Concepts d’efficience et de productivité de l’eau ... · et de productivité de l’eau ... (semi-californien) et des stations de pompages ou des vannes de régulation. ... des

BASE Biotechnol. Agron. Soc. Environ.201418(1), Le Point sur :

Conceptsd’efficienceetdeproductivitédel’eau(synthèsebibliographique)DonkoraKambou(1),DimitriXanthoulis(1),KorodjoumaOuattara(2),AuroreDegré(3)(1)Univ.Liège-GemblouxAgro-BioTech.Unitéd’Hydrologieetd’Hydrauliqueagricole.PassagedesDéportés,2.B-5030Gembloux(Belgique).E-mail:[email protected](2)Institutdel’EnvironnementetdeRecherchesAgricoles-SARIA.BP10.BF-Koudougou(BurkinaFaso).(3)Univ.Liège-GemblouxAgro-BioTech.UnitéSystèmesSol-Eau.PassagedesDéportés,2.B-5030Gembloux(Belgique).

Reçule5avril2013,acceptéle20aout2013.

L’efficienceetlaproductivitédel’eausontdesindicateursutilisésdansdenombreusesdisciplinesscientifiques,généralementpourrendrecomptedesperteseneauquisurviennentaucoursdesonusageoudesproduitsgénérésparunitéd’eauconsommée.Leurperceptionesttrèsdiversifiéedanslalittérature.Maislesdéfinitionslespluspartagéesprésententl’efficiencedel’irrigationcommeunemesuredel’efficacitédel’irrigationetl’efficiencedelaproductivitédel’eaucommeunemesuredel’efficacitéduprocessusphysiologiquedeproductiondebiomasseetdeformationderendementdescultures,liéeàleurconsommationréelle en eau.Ainsi, un consensus semble se dégager en faveur de la considération de l’efficience d’application de l’eau(Ea)commelerapportdel’évapotranspirationréelleàl’eauappliquéeàlaparcelleetdelaproductivitédel’eaucommelerapportdurendementàl’évapotranspirationréelle.Lepointdedivergencerésidefondamentalementdanslacompréhensiondestermesconstitutifsdesexpressionsdelaproductivité(PE,Produit/«eauconsommée»)etdel’efficienced’applicationdel’eau(Ea,«eauconsommée»/«eauappliquée»).Eneffet,leterme«eauconsommée»estconsidéréselonlesauteurscomme«l’évapotranspiration réelle», «l’irrigation brute plus l’eau de pluie», «l’évapotranspiration plus les eaux perdues à laparcellemaisprofitablesàd’autresusagers»,etc.Parailleurs,toutenapportantplusdeprécisionsurlesconceptsd’efficienceetdeproductivitédel’eau,cetterevuemontrequelesfacteursquiaffectentcesindicateurssontpeuélucidés.Ainsi,undesaxesd’investigationpourraitêtrelamodélisationdel’efficienced’applicationdel’eauenfonctiondespratiquesdegestionetdelaproductivitédel’eauenfonctiondelapériodedemiseenplacedelaculture.Mots-clés.Utilisationdel’eau,ressourceeneau,efficienced’utilisationdel’eau,méthoded’irrigation.

Water efficiency and productivity concepts. A review.Water efficiency and productivity indicators are used in manyscientificdisciplines,usuallytoaccountforwater losses thatoccurduringitsuse,orproductsgeneratedperunitofwaterconsumed.Theinterpretationoftheseindicatorsisverydiverseintheliterature.However,themajorityofdefinitionsconsiderwaterefficiencyasameasureoftheeffectivenessofirrigation,andviewwaterproductivityasameasureoftheeffectivenessof thephysiologicalprocessesofbothbiomassproduction andcropyield formation, linked to the actual consumptionofwaterby thecrops.Thus, theconsensusseemstobeforwaterapplicationefficiency(Ea) tobeconsideredas theratioofactualevapotranspirationtothewaterappliedandproductivityastheratioofyieldtoactualevapotranspiration.Thepointofdivergencerelatesfundamentallytotheunderstandingoftheconstituentexpressionsofproductivity(PE,product/“waterconsumed”)andefficiencyofwaterapplication(Ea,“waterconsumed”/“appliedwater”).Indeed,theterm“waterconsumed”isreferredtovariouslybyseveralauthorsas“actualevapotranspiration”,“grossirrigationplusrainfall”,“evapotranspirationpluswaterlostattheplotbutbeneficialtootherusers”,etc.Furthermore,whileprovidingmoredetailsontheconceptsofefficiencyandwaterproductivity,thisreviewshowsthatthefactorsaffectingtheseindicatorshavenotyetbeensufficientlyelucidated.Thus,oneoftheaxesofinvestigationcouldbetomodeltheapplicationefficiencyofwaterfirstly,accordingtowatermanagementpracticesandsecondly,intermsofproductivitylevelsinrelationtothecropestablishmentperiod.Keywords.Wateruse,waterresources,wateruseefficiency,irrigationmethod.

2 Biotechnol. Agron. Soc. Environ. 201418(1), KambouD.,XanthoulisD.,OuattaraK.etal.

1. INTRODUCTION

Lararéfactiondesressourceseneauetl’augmentationcroissante de leur demande globale, particulièrementdans le secteur agricole qui détient 70% de laconsommation en eau dans le monde (FAO, 2011),nourritledébatsurlaproblématiquedel’améliorationde l’efficience d’utilisation et de la productivité del’eau(vanHalsemaetal.,2012).Lesacteursdusecteurdel’irrigation,notammentlesdécideursetlesirrigants,ontbesoind’indicateurssurl’efficiencedel’irrigationetlaproductivitédel’eauafindemettreenplacedesstratégiesappropriéesdegestiondurabledesressourceseneau.Cependant,cesconceptssontdeplusenplusdifféremment perçus, entrainant des confusions dansleurappréhension,cequicompliqueleurapplicationetexploitationobjectiveetconsensuelle(Bluemlingetal.,2007;Lankford,2012;vanHalsemaetal.,2012).Leprésentarticleestunerevuebibliographiquecritiquesurlesapprochesd’évaluationdesindicateursd’efficienceet de la productivité de l’eau des systèmes irriguésainsiquelesfacteursquilesaffectent.L’objectifestdecontribueràapporterplusd’éclairagesurlesdifférentsconcepts d’efficience et de productivité de l’eau. Àceteffet, laméthodologiederecherchedocumentairedePochet (2005)aétéutiliséepour la recherchedesréférencesbibliographiquestraitantdecesconcepts.

Larevuebibliographiqueestassortiedeperspectivesd’investigationsurlesperformancesdel’irrigationàlaparcelle.

