De lidentification des contraintes environnementales à lévaluation des performances agronomiques...

De l’identification des contraintes environnementales à l’évaluation des performances agronomiques

dans un système irrigué collectif.

Cas de l’oasis de Fatnassa (Nefzaoua, sud tunisien)

Par : Wafa GHAZOUANI

Montpellier, le 16 décembre 2009

Directeur de thèse : Alain VIDAL

Objectif de la thèse

Proposer une démarche méthodologique d’analyse du fonctionnement et d’évaluation des performances dans un

système irrigué collectif.

1. Prendre en compte : la complexité du milieu physique et ses contraintes la diversité des pratiques et des comportements individuels la dimension collective du fonctionnement

… en interaction

2. Intégrer différentes disciplines scientifiques dans le cadre d’une analyse multicritère

3. S’inscrire dans une perspective d’intervention

22

Démarche mise en œuvre & Résultats attendus

Identifier les principales contraintes & leurs relations de causalité

Analyser les déterminants des performances collectives et individuelles

de l’irrigation

Evaluer les performances des palmeraies

1. Analyse-diagnostic

3. Approche technico-hydraulique

4. Approche agronomique

2. Formulation des hypothèses & Représentation du système

33

Expliciter les hypothèsesOrganiser les données

Plan de la présentation

1.Contexte & Problématique

2. Analyse-diagnostic du fonctionnement & Représentation du système

3. Analyse-diagnostic des performances collectives et individuelles de l’irrigation

4. Analyse-diagnostic des performances agronomiques du palmier dattier

5. Recommandations

6. Conclusions44

Les oasis du Nefzaoua

Climat aride

Proximité du Chott (milieu salé) & Problèmes de drainage (à l’aval)

Eaux d’irrigation salées (2 - 4 g/l)

Des interventions techniques successives pour

l’augmentation de l’offre (PDES dans 50 oasis)

l’amélioration des efficiences de l’irrigation et le drainage (APIOS dans 30 oasis)

Dynamique d’extension des surfaces irriguées

Tunis

Bizerte

Tataouine

Sfax

Gafsa

Sidi Bouzid

Sousse

Kébili

Gabès

AL

GE

RIE

ME

R M

ED

ITE

RR

AN

EE

LIBYE

Tozeur

55

Création de nouvelles plantations privées : 7 000 ha Extension à la périphérie des anciennes oasis : 1000 ha

‘Illusion d’abondance’ & Extension continue des surfaces irriguées

Surface officielle 92 ha (1990) à 112 ha (2005) à une surface actuelle 137 ha

1978 - 2007

Zone

historique

1969

Village

Dune de sable

Dune de sable

66

1950 - 1960

Taw

argh

a

1975 - 2007

Fatnassa 2

L’oasis de Fatnassa

Deux sources d’eau : Froide et salée & Chaude et moins saléeConduites souterraines et séguias bétonnées

Système de drainage enterré

… un décalage entre les performances projetées et les performances réelles persiste 77

… une gestion collective déficiente

Q = 28 l.s-1

Un accès successif à la totalité de la main d’eau

Fréquence du TE : un intervalle entre deux irrigations successives (jours)

Année agricole 06/07

Dec Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct

Inte

rval

le d

'irri

gat

ion

(jo

urs

)

0

30

60

90

120

150

180

210

HiverEté

Antenne 2

Année agricole 06/07

Dec Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct

Inte

rval

le d

'irri

gat

ion

(jo

urs

)

0

30

60

90

120

150

180

210

HiverEté

Pér

iode

d’a

rrêt

Antenne 1

88

Variabilité du milieu physique & dysfonctionnements du drainage & dysfonctionnements du drainage

Profondeur & Salinité de la nappe en saison hivernale

Une structure spatiale

50 à 140 cm

Problème d’engorgement localisé :

Topographie à l’aval

Fonctionnalité du drainage

Répartition amont/aval des sels

6 à 19 dS/m

Profondeur

Salinité 99

Diversité des pratiques des agriculteurs

Les amendements sableux et organiques

Grand labour & Amendements sableux

≈ 50 cm

Amendements organiques & Confection du système

d’irrigation

… des apports fréquents (3 à 5 ans) et/ou importants en quantité … à des fréquences très faibles (10 ans)

