396
Programme des Nations Unies pour le dtveloppement Elérr:ent Fonds spécial Tunisie Organisation des Nations Unies pour l'éducation, la science et la culture Recherche et formation en matière ·d'irrigation avec des eaux salées 1962·1969 Rapport technique Tech. Rpt./Unesco/UNDP (SF) TUN.5 (Publié également en anglais) Paris août 1970

Tunisie : recherche et formation en matière d'irrigation ...horizon.documentation.ird.fr/exl-doc/pleins_textes/divers16-02/... · Les périmètres irrigués et les eaux d'irrigation

Embed Size (px)

Citation preview

  • Programme des Nations Uniespour le dtveloppementElrr:ent Fonds spcial

    Tunisie

    Organisation des Nations Uniespour l'ducation, la scienceet la culture

    Recherche et formation en matired'irrigation avec des eaux sales

    19621969

    Rapport technique

    Tech. Rpt./Unesco/UNDP (SF)TUN.5(Publi galement en anglais)

    Parisaot 1970

  • Programme des Nations Uniespour le dveloppementElment Fonds spcial

    'I\UNISIE

    Organisation des Nations Uniespour l'ducation. la scienceet la .culture

    RECHERCHE ET FORMATION EN MATIERE

    D'IRRIGATION AVEC DES EAUX SALEES

    1962 - 1969

    RAPPORT TECHNIQUE

    Tech.Rpt./Unesco/UNDP(SF)TUN.5(Publi galement enanglais)

    Parisaot 1970

  • SOM MAI R E

    AVANT - PROPOS

    Liste des abrviations

    Bibliographie

    "INTRODUCTION

    A. LE PROJET1. Importance de l'eau saumtre dans l'agriculture tunisienne

    a. L'agriculture dans l'conomie nationaleb. Les primtres irrigus et les eaux d'irrigation

    2. Le centre de recherches sur l'utilisation de l'eau saleen irrigation

    a. Objectifsb. Mthodes et moyens

    3. Droulement des oprations

    B. AGENCEMENT DU RAPPORT

    I. MOYENS ET METHODES DE TRAVAIL

    A. LES STATIONS

    1- Choix des stations2. Monographie des stations

    a. Conditions naturelles(1) Sols(2) Eaux(3) Climats

    b. Equipement

    B. ESSAIS ET ETUDES

    1- Prsentation d'ensemble2. Terminologie et commentaires techniques3. Essais "dose et frquence"

    a. Principe de ces essaisb. Conduite de ces essais

    (1) Principe de la mthode d'essai(2) Pratique de la mthode d'essai

    C. METHODES DE TRAVAIL

    1- Mthodes statistiquesa. Plan d'essaib. Traitementsc. Nombre de rptitionsd. Analyse statistique

    Pages

    l

    II

    III

    IV

    l

    lll2

    334

    5

    6

    7

    9

    91111111415151717182222232424

    252525262627

  • 2. Mthodes et techniques de prlvement et d'analysea. Prlvementb. Analyses

    II. LES RECHERCHES ET LEURS RESULTATS

    A. f.'IAITRISE DE LA SALINITE ET DE L' ALCALISATION DES SOLS

    1, Salinita. Influence de diffrents facteurs

    (1) Qualit de l'eau(2) Dose et frquence(3) Mode d'apport

    b. Exemples d'volution de la salinit(1) Cas d'un sol surirrigu(2) Lessivage des sols trs sals

    c. Efficacit du lessivage(1) Description de la mthode utilise(2) Tozeur(3) Cherfech

    2. Alcalisationa. Influence des facteurs

    (1) Qualit d'eau(2) Dose et frquence

    b. Dsalcalisation d'un solc. Relation entre alcalisation et salinit

    B. REACTION DES CULTURES

    1. Effets de la salurea. Effets de la salure sur la production

    (1) But de l'tude(2) Conduite de l'tude(3) Rsultats

    b. Etudes et observations de points spcifiques(1) Germination et leve(2) Sulfato-rduction rhizosphrique et

    Sulfato-rduction spermosphrique(3) Composition minrale de quelques vgtaux

    2. r~esure de la consommation d'eaua. P-'1thode du bilan hydrique

    (1) Terrain drainage naturel(2) Terrain drainage artificiel(3) Conclusion

    b. Mthode du bilan d'nergie(1) Description(2) Mesure du rayonnement net(3) Mesure de la rsistance des stomates(4) Etude des diffrences entre les consommations

    en lysimtre et au champ dans le cas destomates

    (5) Conclusion

    Pages

    282828-

    2931

    333333374552525966666769717171737475

    7779797980818686

    879194949599

    103104104106106108

    110

  • Pages

    3. Apport d'eau et production IIIa. Gnralits IIIb. Etude par culture 112

    (1) Phnologie de la plante(2) Raction l'irrigation(3) Modle d'irrigationCultures tudies :- fourragres (luzerne, sorgho fourrager, mats,