2. NOTION DE SYSTÈMES D’IRRIGATION

Les systèmes d’irrigation permettent l’arrosage desuperficies aménagées de plus ou moins grandestailles. Les superficies aménagées peuvent être enmaitrise totale1 ou partielle2 d’eau. Ainsi, selonles pays, des typologies des systèmes d’irrigationgénéralement basées sur la taille de l’aménagementsontproposées.Lorsque lessuperficiescouvertesparlesystèmed’irrigationpermettentd’irriguerplusieurscentaines, voire des milliers d’hectares contigus, onparle de grands aménagements. Par contre, lorsqueles superficies couvertes sont de l’ordre de quelquesmètres carrés àdes centainesd’hectares, onparledepetits et moyens aménagements. Les aménagementspeuvent être communautaires ou individuels. Sur lesaménagementscommunautaires,leréseaud’irrigation

est collectif et l’approvisionnement en eau desparcellessefaitsuivantleprincipedutourd’eau.Lesexploitants des aménagements communautaires sontsouventorganisésengroupementcoopératif.Dans laplupart des cas, les aménagements communautairessont réalisés par l’État ou des organismes actifsdans le secteur du développement rural. Dans lecas de l’irrigation de surface, ils sont généralementassortisd’unplanderéseaud’irrigationdéfinitifavecdes canaux primaires en béton à ciel ouvert ou entuyauterie enterrée (semi-californien) et des stationsdepompagesoudesvannesderégulation.Quantauxaménagementsdetypeindividuel,ilssontréalisésparlesproducteurseux-mêmes,généralementsansaucuneétude préalable. Ces aménagements sont installésanarchiquement autour des points d’eau, de façonéparseetlesirrigantsytravaillentindividuellementouen petits groupements. Ils utilisent desmotopompes,des pompes à pédales ou des puisettes qui sont deséquipementspermettantdepomperoudepuiserl’eau.Lesraies,planchesetréseauxd’irrigationsontconçusjustepourunecampagnedeproduction.

Lessystèmesd’irrigationontétédécritsetclassésen trois grandes catégories, à savoir l’irrigation desurface, l’irrigation sous pression (qui comprendl’irrigationgoutte-à-goutteetl’irrigationparaspersion)et l’irrigation souterraine (Hlaveck, 1992; Rieul,1997;Rieuletal.,2003;Compaoré,2006;Tiercelinetal.,2006).Ens’appuyantsurlesdescriptionsdecesauteursetbiend’autres,lessystèmesd’irrigationetlestechniquesd’irrigationassociéesàchacuned’ellessontpassésenrevuedansledéveloppementci-dessous.

2.1. L’irrigation de surface

L’irrigation de surface ou irrigation gravitaire est lemoded’irrigationleplusancienetleplusrépandudanslemonde(Rieul,1997).Elleconcerne les techniquesd’irrigationpourlesquelleslarépartitiondel’eauàlaparcelle se fait à l’air libreetpar simpleécoulementàlasurfacedusol(Compaoré,2006).Lestechniquesd’irrigation de surface comprennent l’irrigation parplanche, l’irrigation par submersion, l’irrigation à laraieetl’irrigationdesurfacemixte.Ellessedistinguentparlaméthoded’applicationdel’eau,quipeutêtreparruissellementouparsubmersion.

Lestechniquesd’irrigationdesurfaceentraineraientunapportexcessifd’eau.L’irrigationparsubmersionengendrerait, par exemple, l’utilisation de plus de2000td’eaupourproduire1tderiz,alorsquelerizn’abesoinquede800td’eaupoursespropresbesoinsphysiologiques(Lageetal.,2004).Unegrandepartiedecetteeauseraitperdueparinfiltrationetpercolation.Walker (1999) a montré que la culture du riz dansles rizières avec diguettes permanentes engendredes pertes importantes d’eau par infiltration latérale

1L’approvisionnementeneaudesculturesestassuréselonunprogrammedéfiniparl’irrigantet/oulesgestionnairesdel’aménagement.2L’approvisionnementeneaudesculturesestassuréparleruissellementdeseauxdepluies,commedanslariziculturepluviale.

Conceptsd’efficienceetdeproductivitédel’eau 3

dans la digue et à partir de là, verticalement versles eaux souterraines. Dans plusieurs pays rizicoles,l’efficiencede l’irrigationestfaibleetvarieentre25et48%(Walker,1999;Lageetal.,2004).Lacausemajeure de cette faible efficience est due aux pertesélevéeseninfiltrationlatérale,quis’accroissentavecl’augmentationdelahauteurdelalamed’eaudanslaparcelleduriz.Cespertespeuventêtreminimiséesparla réductionde lahauteurde la lamed’eaudans lesdiguettes,àunniveauinférieurà5cm(Walkeretal.,1986;Lageetal.,2004).

Pourréduirelespertesdansl’irrigationdesurface,des améliorations ont été introduites à l’aide dedispositifs mécaniques qui permettent de mieuxcontrôlerlarépartitiondel’eauentêtedeparcelleetlesdébitsdélivrésdans les raiesou sur lesplancheset dans les bassins.Ce sont notamment les siphons,lesgainessouples,lestubesàvannettes,lessystèmesdits «californiens» et les dispositifs automatiquesappelés «transirrigation» pour ce qui concernel’irrigationàlaraie.Auniveaudesplanchesetbassins,lesaméliorationsportentsurl’étanchéitéducanalquidistribuel’eauentêtedeparcelleetàsonéquipementen vannes de régulation qui permettent d’alimentersuccessivementlesbiefsdececanal,etdevannesdepriseslatéralesquialimententlesplanchesoubassins.Avec l’associationdeces techniques, lesrendementshydrauliquesdel’irrigationdesurfacepeuventpasserdemoinsde50%enirrigationtraditionnelleà70-80%enirrigationmodernisée(Rieul,1997).

2.2. L’irrigation sous pression

L’irrigationsouspressionnécessitelamiseenpressionpréalable de l’eau. Les techniques d’irrigationsous pression comprennent l’aspersion, qui est uneimitationdelapluieetlamicro-irrigation,quipermetdelivrerl’eauetlesfertilisantsdirectementaupieddelaplante.Cesdeuxtechniquespermettentd’apporterauxcultureslesquantitésd’eauquicadrentavecleurbesoin sans engendrer de pertes importantes. Lesefficiences hydrauliques en irrigation sous pressionsontdel’ordrede90à95%(Rieul,1997;Compaoré,2006). Il convient de noter qu’il s’agit ici en réalitédesrendementshydrauliquesquimettentplusl’accentsur l’efficacité du système à convoyer l’eau depuisle dispositif de pompage jusqu’au champ. En effet,les rendements hydrauliques ne s’intéressent pas audevenir de l’eau livrée à la parcelle, notamment lespertespardériveetparévaporationquipeuventêtreimportantes selon les conditions météorologiques,particulièrement en irrigation par aspersion et laconsommation réelle de l’eau par les cultures parrapportauvolumelivréàlaparcelle.Lesnuancesliéesàlanotiond’efficiencesontdiscutéesplusamplementdanslasection(3).

