA (2006) sur 204 exploitations on recense 253 forages, ce qui fait que chaque exploitation possède en moyenne un forage. Malgré, ces ressources limitées, on constate sur le terrain que l'eau est gaspillée et parmi les causes que on peut citer : - les pratiques des agriculteurs qui ignorent les besoins en eau réels des cultures, chaque agriculteur décide des quantités d'eau qu'il faut apporter, - les pertes au cours de l'acheminement de l'eau ainsi qu'à la parcelle (efficiences médiocres) dues au manque de maintenance et d'entretien du réseau, - l'absence d'infrastructure opérationnelle pour le contrôle de la consommation en eau (débitmètres, compteurs à la parcelle,...), - la tarification de l'eau qui n'encourage pas les agriculteurs à économiser cette ressource. Par ailleurs, le choix d'assolement n'est pas raisonné par rapport aux ressources en eau. D'autres paramètres entrent en considération (cultures subventionnées,...). Si l'on examine le cas de la wilaya de Tipaza, les agrumes qui occupent actuellement une superficie de 6 % de la SAU est la culture à qui on consacre le plus d'eau sur l'ensemble des cultures pratiquées. Nous avons estimé une consommation annuelle de 13 Hm3 d'eau par rapport aux besoins totaux de la wilaya qui s'élève à près de 70 Hm3. Avec le PNDA la superficie des agrumes a augmenté de plus de 1000 ha réalisé entre l'année 2000 et 2005, et si la politique agricole continue à subventionner la pratique de cette culture il risque que les besoins en eau augmentent vue les exigences en eau de cette espèce. Face à ces tendances une gestion rationnelle de l'eau s'impose, pour assurer une meilleure productivité tout en préservant la ressource de base, pour cela on considère qu'il faut : - que les apports doivent être rationalisés sur la base de connaissance des besoins réels des cultures, - améliorer les pratiques culturales, le choix de date de semis (ou plantation) optimum et notamment le choix d'assolement est important (cultures adaptées, moins exigeantes en eau) pour arriver à satisfaire les besoins en eau des cultures connaissant les ressources, - continuer la diffusion de techniques d'irrigation économes en eau, tout en assurant une formation professionnelle des irrigants, - pour lutter contre une mauvaise utilisation de l'eau il faut réviser le prix de l'eau, il ne s'agit pas d'augmenter la tarification, mais lui rendre sa juste valeur. La tarification doit se faire en fonction de la consommation en eau de chaque culture, ce qui nécessite l'installation d'une infrastructure d'instruments de contrôle (les compteurs à la parcelle), - une gestion moderne serait d'associer des tiers privés dans la modernisation des systèmes de distribution et l'évolution vers une organisation foncière appropriée, - reste la volonté des partenaires (gestionnaires, associations des irrigants, et agriculteurs) pour assurer une meilleure utilisation de l'eau. En fin pour améliorer les ressources en eau, en plus de la gestion rationnelle, il faut augmenter ces ressources en intégrant des ressources en eau alternatives comme la régénération et réutilisation des eaux usées, voire des eaux de drainage (remobilisation des retours d'eau), ainsi une intégration plus explicite de « l'eau virtuelle » dans la planification des eaux. Conclusion générale La wilaya de Tipaza qui a fait l'objet de notre étude présente des conditions du sol et de climat favorables dans leur ensemble à l'agriculture. Avec une précipitation moyenne annuelle de 540 mm ce qui fait une précipitation effictive de 486 mm, et un total annul d'ET0 de 1244 mm, la wilaya accuse un déficit pluviométrique annuel de 758 mm. Le volume total qu'il faut solliciter en moyenne pour couvrir les besoins d'irrigation des cultures d'une wilaya comme Tipaza est de 70 Hm3 d'eau (année normale) pour une superficie irriguée de 22196 hectares, et nous avons évalué les besoins d'irrigation dans le cas de périmètre de Mitidja Ouest tranche I pour une superficie irriguée de 2833 hectares à 9,3 Hm3 d'eau. Dans notre travail nous avons essayé d'approcher la demande par la détermination de besoins en eau, ce qui représente une première étape pour une gestion rationnelle, il est intéressant maintenant d'évaluer l'offre c'est à dire avoir des informations précises et complètes sur les ressources en eau