1010

Système traditionnel bien entretenu

Système amélioré : conduite principale en

PVC

Système californien

Système traditionnel non entretenu

49 % des parcelles irriguées

Système d’irrigation à la parcelle

Diversité des pratiques des agriculteurs

1111

12

Performance des palmeraies

Stratégie d’extension

Conduite de survie

Abandon

Stratégie d’intensification

P. traditionnelle P. moyennement productive P. Moderne

1212

Plan de la présentation

1. Contexte & Problématique

2.Analyse-diagnostic du fonctionnement & Représentation du système

3. Analyse-diagnostic des performances collectives et individuelles de l’irrigation

4. Analyse-diagnostic des performances agronomiques du palmier dattier

5. Recommandations

6. Conclusions1313

Méthode

Arbre à problèmes (Renger & Titcomb, 2002 ; Douthwaite et al., 2007 ; Abdul Quium & Moon, 2003).

Relations de causalité ≈ Hypothèses

1414

Hypothèses sur la dégradation des performances de l’oasis

Confrontation du diagnostic des ingénieurs et de la perception des agriculteurs

Analyse critique des pratiques des agriculteurs (observation de terrain)

1515

Modèle conceptuel de gestion de base de données

Variables facilement accessibles pour l’ensemble des parcelles (n=499) 1616

Plan de la présentation

1. Contexte & Problématique

2. Analyse-diagnostic du fonctionnement & Représentation du système

3.Analyse-diagnostic des performances collectives et individuelles de l’irrigation

4. Analyse-diagnostic des performances agronomiques du palmier dattier

5. Recommandations

6. Conclusions1717

Hypothèses sur la gestion collective et individuelle du TE

Collectif vs. individuel

Echelle de l’oasisLe collectif

Echelle de la parcelleL’individuel

1818

Approche technico-hydraulique (année agricole 2006-07)

Analyse de la variabilité de la durée d’irrigation Effet de chaque facteur, pris individuellement : Tests non paramétriques de Kruskal-Wallis (Leterme et al., 2006) Effet de l’ensemble des facteurs retenus : ANOVA (MGL) et comparaison des moyennes

Feuilles de suivi journalier du TE2,836 évènements : dates et durées (h)

Réactualisation du plan parcellaire Surface actuelle irriguée

Reconstitution du TE Intervalles des irrigations (n=419)

Durées des irrigations (h/ha)

A l’échelle de la parcelle : Système d’irrigation (observation)

Propriétaire / Irrigant (enquête)

Date du dernier amendement et travail du sol (enquête)

Salinité et profondeur de la nappe (interpolation par krigeage, maille de 100 m)

1919

Faible fréquence du tour d’eau (échelle collective)

2020

Année agricole 2006-07

A1 A2 A3

Fré

qu

ence

du

to

ur

d'e

au (

jou

rs)

0

10

20

30

40

50

60

Règle Moyenne en Eté Moyenne en Hiver

+ 120 %

A1 A2 A3

Su

rfac

e (h

a)

0

10

20

30

40

50

60

Officielle Actuelle irriguée Actuelle totale

-4.4 ha

TE: 30-60 j

+13 ha

TE: 30-60 j +2.4 ha

TE: 30-60 j

Surfaces irriguées

2121

Classe de durée d'irrigation (h/ha)

[2-10[ [10-14[ [14-20[ [20-30[ [30-60]

Po

urc

enta

ge

de

par

cell

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rrig

uée

s

0

5

10

15

20

25

30

35

40

Durées des irrigations

2222

L’implication indirecte du propriétaire induit un allongement de la durée d’irrigation … surtout au sein des petites parcelles

Degré d’implication du propriétaire

Catégorie de surface actuelle irriguée (ha)

[0.01 - 0.25[ [0.25 - 0.50[ [0.50 - 2.65] All categories

Du

rée

d'ir

rig

atio

n m

oye

nn

e (h

/ha)

0

5

10

15

20

25

Implication directeImplication indirecte

+ 6 h/ha

+ 3 h/ha

Implication directe : Propriétaire sur place / Irrigant : lui-même ou un membre de famille

Implication indirecte : autres cas (45% des parcelles).