En plus des bons rendements hydrauliques, lestechniques d’irrigation sous pression permettent untravaildusolsansnivellement.Cependant,ellessontrelativementpluscouteusesparrapportàlatechniqued’irrigationdesurface.

2.3. L’irrigation souterraine

L’irrigation souterraine serait un des ancêtres de lamicro-irrigation (Hlaveck, 1992). Désignée sous levocable de «subirrigation» dans les pays anglo-saxons,cettetechniqueconsisteàrechargerunenappeparinjectiond’eaudanslesolenutilisantunréseaudedrains enterrésou,plus rarement,un réseaude fossé(Chossat et al., 2006). Une autre technique prochede l’irrigation souterraine est l’irrigation souterrainepar tuyaux poreux, qui se caractérise par un apportd’eauàl’aidedeconduitesporeusesdisposéesàfaibleprofondeur. Cette technique utilise le processus dediffusioncapillairepourassurerlestransfertshydriquesdepuislestuyauxjusqu’ausystèmeracinaire.

L’applicationdecettetechniqueexigel’abondancedesressourceseneauetlaprésencesoitd’unenappesouterraine permanente, soit d’une nappe perchéetemporaire.La technique requiert égalementdes solshydromorphes,perméablesetàtopographieplane.Samise en œuvre nécessite l’installation de dispositifsexpérimentaux représentatifs, répartis sur les sites àexploiter.

D’aprèsdesmesureseffectuéesdansleMédocparChossatetal.(1987), lesapportsd’eauàl’aidedelatechnique d’irrigation souterraine correspondaiententre2,7à3foisl’évapotranspirationpotentielle(ETP),avecdesperteslatéralesimportantes.Compaoré(2006)pense que cette modeste efficience de la techniqued’irrigationsouterraine,dansuncontextederessourceseneaudeplus enplus sollicitées etdoncdeplus enplus limitées, contribuera à réduire sa généralisationdansl’avenir.

En termes d’avantage, le niveau d’investissementpour la technique d’irrigation souterraine est plusmodeste que celui des techniques d’irrigation paraspersion et goutte-à-goutte. Par ailleurs, il n’ya pratiquement pas de perte par ruissellement etévaporation.Enfin,dans lecasd’unréseaudedrainsenterrés,latechniquenegêneenrienlacirculationdesenginsagricoles.

Les technologies d’irrigation, telles que décritesprécédemment,affectentlesefficiencesdel’irrigation.Enoutre, lesperformances techniquesetproductivesde l’irrigation peuvent aussi être affectées par lescapacitéstechniquesetorganisationnellesdesirrigantsetgestionnairesdespérimètresirrigués(IWMI,1997;Wellensetal.,2009).Parailleurs,lechoixd’unsystèmed’irrigationestdélicatetdoittenircompted’uncertainnombre de paramètres, dont la disponibilité et la


qualitédesressourcesenterreeteneau,lesexigencesfinancièresettechniquesdusystèmed’irrigationetsonaptitude à assurer convenablement l’irrigation de lacultureàexploiter(Hlavek,1992).

3. NOTION D’EFFICIENCE ET DE PRODUCTIVITÉ DE L’EAU AGRICOLE

Lanotiond’efficiencedel’irrigation,quiserésumaitencore au rapport de l’eau consomméedans la zoneracinaire à celle appliquée (Israelsen et al., 19443cité par van Halsema et al., 2012; Israelsen, 19504citéparvanHalsemaetal.,2012)avantladeuxièmeguerremondiale est devenue, dans les années 1950,unfacteurutilisédansl’ingénieriepourlaconceptionet l’opérationnalisation des technologies d’irrigation(vanHalsemaetal.,2012).Àpartirdesannées1990,le concept d’efficience s’est élargi aux études deperformancestechniqueetéconomiquedel’irrigationetdecomptabilitédel’eauàl’échelledelaressourceeneau,intégrantlanotiondeproductivité(Lankford,2012). De nos jours, le concept d’efficience estdiversement perçu et utilisé aussi bien dans ledomainede l’irrigationquedansd’autresdisciplinesscientifiques, entrainant parfois des confusions quicompliquent leur application (van Halsema et al.,2011). Nous passons ici en revue les principalesacceptionsdelanotiond’efficience.

3.1. Conception traditionnelle de l’efficience de l’irrigation

La conception de l’efficience d’irrigation, définiecommelerapport:

EI =Eau utilisée avantageusement (Éq.1)Eau totale appliquée

est le concept traditionnel de l’efficienced’irrigationdugéniehydraulique(vanHalsemaetal.,2012).Cetteperceptiondel’efficiencemetl’accentsurlaquantitéd’eaulibéréeàpartird’unesourceetlaconsommationréelle d’eau par les cultures. Un intérêt spécifique aétéportésurlesphénomènesdedéperditiond’eauquisurviennentaucoursdutransportdel’eau,desasourceà laparcelle,afindedéfinir l’aptitudedusystèmede

transport à assurer le transport de l’eau sans perte,conduisant à la notion d’efficience de transport ouefficienceduréseau(Bosetal.,1990;Perry,2007).Enconsidérantséparémentlesévènementsquisepassentà la parcelle ou au champ et ceux qui se passent aucoursdutransportdel’eau,ilapparaitdansleconceptd’efficiencedel’irrigationdeuxsous-concepts:– l’efficience de transport (Et), qui traduit la performance de la technologie (Brouwer et al., 1989; van Halsema, 2002; van Halsema et al., 2012). Les fourchettes d’efficience généralement utilisées pour caler les débits à libérer à la source selon la technique d’irrigation sont de l’ordre de 30<EI<70enirrigationdesurfaceet70<EI<90 en irrigation sous pression (van Halsema et al., 2012),– l’efficience d’application (Ea), qui s’intéresse aux phénomènes de flux d’eau à la parcelle, est généralementdéfiniecomme le rapportentre l’eau consommée (Ec), «eau utilisée avantageusement par laplante» (VanHalsemaetal.,2012)et l’eau effectivement appliquée à la parcelle (El) et s’exprimepar:

Ea=Ec (Éq.2). El

Les efficiences qui découlent de cette expressiondépendent de la compréhension qu’on donne à eau«utiliséeavantageusement»(Kelleretal.,1995;Burtetal.,1997).Eneffet,certainsauteursproposentqu’ils’agitdel’évapotranspirationréelledelaplante(ETR)(Rao,1993;vanHalsemaetal.,2011;vanHalsemaetal.,2012)etd’autressuggèrent lapriseencomptedes eaux supposées perdues à la parcelle, mais«profitablesàd’autresutilisateurs»(Lankford,2012).PourBurt et al. (1997), le termeEldudénominateurdoit correspondre à la différence entre le volumed’eaud’irrigation(VEi)et lestockd’eaud’irrigation(∆Si)soitEl=VEi-∆Si,cequirevientàconsidéreraudénominateurtoutesles«pertes»(évapotranspiration,percolation,ruissellement).

