La tensiométrie pour piloter les irrigations
Une utilisation raisonnée de la ressource en eau
Gérard Tron
Carole Isbérie
Pierre Chol
educagri
Préface11
Avant-propos13
Introduction17
Chapitre 1. Les enjeux du pilotage des irrigations19
1. Les évidences généralement négligées
19
1.1. Les trois origines de l'eau19
1.2. Le sol, point de passage obligé19
1.3. Des excès pénalisants21
1.4. Des efforts mal récompensés24
1.5. L'agriculteur décide25
2. Un contexte varié
25
2.1. Les contraintes propres au système de production26
2.2. Les contraintes extérieures au système de production30
3. Les questions à se poser
32
3.1. Quand ?32
3.2. Combien ?32
3.3. Comment ?33
4. Les outils disponibles
35
4.1. Outils basés sur le bilan hydrique36
4.2. Outils basés sur des mesures36
Chapitre 2. Quelques bases physiques pour mieux comprendre la tensiométrie39
1. L'eau dans le sol
39
2. Le « réservoir sol »41
2.1. La profondeur utile41
2.2. La réserve utile RU44
2.3. Le calcul de la réserve facilement utilisable RFU46
3. La teneur en eau du sol
47
3.1. Expressions de la teneur en eau47
3.2. Mesure de la teneur en eau48
3.3. La teneur en eau à la capacité de rétention thêtaCR48
3.4. La teneur en eau au point de flétrissement thêtapf50
3.5. Ordre de grandeur de quelques propriétés physiques des sols51
4. Calcul des besoins en eau d'irrigation à partir du bilan hydrique
52
5. La tension de l'eau dans le sol
54
5.1. Trois notions utiles pour l'irrigation54
5.2. Définitions de base et principes physiques55
5.3. Les mouvements de l'eau dans le sol63
6. La relation tension - teneur en eau
65
6.1. Approche simplifiée65
6.2. Allure générale de la courbe caractéristique de rétention et phénomène d'hystérésis66
6.3. Influence de la texture sur la rétention de l'eau dans le sol67
6.4. Influence de la structure sur la rétention de l'eau dans le sol67
6.5. Considérations théoriques permettant de résoudre des problèmes pratiques68
6.6. Synthèse : tension et teneur en eau, deux aspects complémentaires71
Chapitre 3. La mesure de la tension75
1. Des appareils pour un usage agricole
75
1.1. Le tensiomètre à eau76
1.2. La sonde Watermark®83
2. La mise en place des capteurs
87
Chapitre 4. Les règles de mise en oeuvre de la tensiométrie89
1. La tension pour piloter les irrigations
89
1.1. Les avantages89
1.2. Les inconvénients91
1.3. Complémentarité avec le bilan hydrique93
2. Réaliser des mesures représentatives
93
2.1. La localisation des sites de mesure94
2.2. Le nombre de sites et leur équipement95
3. Les principes d'interprétation des mesures
96
3.1. L'évolution des mesures97
3.2. Raisonner avec la médiane100
4. Une illustration
104
Chapitre 5. La tensiométrie et les modes d'irrigation109
1. Les principes utilisés selon le mode d'irrigation
110
1.1. Le goutte à goutte110
1.2. L'aspersion114
2. Le pilotage de l'irrigation goutte à goutte
117
2.1. Les spécificités de l'irrigation goutte à goutte117
2.2. La mise en oeuvre132
2.3. Les surprises139
2.4. Un exemple concret143
2.5. Les pistes d'avenir145
3. Le pilotage de l'irrigation par aspersion
146
3.1. Les spécificités de l'irrigation par aspersion147
3.2. Le principe de pilotage149
3.3. La mise en oeuvre150
3.4. Les intérêts et les limites155
3.5. Les surprises156
3.6. Un exemple concret158
3.7. Les pistes d'avenir158
4. Le pilotage de l'irrigation plus ou moins localisée
160
4.1. Les spécificités de l'irrigation plus ou moins localisée161
4.2. Les principes162
4.3. La mise en oeuvre162
4.4. Les surprises164
4.5. Un exemple concret164
5. Le pilotage de l'irrigation gravitaire
164
5.1. Les spécificités de l'irrigation gravitaire166
5.2. Le principe168
5.3. La mise en oeuvre168
5.4. Les surprises173
5.5. Un exemple concret173
Chapitre 6. Les autres applications des mesures tensiométriques177
1. Les applications confirmées
177
1.1. L'analyse de phénomènes particuliers177
1.2. La création de références, puis un suivi plus léger178
1.3. La date de démarrage des irrigations179
1.4. La vérification de la reconstitution des réserves au cours de l'hiver180
1.5. La vérification du fonctionnement d'un réseau de drainage180
1.6. Le contrôle de l'efficacité des pluies180
1.7. Le devenir de l'eau après un apport182
1.8. La valeur de la tension à la teneur en eau à capacité au champ182
1.9. Le diagnostic et la conduite des arrosages en espaces verts183
1.10. L'automatisation du recueil des données et la télétransmission190
1.11. Les espoirs de la télédétection191
1.12. Autres stratégies d'utilisations de la tensiométrie pour le pilotage191
2. Les problèmes en suspens
191
2.1. L'utilisation en conditions salées192
2.2. Une ZIG minimale196
Conclusion199
Annexes201
Annexe 1. Établissement de courbes tension-teneur en eau du sol par méthode destructive201
Annexe 2. Exercices d'application205
Annexe 3. Une aide pour l'autoformation au pilotage tensiométrique219
Bibliographie223
Glossaire235
Table des illustrations237