D’après l’étude Explore2070, le débit moyen annuel des eaux de surface du bassin Seine-Normandie diminuera de 30 à 50 %,  tandis que la recharge de nappes sera réduite d’environ 10-25 %. La disponibilité de la ressource en eau diminue et devient plus aléatoire. On s’attend à des conséquences majeures pour les activités qui en dépendent (production électrique, alimentation en eau potable, irrigation, navigation…).

L’agriculture a amélioré l’efficience de l’eau de 30 % en 15 ans. Les efforts doivent être poursuivis, car l’eau reste un facteur de production essentiel, notamment pour les filières territorialisées et agroalimentaires.  

Les outils de pilotage, le choix tactique
Pendant la campagne d’irrigation, l’agriculteur se pose plusieurs questions: quand démarrer? À quel rythme irriguer la culture en l’absence de pluie? Comment adapter le rythme selon la période du cycle? Quand reprendre après une pluie? Comment ajuster l’irrigation pour garantir la qualité? Quand arrêter?

Les outils de pilotage donnent des réponses et aident à choisir la tactique d’irrigation pour mieux ajuster les apports d’eau selon le contexte propre à chaque exploitation : type et structure du sol, météo de l’année, besoins en eau de la culture, disponibilité de la ressource et capacité d’apport. Actuellement, il n’existe aucune mesure directe des besoins en eau de la plante. Ainsi, les outils se basent sur deux méthodes complémentaires : la mesure de l’état hydrique du sol au champ et la modélisation du stock d’eau du sol.

Les technologies actuelles permettent deux types de mesure au champ: l’humidité du sol avec des sondes capacitives et la tension de l’eau dans le sol avec des sondes tensiométriques. Les deux types de sondes nécessitent une interprétation, donc elles sont toujours couplées à des règles de décision pour savoir à quel moment un seuil critique est atteint. L’agriculteur peut ainsi suivre l’évolution du stock d’eau dans le sol en fonction de la consommation en eau de la culture et des apports d’eau. Leur avantage est de fournir une information locale et avec un certain pas de temps.

Les modèles d’estimation du stock d’eau déterminent à un instant donné l’état de la réserve en eau du sol pour calculer son évolution à partir des variables suivantes : type de sol, culture, stade, météo, durée du tour d’eau, etc. Net’Irrig (Chambres d’agriculture), IrréLis (Arvalis) ou Irribet (ITB) sont des outils d’aide à la décision en ligne se basant sur des modèles de bilans hydriques.

La méthode de pilotage doit être adaptée au contexte de chaque exploitation (main-d’œuvre, équipement, cultures, type de sol, climat) et à une stratégie de conduite de l’irrigation dans une échelle de temps pluriannuelle.

La stratégie d’irrigation: matériel, assolement et fertilité physique du sol
Les réflexions stratégiques prennent en compte le matériel (investissement et entretien), l’assolement (choix des cultures et des variétés), ainsi que d’autres opérations préalables à la campagne d’irrigation, dont le travail du sol. D’après une étude menée par l’Irstea en 2017, les pertes dues aux fuites sont à hauteur de 5 à 10%. Les causes sont souvent le mauvais entretien et l’ancienneté du matériel.

En fonction du matériel, la durée de vie varie: les pivots/rampe et enrouleurs durent environ 20 ans et présentent 1% de perte d’efficience/an pour les systèmes les plus robustes. Ainsi, il est conseillé de vérifier le matériel pendant la campagne d’irrigation pour détecter des fuites, et de diagnostiquer le système d’irrigation une fois/an ou tous les deux ans pour planifier les investissements d’entretien.

En connaissant en amont la disponibilité de la ressource, le choix et le dimensionnement du matériel d’irrigation sont une étape déterminante pour évaluer la rentabilité de l’irrigation. Plusieurs études fournissent des données sur les différents matériels. Le tableau 1 compare les principaux types en fonction de l’efficience, la qualité et le coût.

Hormis le goutte-à-goutte, les rampes et pivots sont les installations d’irrigation les plus performantes en économie d’eau. Ce matériel, plus onéreux, permet un bon retour sur investissement pour les cultures bien valorisées, notamment les légumes de plein champ. La bonne répartition de l’eau est également un critère important pour le rendement et la qualité: goutte-à-goutte, pivot et rampe sont les meilleurs systèmes.  À l’opposé, l’enrouleur et la couverture intégrale provoquent une sur-irrigation par zone.

Un autre levier est l’ajustement de l’assolement avec des cultures et des variétés plus résistantes au manque d’eau. Le choix de variétés, du débouché et des critères de qualité peut avoir un impact important, autant sur le m3 d’eau consommé que sur la fréquence et les périodes d’apports. Si la probabilité de pénurie d’eau est élevée, choisir une variété plus précoce pour certaines cultures peut éviter des périodes de stress hydrique. Par exemple, durant les deux phases stratégiques du cycle de la pomme de terre (mise en place du pool de tubercules et grossissement), l’approvisionnement régulier en eau joue un rôle essentiel dans l’élaboration du rendement. Pendant la phase de grossissement, l’irrigation fournit, en moyenne, un gain de 2 t/ha pour 25 mm d’eau apportés.

Mais ce levier n’est pas toujours envisageable, notamment lorsque l’exploitation est très spécialisée ou que le contrat impose le choix variétal. Dans ce cas, envisager une démarche pour accéder à une ressource alternative, soit individuellement, soit collectivement. Le Projet territorial de gestion de l’eau (PTGE) est un outil créé dans ce but.

La gestion de la fertilité physique du sol est encore un autre levier important pour augmenter l’efficience et la résilience. En effet, les cultures intermédiaires, le calendrier des jours disponibles, le travail du sol et l’apport de matières organiques sont des leviers pour augmenter le taux d’infiltration de l’eau (irrigation, pluies), la capacité de rétention, et également favoriser l’enracinement des plantes en profondeur.

Se projeter sur les futures campagnes culturales est la clef pour une meilleure gestion de l’eau. «Une campagne d’irrigation se prépare dès la récolte du précédent en préservant la structure du sol et en adaptant les pratiques culturales», affirme Thibaut Deschamps, ingénieur chez Arvalis.

Tableau 1: comparaison de l’efficience, la qualité et le cout pour différents types de matériel (Source : extraction de Matériels d’irrigation des grandes cultures 2017, Arvalis Éd., ref 3361, p.48).