Dansledomainedel’irrigation,cetindicateur(Ea)est défini pour fournir une idée sur l’adéquation desarrosagesparrapportauxbesoinseffectifseneaudescultures,maisneconsidèrepaslesévènementsquisepassentdelasourced’eauauchampnidesréutilisationspossiblesdeseauxnonvaloriséesà laparcellepar laplante. Il découle d’une logique d’optimisation desprocessustechnologiques.Ainsi,danslaconceptiondel’efficienceclassique, le termedunumérateurdevraitcorrespondreàl’évapotranspirationréelledelaplante,commelesoutiennentvanHalsemaetal.(2012).Parailleurs,considérantquedanslapratiquelesefficiencesd’irrigation sont définies à l’échelle d’un systèmed’irrigation, pour mesurer son aptitude à convoyer

3 IsraelsenO.W., 1950. Irrigation principles and practices.NewYork,NY,USA:Wiley.4 IsraelsenO.W., CriddleW.D., FurimanD.K. & HansenV.E.,1944. Water application efficiencies in irrigation. AgriculturalExperiment Station Bulletin, 311. Logan, UT, USA: Utah StateAgriculturalCollege.


l’eau sans perte et à en faire un usage productif,vanHalsemaetal.(2012)suggèrentdelimiterl’usagedecesindicateursàleursélémentsconstitutifsquesontl’efficacitédetransport(primaire,secondaire,tertiaire)et l’efficacité d’application (parcelle, exploitation).Ainsi,lanotiond’efficienceavecsesdeuxtermes(Eaet Et) est présentée comme l’efficience globale del’irrigation(EG)ets’exprimepar:

EG=EaxEt (Éq.3).

3.2. Concepts de productivité (PE) et d’efficience d’utilisation de l’eau (EUE)Laproductivitédel’eau(PE)alongtempsétédéfiniecomme le rendement des cultures par unité detranspiration(Viets,1962).Danssonacceptionactuelle,la notion de productivité de l’eau dans le secteur del’irrigation se fonde sur l’idée de «Produire plus degrainspargoutted’eau»(FAO,2002;Giordanoetal.,2006). Il s’agit d’unemesure de l’accroissement desproductionsparunitéd’eauconsomméeets’exprimepar:

PE=P (Éq.4)Ec

avec PE, Productivité en kg.mm-1.ha-1; P, Produiten kg; Ec, Eau consommée, correspondant àl’évapotranspirationréelleparunitédesurfaceenmmoum3.

Maisdesdivergencesetdesnuancesapparaissentdans la compréhension des termes «produit» dunumérateur et «eau consommée» du dénominateurdansl’expressiondelaproductivité.Eneffet,certainsauteurs comprennent par «eau consommée», eaulivrée,eauappliquée,eaudisponible,etc.,cequientrai-nenaturellementuneconfusiondansl’appréhensiondelanotiondeproductivité (vanHalsemaet al., 2012).D’autresauteurs(IWMI,1997;Dembéléetal.,2001)présententl’indicateurdelaproductivitédel’eau(PE)commelerapportdelaproduction(P)auvolumed’eaureçu(Ve)pourl’irrigationdelaparcelle:

PE=P (Éq.5).Ve

Des auteurs comme Playan et al. (2006) pensentmême que d’autres indicateurs de productivitépeuvent être dérivés de l’Éq. 4, en faisant varier le«dénominateur» qui peut correspondre à: «Eaufournie» (irrigation+pluie); «Besoins bruts d’irri-gation» (Évapotranspiration+besoins de lessivage),etc. Dans ces conditions, il devient difficile decomparer des valeurs de productivité, les bases de

calcul utilisant des variables fondamentalementdifférentes. Par ailleurs, au niveau du numérateur,les agro-économistes qui perçoivent la productivitésous l’angle de la valorisation économique de l’eau,préfèrentremplacerleterme«produit»parsavaleurmonétaire. Ils l’expriment comme le rapport de lavaleur ajoutéeduproduit (VA),ouencoredu revenu(R)auvolumed’eauconsomméependanttoutlecyclede production.Cette approche permet d’appréhenderle produit financier généré par mètre cube d’eau(Bouazizetal.,2002),maisoccultedumêmecouplesaspectsliésàlaquantitédebiomasseproduiteparunitéd’eauconsommée.Uneautreconfusiondécouledelaperception de la notion d’efficience d’utilisation del’eau (EUE).L’efficienced’utilisationde l’eau (EUEenkg.m-3)estgénéralementdéfiniepar:

EUE=production(kg) (Éq.6)eauappliquéeoudisponible(m3)

(vanHalsemaetal.,2012).

Dans cette expression, le dénominateur [eauappliquée ou eau disponible] est généralementconsidérécommel’eaud’irrigationmajoréedeseauxdepluie.L’eauappliquéedanscettelogiquecorrespondà la quantité d’eau brute disponible à la parcelle ouau champ. De cette eau, une portion indéterminéeéquivalant à l’évapotranspiration réelle de la culture(ETR)estutiliséepourlaproductiondebiomasseparlaplante.Cettenotionprendencomptelanécessitédemaximiserlaproductionparunitéd’eaudisponibledansun contexte de demande alimentaire croissante et deressourceseneaulimitées(Moldenetal.,2010).Maislaconfusionvientdufaitquelesphyto-physiologistesprésententl’efficienced’utilisationdel’eau(EUE),quiestunparamètreclépourdéterminerl’efficacitéaveclaquelle le secteur agricole utilise l’eau, comme lerapportdugaindecarbone(GCenkg)parunitéd’eauutilisée(EUenm3)(Flexasetal.,2010):

EUE(kg.m-3)=GC (Éq.7). EU

En fonction des variables associées aux termes«Gain de carbone» et «Eau utilisée», Flexas etal.(2010) distinguent plusieurs types d’efficiencesd’utilisation de l’eau, définies ci-après, qui sontinterdépendanteset seconfondentparfoisà lanotiondeproductivitédel’eau.