2323

Système d’irrigation à la parcelle

vs. implication du propriétaire

Moyenne

Implication directe

Implication indirecte

Du

rée

d'ir

rig

atio

n m

oye

nn

e (h

/ha)

0

5

10

15

20

25

30

Système amélioréSystème traditionnel non entretenu

+6 h/ha +9 h/ha

Un système d’irrigation non entretenu induit un allongement de la durée d’irrigation … surtout quand le propriétaire n’est pas impliqué

2424

+3 h/ha

Même si l’exploitant direct n’investit pas dans l’entretien du système d’irrigation, il n’y a pas un allongement excessif de la durée d’irrigation

Les exploitants indirects investissent dans l’entretien du système d’irrigation

Validation/Invalidation des hypothèses

Irrigations nocturnes laissées sans surveillance :

petites parcelles

exploitant ayant un système non entretenu et faiblement impliqué

des petites parcelles

2525

La fréquence du tour d’eau, à l’échelle collective, est en relation avec les pratiques individuelles qui induisent un dépassement de la règle collective de gestion

Plan de la présentation

1. Contexte & Problématique

2. Analyse-diagnostic du fonctionnement & Représentation du système

3. Analyse-diagnostic des performances collectives et individuelles de l’irrigation

4.Analyse-diagnostic des performances agronomiques du palmier dattier

5. Recommandations

6. Conclusions2626

Hypothèses sur la faible performance du palmier dattier

2727

Vérifier l’indépendance des facteurs du milieu

Tester l’effet de chaque facteur, pris individuellement, sur les performances du PD (ANOVA un facteur, courbe enveloppe)

Quels indicateurs de performance ?

Performances des pieds DN

Dattes non pollinisées

Dattes sèches

Dattes en vracDéchets

Dattes branchées

2828

Rendement total DN (kg.pied-1)

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Ren

dem

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DN

(k

g.p

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-1)

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

110

1:1

Deux indicateurs indépendants de performance des pieds DN :

Quantitatif : Quantité totale (kg.pied-1)

Qualitatif : Proportion de dattes branchées/total (%)

n=337 parcelles irriguées

Déterminants des performances qualitatives des pieds DN

2929

Conductivité électrique du sol (dS.m-1)

4 8 12 16 20 24 28 32 36 40

Pro

po

rtio

n d

e d

atte

s b

ran

chée

s(%

po

ids

tota

l)

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

PotentielCourbe enveloppe

Influence de la salinité du sol sur la qualité des dattes

Conductivité électrique du sol (dS.m-1)

4 8 12 16 20 24 28 32 36 40

Pro

po

rtio

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l)

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

PotentielMédiane (***)Courbe enveloppe

3030

-40%

Nombre des irrigations estivales

1 2 3 4 5 6

Pro

po

rtio

n d

e d

atte

s b

ran

chée

s(%

po

ids

tota

l)

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

PotentielCourbe enveloppe

Influence de le fréquence des irrigations estivales sur la qualité des dattes

Nombre des irrigations estivales

n Qualité Médiane (%)

1 ou 2 ou 3 4 5 ou 6

70 115 152

*** 23.1a

42.8b

42.9b

-45%

3232

Profondeur de la nappe en saison hivernale (m)

0.50 0.75 1.00 1.25

Pro

po

rtio

n d

e d

atte

s b

ran

chée

s(%

po

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tota

l)

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

PotentielCourbe enveloppe

Les agriculteurs irriguent moins fréquemment en hiver comme en été là où la nappe est très superficielle.

… contre la pratique de lessivage déclarée par les agriculteurs « les eaux vivantes chassent les eaux mortes »

Influence de la profondeur de la nappe sur la qualité des dattes

3131

-30%

Rôle de la nappe dans l’atténuation du déficit hydrique

Validation/Invalidation des hypothèses

Par rapport à la performance quantitative des pieds DN, la qualité des dattes est plus sensible à la durée d’irrigation, la fréquence des irrigations estivales, et la profondeur de

la nappe

Alors que la fréquence des irrigations hivernales influence plus les performances quantitatives des pieds DN.

La salinité du sol et la fréquence des amendement affectent de la même intensité la performance quantitative et la performance qualitative des pieds DN.

?