disponibles (superficielles et souterraines) pour pouvoir confronter besoins et ressources. Les enquêtes de terrain que nous avons menées nous ont montré que les agriculteurs ignorent les besoins en eau des cultures, les doses apportées sont conditionnées la plupart de temps par la quantité d'eau disponible. La conduite d'irrigation se fait le plus souvent par expérience sur la base d'outils traditionnelles (l'observation de feuillage, l'appréciation de l'humidité du sol par un touché tactile,...). Les mesures que nous avons effectué nous ont permi d'avoir un ordre de grandeur sur les quantités d'eau que peut apporter l'agriculteur pour certaines cultures, mais même si ce dernier arrive par fois a les approchés c'est le moment et l'efficacité de leurs application qui font défaut en absence d'indicateurs pertinents et précis sur l'état hydrique des cultures. Des travaux sur le terrain doivent être réalisés pour suivre de pré l'agriculteur, à fin d'évaluer les doses réelles, et leur uniformité d'application. Le diagnostic de la conduite des irrigations est nécessaire pour mieux maîtriser l'irrigation et pouvoir apporter des conseilles pratiques. Enfin, il faut être davantage conscient que la gestion rationnelle des eaux a des retombées concrètes, en particulier la viabilité socio-économique, cet objectif est réalisable sitoutes les parties conjuguent leurs efforts. Dans le contexte actuel de rareté de la ressource en eau, les agriculteurs doivent être encourager d'avantage à rationaliser l'utilisation de l'eau, à valoriser celle dont ils disposent, et aux gestionnaires d'assurer une distribution équitable de la ressource en fonction des besoins des cultures, tout en répondant aux contraintes de la maintenance, garante de la pérennité des aménagements. Références bibliographiques Ahmed Messaoud L. (1989). Comportement de quelques cultivars de pommier "Malus communis" à faible besoin en froid nouvellement introduites en Mitidja. Allen R.G. et al (1998). Les besoins en eau des cultures, Traité d'irrigation, Lavoisier, Paris, p 148 - 249. Allen R.G., Pereira L.S., Raes D., Smith M. (1998). Crop Evapotranspiration: Guidelines for Computing Crop Water Requirements, FAO Irrigation and Drainage Paper 56, Rome. Amirouche K. S. (1998). 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Annexes Annexe 1 Annexe 1.a : Calcul de Rayonnement solaire global (Rg) Le rayonnement solaire global (direct et diffus) représente la fraction du rayonnement extra-terrestre arrivant au sol sur un plan horizontal. Il est fonction uniquement de la latitude et de l'époque de l'année. Si Rg n'est pas mesuré, il peut être calculé comme suit : Rg = Ra × (0,25 + 0,5 n/N) (FAO, 1975) Rg : rayonnement global (MJ/m2/j), Ra : rayonnement extra-terrestre (MJ/m2/j), n : durée d'insolation effictive (heure), N : durée astronomique possible d'insolation (heure), n/N : durée relative d'insolation (adimensionnel), 0,25 et 0,5 : les valeurs des coefficients de la régression. Pour le calcul de Rg les valeurs de Ra et N (latitude : 36° Nord) sont obtenues à partir des tables proposées dans l'annexe 2 de bulletin FAO-56 (1998), les valeurs de la durée d'insolation (n) sont celles de la station météorologique de Staoueli. Tableau 1 : Les valeurs de rayonnement global (Rg) dans la région de Tipaza
Tableau 2 : Facteurs de conversion du rayonnement
Source : Bulletin FAO-56, 1998 Annexe 1.b : Calcul de l'évapotranspiration de référence (ET0) par la formule de Blaney - Criddle et de Turc 1. b.1. Formule de Blaney - Criddle généralisée Elle utilise la température moyenne de l'air (t) et la durée d'éclairement, exprimé en % de la durée totale annuelle (p) s'écrit: ET0 = P × (0,457 × t + 8,128) × Kt p : pourcentage d'éclairement, t : température moyenne mensuelle (°C), Kt : coefficient climatique dépendant de la température moyenne t. Les valeurs de P (latitude 36° Nord) utilisées dans nos calculs sont celles de la table relevée dans le livre de Ollier et Poirée (1983) ; la température mensuelle est celle de la station de Staoueli. Tableau 3 : Valeurs de l' ET0 calculée par la formule de Blaney - Criddle
1. b.2. Formule de Turc (1960) Si l'humidité relative est supérieur à