Efficience d’utilisation de l’eau par la culture (EUEc). Cette efficience (EUEc) dépend de l’eautotale utilisée au cours du cycle de production de la


culture,quicomprendl’eauperdueetnonutiliséeparlaplante(évaporation,ruissellement,infiltration,etc.)etl’eautranspiréeparlaplante.Elleestdéfiniecommelerapportdugaintotaldecarboneparlaplante(GTCenkg)àl’eautotaleutilisée(ETUenm3):

EUEc(kg.m-3)=GTC (Éq.8). ETU

Efficience d’utilisation de l’eau par la plante entière (UEp). Elleprendseulementencomptel’eauutiliséeparlaplante(eautranspiréeparlaplante)ets’exprimepar:

EUEp(kg.m-3)=GTC (Éq.9). Tr

Cette efficience apprécie le gain total de carbone(GTC) de la plante par rapport à sa consommationen eau, traduite par sa transpiration (Tr en m3). Latranspirationdelaplantedépenddeparamètresliésàsacroissanceetàlastructuredesoncouvertvégétal,notamment l’indice de la surface foliaire et l’angledes feuilles qui déterminent le niveau d’interceptionde la lumière utilisée sous forme d’énergie pour latranspirationauniveaude la feuille.La transpirationfoliaireelle-mêmedépenddelademandeévaporativedel’atmosphère,représentéeparledéficitdepressiondevapeurdelafeuilleàl’air(DPV)etdelaconductancede la feuille, surtout de la conductance stomatique(Cs).SelonBarbour et al. (2010), la conductancedumésophylle,(Cm)estunelimiteimportanteetvariabledelaphotosynthèsequiaffecteégalementl’efficiencede la transpiration foliaire. Ces auteurs soutiennentqu’une variation significative de Cm a été trouvéeentredesgénotypesdifférentsetaétécorréléeavecletauxdephotosynthèse.LegénotypeaveclaCmlaplusélevée présenterait également la transpiration la plusélevée.

À partir de l’évaluation du gain net de carbone(GNC) [différence entre le gain de carbone parphotosynthèseetlespertesdecarboneparrespiration],de la conductance stomatique (Cs) et du déficit depressiondevapeurdelafeuilleàl’air(DPV),Flexaset al. (2010) distinguent l’efficience d’utilisation del’eauàl’échelledelafeuilleetl’efficienceintrinsèqued’utilisationdel’eau.

Efficience d’utilisation de l’eau à l’échelle de la feuille. Elle s’exprime par le rapport du gain net decarbone(GNC)àlatranspirationfoliaire(Tr):

EUEf(kg.m-3)=GNC (Éq.10). Tr

Efficience intrinsèque d’utilisation de l’eau. Elleestdéfinie par le rapport dugainnet de carbone (GNC)[différenceentrelegaindecarbonedelaphotosynthèseetlespertesdecarboneparrespiration]àlaconductancestomatique(Cs):

EUEi(kg.m-3)=GNC (Éq.11). Cs

Enfin, considérant le rendement (en fruit de laculture de vigne), Flexas et al. (2010) définissent lerendementdel’efficienced’utilisationdel’eau(EUEr).Cerendementneconsidèrequelebilandecarbonedesfruitsdevigneets’exprimeparlerapportdurendementenfruit(Rdtenkg.ha-1)àlatranspiration(Trenm3):

EUEr(kg.ha-1.m-3)=Rdt (Éq.12). Tr

Dans ce dernier cas, le rendement de l’efficienced’utilisationde l’eau(Éq.12)sembles’assimilerà lanotion de productivité de l’eau (Sadras et al., 2006;Bluemlingetal.,2007).

Unautreindicateurd’efficiencequifaitpolémiquedans la littérature est l’approvisionnement relatif eneau(ARE),quis’exprimepar:

ARE=Volumed’eaudisponible(Éq.13)Besoinsréelseneaudescultures

(Rodriguez-Diaz et al., 2008; van Halsema et al.,2012).

Dans cette expression, les besoins réels en eaude la culture correspondent à l’évapotranspirationréelledelaculture.SiARE=1,celasignifiequ’ilyaadéquationentrel’eaudisponibleetlaconsommationd’eaupar la culture.Pour le calculdeARE, l’IWMI(1997)introduitdanssonexpressionaudénominateurl’évapotranspiration (ET) et les eaux perdues parpercolationprofonde(PP)etconsidèreaunumérateurles pluies efficaces (pef) et l’irrigation (Ir), ce quidonne:

ARE=Ir +pef (Éq.14). ET+PP

CetteexpressionaétéutiliséeparDembéléetal.(2001)dansl’évaluationdesperformancesàlaparcelledepérimètresirriguésauBurkinaFaso.Enréalité,les


eaux de percolation n’intervenantplusdansleprocessusdeproductionde la plante ne devraient pas êtreprisesencompte;autrementdit,onaurait alors dû prendre en compteaussi bien les eaux perdues parruissellement (colature), voire leseauxdelessivage.

Au regard de ces confusions,il est opportun de convenir desvariables à utiliser pour cesconcepts, afin de garantir leurcompréhensionetusageharmoniséet permettre à leurs utilisateurs deparler le même langage. Dans cetesprit, considérant que la notionde productivitémesure l’efficacitédu processus physiologique deproduction de biomasse et deformation de rendement descultures, lié à leur consommationréelle en eau, de nombreuxauteurs (Rao, 1993; Lage etal., 2004; van Halsema et al.,2012) suggèrent de s’en tenir àl’Éq.4 comme expression de laproductivité.Expriméedelasorte,elle a aussi l’avantage de pouvoirêtre comparée dans l’espace etdans le temps pour le même typede culture (Sadras et al., 2006).En ce qui concerne l’efficienced’utilisationdel’eau,pourmarquerladifférenceentreEUEetPE,vanHalsemaetal. (2012)pensentqueEUE devrait être réservée pourles applications d’eau brute. Dureste, ils considèrent queEUE estplutôtunemesuredel’efficacitédel’irrigationetnonunindicateurdeproductivité.

Au niveau de la perceptionéconomique, la valeur ajoutée parmètre cube d’eau consommé estun indicateur intéressant, en cesensqu’ilpeutpermettredeciblerdes cultures économiquementrentables,maisilresteunindicateurtrès sensible aux aléasdumarché,avecdeséventualitésdevariationsimportantesenfonctiondesespacesgéographiques.

Le tableau 1 reprend lescomposantes des fractions desindicateurs de productivité etd’efficiencedel’eau. Ta

blea

u 1.Résum

édequelquesacceptionsdesnotionsd’efficienceetdeproductivitédel’eau—

Sum

mar

y of

som

e se

nses

of w

ater

effi

cien

cy a

nd p

rodu

ctiv

ity c

once

pts.