3333

Plan de la présentation

1. Contexte & Problématique

2. Analyse-diagnostic du fonctionnement & Représentation du système

3. Analyse-diagnostic des performances collectives et individuelles de l’irrigation

4. Analyse-diagnostic des performances agronomiques du palmier dattier

5.Recommandations

6. Conclusions3434

Recommandations pour améliorer les performances quantitatives et qualitatives du PD

3535

Recommandations pour augmenter la fréquence du TE

3636

Plan de la présentation

1. Contexte & Problématique

2. Analyse-diagnostic du fonctionnement & Représentation du système

3. Analyse-diagnostic des performances collectives et individuelles de l’irrigation

4. Analyse-diagnostic des performances agronomiques du palmier dattier

5. Recommandations

6.Conclusions3737

La démarche méthodologique mise en place a permis de :

Appréhender la complexité du fonctionnement de l’oasis.

Mobiliser les connaissances de différentes disciplines pour valider les hypothèses sur

les faibles performances et leurs déterminants effectifs.

Proposer des pistes d’amélioration & Contribuer à éclairer la situation d’une activité

d’une grande importance socio-économique à l’échelle régionale et nationale.

Les résultats restent discutables : confrontation avec d’autres oasis et intégration de

plusieurs années d’observation pour étudier l’effet des pratiques des années

précédentes et l’effet des conditions climatiques.

L’oasis de Fatnassa est assez représentative de la situation locale : surexploitation de

ressources fossiles et dégradation de leur qualité, drainage, dynamique d’extension,

disparité entre les agriculteurs,…

Conclusion (1)

3838

Conclusion (2)

L’intervention externe a visé l’amélioration des performances dans un système qui

fonctionnait selon ses propres règles (droits d’eau ancestraux)

… mais elle a fragilisé la gestion collective : les extensions continues et la disparité

entre les agriculteurs remettent en question la durabilité de l’oasis.

… elle n’a pas mis en avant les pratiques et les comportements des agriculteurs dans

un système où les ressources et l’infrastructure sont partagées.

L’avenir de la région du Nefzaoua repose sur une gestion collective des ressources en

eaux et en sol plus efficace

… une base de données relationnelle pourrait constituer une amorce de suivi dans les

oasis

… des supports opérationnels pourraient être utilisés comme outils de dialogue avec

les acteurs locaux pour améliorer la productivité des ressources utilisées (arbres à

problèmes, arbres à objectifs, et cartes).3939

Conclusion (3)

4040

Plus généralement, pour améliorer la gestion des systèmes collectifs

Identifier les facteurs de dysfonctionnements et les déterminants effectifs (gestion

collective vs. comportements individuels) des faibles performances, ‘une analyse

critique qualitative’ du discours et des pratiques des agriculteurs peut être suffisante.

Entreprendre des plans d’action, une ‘évaluation quantitative’ s’impose en prenant

en compte les spécificités locales et le contexte social et historique pour en adapter les

changements techniques projetés.

Merci de Votre Attention

4141

Diagnostic des ingénieurs

Programmes de modernisation des oasis :

Rapports de faisabilité (84, 89, 99) & Rapport d’évaluation (05)

Perception & Discours des agriculteurs

Entretiens semi-directifs (après la réhabilitation des réseaux d’irrigation et de drainage, 07)

Choix des agriculteurs : taille de l’exploitation, secteur d’appartenance à l’oasis

Nombre des irrigations hivernales

0 1 2 3 4 5 6

Pro

po

rtio

n d

e d

atte

s b

ran

chée

s(%

po

ids

tota

l)

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

PotentielCourbe enveloppe

Nombre des irrigations hivernales

n Qualité Médiane (%)

0 ou 1 ou 2 3 4 ou 5

135 123 79

*** 28.6a

37.5b

45.2b

Influence de la fréquence des irrigations hivernales sur la qualité des dattes

-30%

Influence de la fréquence de travail du sol sur la qualité des dattes Fréquence des amendements

n Qualité Médiane

(%) Importants en quantité et fréquents 3 à 5 ans ≥ 6 ans Pas d’amendements

23 127 162 25

*** 51.2a

42.9a

33.3a

0b

Fréquence des amendements sableux

3 4 5 6 7 8 9 10

Pro

po

rtio

n d

e d

atte

s b

ran

chée

s(%

po

ids

tota

l)

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

110

PotentielCourbe enveloppe

« une fréquence élevée de travail du sol abime les racines du palmier et ainsi l’affaiblit »