50%, l'évapotranspiration est donnée par : T Dans laquelle : ET0 : Evapotranspiration mensuelle (mm/mois), T : Température moyenne mensuelle (°C), Ig : Radiation globale mensuelle (cal/cm2/jour) il est donné par la relation suivante. Ig = Iga (0,18 + 0,62). H h Avec : Iga : Radiation maximale donnée par des tables, H : Durée astronomique de jour (heure/mois), h : durée d'insolation de la station considérée (heure/mois),
h : Insolation relative (heures). H Remarque : Le coefficient 0,40 est réduit à 0,37 pour le mois de février. Les valeurs de Iga et H (latitude 36° Nord) utilisées dans nos calculs sont relevées des tables pour la formule de Turc proposées dans le livre de Ollier et Poirée (1983). La température moyenne mensuelle et la durée d'insolation considérées sont celles de la station de Staoueli. Tableau 4 : Données utilisées dans la formule de Turc et les valeurs de l'ET0 calculées
Annexe 2
Source : ITCMI, 2006 Tableau 2 : Relevés pluviométriques de la Station de Muerad (série de 21 ans)
Source : DSA de Tipaza, 2006 Tableau 3 : Relevés pluviométriques de la Station de Oued el allueig (série de 21 ans)
Source : DSA de Soumaa, 2006 Tableau 4 : Relevés pluviométriques de la Station de Attatba (série de 21 ans)
Source : DSA de Soumaa, 2006 Tableau 5 : Relevés pluviométriques de la Station de Hadjout (série de 21 ans)
Source : DSA de Souma, 2006 Tableau 6 : Relevés pluviométriques de la Station de Menaceur (série de 21 ans)
Source : DSA de Soumaa, 2006 Tableau 7 : Relevés pluviométriques de la Station de Sidi Ghiles (série de 21 ans)
Source : DSA de Soumaa, 2006 Annexes 3
Tableau 2 : Besoins en eau des cultures en année humide dans la wilaya de Tipaza
Annexe 4 Questionnaire sur : la conduite des irrigations et estimation
des quantités apportées aux Date : Nom d'enquêteur : Nom de domaine : Numéro de l'EAC : Superficie totale :
Annexe 5
Tableau 1 : (suite)
Source : ONID, 2006 Tableau 2 : Historique de l'approvisionnement en eau et
superficie irriguée dans le périmètre
Source : ONID, 2006 Résumé Dans un souci d'une gestion rationnelle de l'eau d'irrigation où la connaissance des besoins en eau est indispensable pour approcher la demande et mieux l'intégrée avec l'offre dans la wilaya de Tipaza et du périmètre irrigué de la Mitidja Ouest (tranche I), nous avons utilisé le logiciel CROPWAT 4.3 sous Windows. Après introduction des données de base relatives aux données climatiques, Nous avons déterminé l'évapotranspiration, puis les besoins en eau d'irrigation pour chaque culture en année normale, sèche, et humide sur la base d'une analyse fréquentielle. L'introduction des données relatives aux cultures et au sol, nous a permit d'élaborer un calendrier d'irrigation de toutes les cultures irriguées durant tout les mois de l'année. La somme des besoins en eau mensuelle de toutes nous a permit de définir les besoins totaux de la wilaya d'une part, et les besoins du périmètre irrigué, d'autre part. Mots clés : Evapotranspiration, besoins en eau, Cropwat, wilaya de Tipaza, périmètre de Mitidja Ouest, gestion rationnelle de l'eau. ????
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. ????? ???? ??????? ??????? ?? áãÚáÇ ??? ?? ????? áåÓ íÞÓãáÇ ?????? ÉÒÇÈíÊ ???? CROPWAT ?????? ??????? ÑÎÈÊáÇ ? ????? : ??????? ????? . íä?ÞÚáÇ ÑííÓÊáÇ ÈÑÛ ÉÌíÊã Summary With a rational management of the water of irrigation where the knowledge of the requirements out of water is essential to approach the demand and better integrated with supply, in the wilaya of Tipaza and the perimeter of Western Mitidja slice I, we used software CROPWAT 4.3 Windows pennies. After introduction of basis data relating to the climatic data, we determined the evapotranspiration, then the requirements out of water for irrigation for each culture in normal year, dries, and wet on the basis of frequential analysis. The introduction of the data relating to the cultures and the ground, us a made it possible to work out a calendar of irrigation of all the cultures irrigated during all the months of the year. The sum of the requirements out of monthly water for all us A made it possible to define the total needs for the wilaya on the one hand, and the needs for the irrigated perimeter, on the other hand. Key words: Evapotranspiration, requirements out of water, Cropwat, wilaya of Tipaza, perimeter of Western Mitidja slice I, rational management of water. |
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