N° d

es

colo

nnes

N° d

es li

gnes

12

34

56

71

→ ↓ V

aria

bles

P ou

Rdt

GTC

GN

CET

R o

u ET

R +

PP

Ir +

Pef

Réf

éren

ces

2Tr

EUE c=

P/Tr

EUE p=

GTC

/Tr

EUE f=

GNC/Tr

Flexasetal.,2010

3ET

UPE

=P/ETU

EUE c=

GTC

/ETU

(3;2)Playánetal.,2006

(3;3)Flexasetal.,2010

4ET

RPE

=P/ETR

vanHalsemaetal.,2012

5ET

R +

PP

AR

E=Ir+pef/ETR

+PP

IWMI,1997;

Dem

béléetal.,2002

6C

sEU

Ei=GNC/Cs

Flexasetal.,2010

7El

PE=P/E

lEa

1=ETR

/El

Ea2=ETR

+PP/E l

(7;5)pourE

a 1:Rao,1993;

vanHalsemaetal.,2012;

(7;5)pourE

a 2:

Lankford,2012

Source:synthèsedel’auteuràpartirdelarevuebibliographique(lacolonne7donnequelquesréférencesd

’articlestraitantdesconceptsd

’efficienceetdeproductivitéde

l’eau)—

Sum

mar

y of

aut

hor f

rom

the

liter

atur

e re

view

(col

umn

7 gi

ves s

ome

refe

renc

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effi

cien

cy a

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ater

pro

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s) ; ARE:approvisionnement

relatifeneau—re

lativ

e w

ater

supp

ly;Cs:Conductancestom

atique—

stom

atal

con

duct

ance

;Ea:efficienced’application—a

pplic

atio

n ef

ficie

ncy;E

I:efficiencede

l’irrigation—ir

riga

tion

effic

ienc

y;E

l:eauappliquée—

wat

er a

pplie

d ;E

TR:évapotranspirationréelle—

act

ual e

vapo

tran

spir

atio

n;E

UEc:efficienced’utilisationdel’eaupar

laculture—

cropwateruseefficiency;EU

Ef:efficienced’utilisationdel’eauàl’échelledelafeuille—

leaf

-leve

l wat

er u

se e

ffici

ency;EU

Ei:efficienceintrinsèqued’utilisationde

l’eau—

intr

insi

c w

ater

use

effi

cien

cy;EU

Ep:efficienced’utilisationdel’eauparlaplanteentière—

who

le-p

lant

wat

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se e

ffici

ency;EU

Er:rendem

entdel’efficienced’utilisation

del’eau—yi

eld

wat

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ffici

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;ET

U:eautotaleutilisée—

tota

l wat

er u

se;GNC:gainnetdecarbone—

net

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bon

gain;GTC

:gaintotaldecarbone—

tota

l car

bon

gain

;Ir:irrigation—ir

riga

tion;P:production—p

rodu

ctio

n;PE:productivitédel’eau—

wat

er p

rodu

ctiv

ity ;Pef:pluieefficace—

effe

ctiv

e ra

infa

ll;PP:perteparpercolation

profonde—

loss

by

deep

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cola

tion;R

dt:rendem

ent—

yiel

d;Tr:transpiration—tr

ansp

irat

ion.


4. APPROCHES DE CALCUL DES PRINCIPAUX INDICATEURS DE PERFORMANCE À LA PARCELLE

Pour apprécier les performances de l’irrigation à laparcelle,deuxindicateurssontgénéralementutilisés:l’uniformité de distribution (UD) et l’efficienced’application(Ea).

4.1. Cas de l’irrigation de surface

Danscette sous-section, l’approchedecalcul de l’uniformité de distribution,lecoefficientdestockageetl’efficienced’application de l’eau à la parcelleserontabordés.

Uniformité de distribution (UD).L’unedesqualitésmajeures de l’irrigation est d’obtenir la plus granderégularitéde ladosed’arrosage sur toute laparcelle,cequisetraduitparl’uniformitédedistribution.Elleindiquelaqualitédelarépartitiondelahauteurd’eauinfiltréedanslaparcelleets’exprimepar:

avecHME,hauteurmoyenned’eaud’irrigation.Lahauteurmoyenned’eauinfiltréedansles25%

de la surface la moins irriguée est définie commeétantlamoyennedes25%desvaleurslesplusbassesde la hauteur d’eau infiltrée. Ainsi, l’uniformité dedistributiondépenddesparamètresquicaractérisentlesystèmed’irrigationetsonmodedegestion,notammentl’approvisionnement en eau de la parcelle (réseau,débit,tempsd’irrigation),laqualitédel’aménagementparcellaire (dimensionnement des planches, raiesou bassins et les pentes, etc.), et les caractéristiqueshydrodynamiques du sol qui influencent les vitessesd’écoulement de l’eau (écoulements de surface etsouterrain). Elle peut être exprimée en fonction desvariablesquilacaractérisent(Pereiraetal.,2006):

UD=f1(Q,L,n,So,Ic,Fa,Tco) (Éq.16).

avecQ,débitd’alimentation;L, longueurde la raie,delaplancheoudubassin;n,coefficientderugositéhydraulique;So,pentelongitudinaledelaparcelle;Ic,caractéristiquesd’infiltrationdusol;Fa,caractéristiquedelasectiontransversaledelaraie,delaplancheoudubassin;Tco,tempsécouléjusqu’àl’interruptiondel’irrigation.

L’uniformité de distribution est une conditionnécessairepourl’efficienced’uneirrigation.Toutefois,

elle n’est pas suffisante pour apprécier la qualité del’arrosagecaronpeutavoiruneirrigationtrèsuniformemais avec une très faible efficience d’application(Bouazizetal.,2002).

Coefficient de stockage (CoS). Le coefficient destockage est également un paramètre d’appréciationde la qualité de l’irrigation de surface. Il représentelepourcentagedudéficithydriquedusolcombléparl’irrigation(Bouazizetal.,2002):

Efficience d’application. En ce qui concerne ladéterminationdel’efficienced’applicationdel’eauàlaparcelle,quis’exprimecourammentcommelerapportentrelaquantitéd’eauréellementstockéedanslazoneracinaire et laquantité apportéeauniveauduchamp(Pereiraetal.,2006),différentesapproches,inspiréesdel’Éq.2,ontétéproposées:

Approche de Merriam et Keller.Dansleurapproche,Merriam et al. (1978)estiment l’efficienced’application de l’eau à la

parcelleàpartirdeladosemoyenneappliquée Da( ), la doseminimalemoyenne infiltrée Dinf, min( ) et ledéficithydriquedusolavantl’irrigation(DH),àpartirdedeuxalternatives.Dans lapremièrealternative, ledéficitenhumiditédusolestcomblépar l’irrigation,maistoutexcèsd’eauestperduparpercolation:

(Éq.18).

Pourl’autrealternative,l’eauappliquéeestdestinéeà réalimenter la zone racinaire sans que le déficithydriquedusolnesoitcombléparl’irrigation:

Si Dinf, min > DH, alors EAmk =DHDa

×100

(Éq.19).

La complexité de cette approche réside dans ladéterminationdudéficithydriquedusoletdeladosemoyenneinfiltréeetlesprécisionsdanslesapplicationsd’eau.

Approche de Elliot et Walker.Lecalculdel’efficienced’applicationàlaparcelledansl’approchedeElliotetal.(1982)estbâtiesurlerapportentreladosemoyenne

UD=100xHME infiltrée dans les 25 % de la surface la moins irriguée(Éq.15) HME infiltrée dans la parcelle

CoS=HME stockée dans la zone racinairex100(Éq.17).Déficit hydrique du sol comblé par l’irrigation

Si Dinf, min < DH, alors EAmk =Dinf,min

Da

×100


efficace infiltrée Deff( ) et ladosemoyenneappliquéeDa( ) :

EAew =Deff

Da

×100 (Éq.20).

Cetteexpressiontientcomptedeladoseeffectivementstockée dans la zone racinaire utile pour la planteet sa complexité relative réside également dans ladéterminationdeladosemoyenneinfiltrée.

Approche de Walker.Walker (1989) suggère la priseen compte de la dose infiltrée requise par unité delongueuràtraverslaformulesuivante:

EAw =

Zreq × LQ0 × 60 × tco

(Éq.21)

oùLestlalongueurdesraiesenm;tcoestletempsdecoupureenmin;Zreqestladosed’eauinfiltréerequiseenm³.m-1deraie;Q0est ledébitentrantdanslaraieenm³.h-1.

Cette approche apporte, certes, plus de précisiondansl’estimationdel’efficiencemaisrequiertbeaucoupplusdevariablesàdéterminer.Elleestindiquéepourl’irrigationdesurfaceàlaraie.

Approche de Molden. En 1990, Molden et Gatesprésentent l’efficience d’application à la parcellecomme le désir de conserver l’eau en égalant l’eaulivréeavecl’eaurequiseparlaculture.L’efficienceestainsiexpriméecommelamoyenne,pourunecertainezone (zr) et pour la durée d’une campagne de suivi(CaS), du rapport entre le volume requis (QR) et levolumelivré(QD):

Pour QD ≥ QR, alors EAm =1CaS

1Zr Zr∑ QR

QD

⎛

⎝⎜

⎞

⎠⎟

⎛

⎝⎜⎜

⎞

⎠⎟⎟T∑ ;

sinonEAm=1 (Éq.22).

Cetteapprochenécessiteunsuivicontinuduprofild’humidité dans le sol tout au long du cycle de lacultureainsiquedesapplicationsd’eau.

Au regard de la diversité des approchesd’appréhension de l’efficience d’application etdes difficultés à déterminer correctement certainesvariables,Bosetal.(1990),sebasantsurlesconceptsclassiques de l’efficience, ont soutenu la perceptionde l’efficience d’application de la CommissionInternationale de l’Irrigation et du Drainage pourqui l’efficience d’application à la parcelle est la

relationentrelaquantitéd’eaufournieauchampetlaquantité d’eau nécessaire et mise à disposition pourl’évapotranspiration de la culture afin d’éviter unstresshydriquependantlecycledecroissance,cequise résume à l’Éq.2. La connaissance de l’efficienced’applicationdel’eauàlaparcellepermetdedéduirelepourcentagedespertesd’eau(PPE)d’irrigationdansuneplanche,représentépar:

PPE=100-Ea. (Éq.23).

Cepourcentagereprésentelasommedespertesparpercolation profonde (PP en%) et par ruissellementvers lacolature (Rcen%).Lecalculde lavaleurdePPrequiertladéterminationduvolumed’eauinfiltréàlafindel’irrigation(Vienm3),levolumed’eaustockédanslazoneracinaire(Vsenm3),letempsd’irrigation(Tienmin)etledébitd’alimentation(Qenm3.min-1).Àpartirdecesvariables,PPpeut êtredéterminéparl’équation:

PP=(Vi -Vs)x100 (Éq.24). QxTi

Ainsi, en remplaçant dans l’Éq.23, PPE par sesélémentsconstitutifs,onobtient:

PPE=100-Ea<=>PP+Rc=100-Ead’oùRc=100-Ea-PP (Éq.25).

4.2. Cas de l’irrigation par aspersion

Au niveau de l’aspersion, l’efficience du systèmeest généralement déterminée à partir du coefficientd’uniformité de Christiansen, CU (Tiercelin et al.,2006):

CU =100 1−HEi−HEM( )∑n.HEM

⎡

⎣⎢⎢

⎤

⎦⎥⎥(Éq.26)

avec n, nombre de pluviomètres disposés selon unemaillecarrée;HEi,lamed’eaurecueillieauniveaudupluviomètreI;HEM, lamed’eaumoyenneduréseaudesnpluviomètresdisposésselonunemaillecarrée.

Cette approche est relativement facile et permetd’apprécierl’uniformitéderépartitiondel’eau.

5. BESOINS EN EAU DES PLANTES, TENEUR EN EAU DU SOL ET MÉTHODES DE DÉTERMINATION

Ladéterminationdesbesoinseneaudesculturespasseparlaconnaissancedelaquantitéd’eauperdueparla


cultureenconditionréelledeproductionqu’onappellel’évapotranspiration réelle (ETR) (Amigues et al.,2006).Ellevarieselonlesconditionsphysiologiquesetd’approvisionnementeneaudelaplante.Ellepeutêtreinférieure ou égale à l’évapotranspiration maximum(ETM = Quantité d’eau perdue par une végétationjouissant d’une alimentation hydrique optimale) dela plante selon la disponibilité de l’eau dans le sol.Ladisponibilitéde l’eaudans lesols’exprimepar laréserveutile:

(RU):RU=(Hcc-Hpfp)xDaxz (Éq.27)

avec RU, Réserve utile en mm; Hcc, humiditépondéraleen%àlacapacitéauchamp;Hpfp,Humiditépondéraleen%aupointdeflétrissementpermanent;Da,Densitéapparentedusoleng.cm-3;z,Profondeurd’enracinement en dm. La RU dépend des types desolsetseulementunefractiondecetteréserveappeléeréserve facilement utilisable (RFU) sera mobilisablesanseffortpar laplante.Elleestparfoisestiméeà lamoitiédeRU(Rieuletal.,2003).Lorsque l’offreeneau du sol correspond à la RFU, ETR = ETM; parcontre,lorsqu’elleestinférieureàRFU,laplantefermesesstomatesetETR<ETM.

PourdéterminerETR,lanotiond’évapotranspirationderéférence(ETRefouEToouETP)aétéintroduiteetreprésentelaquantitéd’eauperdueparunevégétationderéférenceenphaseactivedecroissancerecouvranttotalementunsolassurantunealimentationhydriqueoptimale (ray-grass) (Allenetal.,1998;Rieuletal.,2003;Amiguesetal.,2006)

La détermination de l’ETRef se fait à l’aide deformules prenant en compte les données climatiques(formuledeTURC,formuledeBLANEY-CRIDDLEetl’équationFAO-Penman-Monteith),pardesmesuressur bacs évaporomètriques ou par des mesureslysimétriquesde référence.La formuleFAO-PenmanMonteithestaujourd’hui laplusutiliséepourprévoirlesbesoinseneaudesculturesets’exprimepar:

ETo =0, 408Δ Rn −G( ) + γ 900

T + 273u2 es − ea( )

Δ + γ 1+ 0,34u2( )(Éq.28)

avec ETo, Évapotranspiration de référence en mmpar jour; Rn, Rayonnement net à la surface de laculture en MJ.m-².j-1; G, densité de flux de chaleurdanslesol,enMJ.m-².j-1;T,températurequotidiennemoyennedel’airà2mdehauteuren°C;γ,constantepsychométriqueenkPa.°C-1;u2,vitesseduventà2mdehauteur;es,pressiondevapeursaturanteenkPa;ea,pressiondevapeur réelleenkPa; es-ea,déficitde

pression de vapeur saturante en kPa; ∆, pente de lacourbedepressiondevapeursaturanteàtempératureTenkPa.°C-1.

L’évapotranspiration réelle est ensuite calculéeen mettant à contribution les coefficients culturauxdescultures(Kc)(Doorenbosetal.,1977)àpartirdel’expression:

ETR=KcxETRef (Éq.29).

6. QUELQUES APPROCHES D’ESTIMATION DE L’ÉVAPOTRANSPIRATION ET DE CALCULS DE L’EFFICIENCE ET DE LA PRODUCTIVITÉ DE L’EAU À L’AIDE DE PROGRAMMES INFORMATIQUES

La FAO, soucieuse d’améliorer l’efficience et laproductivitédel’eau,adéveloppéàtraverssa«DivisionEauetSol»,desprogrammesinformatiquespermettantd’orienterlaprisededécision,dontCROPWAT8.0etAQUACROP4.0.

CROPWAT8.0pourWindowspermetl’évaluationdes besoins en eau des cultures et des besoinsd’irrigation.Leprogrammeestbasésurl’utilisationdetrois typesdedonnées, lesdonnéesdusol,duclimatetdesculturesetpermetl’élaborationdeprogrammesd’irrigation sous différentes conditions de gestion,ainsiquelecalculdescalendriersd’irrigationaveclapossibilitéde fairevarier les systèmesdeculture.LeprincipedefonctionnementetlesprocéduresdecalculutiliséesdansCROPWAT8.0 sont fondamentalementbasés sur deux publications de la FAO: FAO n°56(Allen et al., 1998) et FAO n°33 (Doorenbos et al.,1979).Ceprogrammeinformatiqueoffrelapossibilitéd’utiliser des données journalières, décadaires oumensuelles, contrairement à la plupart des logicielsd’approche similaire, qui euxdemandent absolumentdesdonnéesjournalières.

QuantàAQUACROP4.0,c’estsurtoutunmodèlede la productivité de l’eau des cultures, qui simulespécifiquement la réponse du rendement à l’eaudes cultures herbacées. AQUACROP4.0 requiertpratiquement les mêmes données d’entrée queCROPWAT8.0.

Ces dernières années, des techniques de bilanénergétique utilisant des données satellitaires ont étédéveloppéespourl’évaluationdel’évapotranspiration(Bastiaanssenetal.,2000;Allenetal.,2007;Ahmadetal.,2009).C’estlecasdesprogrammestelsqueSEBAL(Ahmadetal.,2009),DSSAT4.5(Salazaretal.,2012),SAMIR (Simoneaux et al., 2009), Ador Simulation(Lecina et al., 2006a;Lecina et al., 2006b) etc., quipermettentdedéterminerl’évapotranspirationàpartirdedonnées satellitaires.Lacollectedes informations


deterrain,notammentl’approvisionnementeneaudespérimètres,permetensuitedecalculer les indicateursdeproductivitéetd’efficiencedel’eau.Chaquemodèlea ses niveaux de précision dans la déterminationde l’évapotranspiration, mais le mode de calcul desindicateurs d’efficience et de productivité de l’eaudépenddesvariablesàconsidéreretnonduprogrammeinformatique.

L’utilisation de ces modèles est relativementonéreusecomptetenuducoutd’acquisitionélevédesimagessatellitairesetneconvientpaspourlesétudesàl’échelledelaparcelle.LesmodèlesFAOparaissentplusséduisantspourtravailleràl’échelledelaparcelleet sont appropriés aussi bien pour les vulgarisateurs,leschercheursquepourlesbesoinsdeformation.

7. CONCLUSION

Lesnotionsd’efficienceetdeproductivitédel’eausontdiversementappréhendéesdanslalittérature,selonlessensibilitésscientifiques.Celatémoigned’uneprisedeconsciencegénéraliséedelararéfactiondesressourceseneauetdelanécessitédedisposerd’indicateurspourestimeràlafoislespertesengendréesaucoursdesonusage,maisaussilesgainsdeproductionengrangésparunitéd’eauconsommée,afindeprendredesmesurescorrectivesappropriéespourplusd’économied’eau.

Cependant,ladiversitédeperceptiondecesconceptsentrainenaturellementdesconfusions,maisaussidesdivergencesde fond, liées à l’utilisationdevariablesdifférentesdanslecalculd’unmêmeindicateur.

Cettesynthèsebibliographiqueapermisdepasserenrevueetd’éclaircirdavantagelesconceptsd’efficienceet de productivité de l’eau selon les domainesd’application. Il apparait aussi que les travaux surl’évaluationdel’efficienceetdelaproductivitésesontbeaucoup intéressés à l’appréciation de la situationexistante et aux prédictions globales de la demandeen eau.Un accent devra êtremis spécifiquement surles facteurs techniquesetorganisationnelsdegestionde l’irrigation, qui impactent sur l’efficience et laproductivité de l’eau à l’échelle de la parcelle.Danscesens,ilserait,parexemple,intéressantdemodéliserl’efficience d’application de l’eau en fonction desdoseset fréquencesd’irrigation,et laproductivitéenfonctiondelapériodedemiseenplacedelaculture,afindeproposerdesapprochesphysiquesdeconduitede l’irrigationà laparcellequioffrent lesmeilleuresefficiencesd’applicationetdeproductivité.Lesoutilsd’aideàladécisiondelaFAO,notammentCROPWATetAQUACROP,pourraientêtreutilisésàceteffet.Unteltravailpourraitêtred’unintérêtpourlespayssahéliensquifondentunespoircertainsurledéveloppementdeleur agriculture grâce à l’irrigation, mais qui restentconfrontésàlararéfactiondelaressourceeneau.

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