    ray-grass, bersim, orge en vert)- lgumires (tomates d't, fves, asperges de

    primeur)- palmier dattier

    c. Observations 146d. Conclusions 147

    C. AMENAGEMENT HYDRAULIQUE DU TERRAIN 153

    1. Irrigation 153a. Irrigation de surface 154

    (1) Sols sableux 154(2) Sols argilo-limoneux 166

    b. Aspersion 169(1) But et intr@t 169(2) Restrictions imposes par les conditions 170

    mtorologiques(3) Dbit utiliser 171(4) Effets 171

    2. Drainage 172a. But 172b. Calcul de l'espacement des drains 173c. Drainage Cherfech et Tozeur 176

    (1) Cherfech 176(2) Tozeur 178

    III. REVUE DES RESULTATS El' SYNTHESE GENERALE 181

    A. REVUE DES RESULTATS 184

    1. Matrise de la salinit et de l' alcalisation 1842. Raction des cultures 1853. Amnagement hydraulique du terrain 187

    B. SYNTHESE GENERALE 188

    c. RECOMMANDATIONS 1911. Elments retenir pour la Tunisie 191

    a. Recherches 191b. Etudes conomiques 192c. Formation et information 192

    2. Enseignements au niveau international 192a. Aspect scientifique 192b. Aspect mthodologique 193

  • l

    A V A N T - PRO P 0 S

    Le Gouvernement tunisien, pour rsoudre les problmes de mise envaleur agricole rendus difficiles par l'existence d'eaux saum-

    tres dans une grande partie du pays, a cr en 1962, avec l'assistance duFonds Spcial des Nations Unies et de l'UNESCO, un Centre de Recherches surl'Utilisation des Eaux Sales en Irrigation (CRUESI).

    Les rsultats des travaux accomplis par le Centre ont t prsen-ts un Sminaire organis l'initiative du Gouvernement tuni-

    sien pour informer les responsables de ses services agricoles et discuterles conclusions la lumire de l'exprience acquise par des chercheursd'origines diVerses.

    Les sances ont t suivies par plus de 250 spcialistes dont 150taient venus de 15 pays j parmi ces ingnieurs se trouvaient plu-

    sieurs Directeurs et codirecteurs de projets de la FAO, et des reprsentantsde grandes organisations de recherches de divers pays europens et mditer-ranens ainsi que des Etats-Unis.

    Le prsent rapport a pour base le document tabli en vue de ceSminaire j les discussions et observations qui ont lieu l'oc-

    casion de cette runion ont permis de le complter. Nous tenons remercierici tous les participants qui nous ont clairs de leurs avis et critiques.

  • II

    Liste des abrviations

    avec mention des units habituellement utilises

    C

    C.E.C.

    . Cs

    D

    EC

    ECe

    ECs

    E.S.P.

    Ho

    Hs

    me/l

    M.V.

    Na/T

    P

    S.A.R.

    concentration, en g/l ;

    "Cation-Exchange-Capacity" = T (capacit totale d'change), enmilliquivalents par 100 g de sol sec ;

    oonoentration de la solution du sol, en g/l ;

    dose, en mm ;

    conductivit ~leotrique, en mmho/cm 25C ;

    conductivit lectrique de l'extrait de pte de sol satur(extrait de saturation), en mmh%m 25C;

    conductivit leotrique de la solution du sol, en mmho/cm 25C ;

    "Exchangeable-Sodium-percentage" == Na x 100/C.E.C. ;

    humidit pondrale correspondant celle de la capaoit dertention, en g/lOO g de sol sec

    humidit pondrale au ohamp, en g/lOO g de sol sec ;

    milliquivalent par litre ;

    matire verte, en T/ha ;

    rapport entre la quantit de sodium absorb et la capacittotale d'change, exprimes en milliquivalents par 100 g desol sec. En fait c'est Na x loo/T, qui est indiqu;

    pente, en %0 ;

    "Sodium-Absorption-Ratio" == Na+/V(Ca++ + Mg++)/2 ; Na+, Ca++et Mg++ sont exprims en milliquivalents par litre

    R.S. rsidu sec, en g/l ;

    S.P. humidit pondrale de la pte de sol satur, en g/lOO g de solsec ;

    U.F. unit fourragre;

  • III

    Bibliographie

    Le but de ce projet tait une recherche applique dans le cas dela Tunisie et non une tude gnrale de la salinit et de l'alca-

    lisation : c'est pourquoi la bibliographie ne mentionne par principe quedes ouvrages de base dans ce domaine. Une exception a t faite pour quel-ques publications trangres trs rcentes qui viennent appuyer certainsrsultats; en outre ont t mentionnes les sources tunisiennes disposantde nombreux documents, qui ont permis de faire le point de la situation, enparticulier la date de cration du projet

    BOWER,C.A. , OGATA G. andJ.H. TUCKER

    CHARLOT , G.

    DURAND, J.H.

    FAO/UNESCO

    ISRAELSEN , O.W. andW.E. HANSEN

    International Commissionon irrigation andDrainage

    NIELSEN , D.R.

    KOOPMAN , G.J.

    1969 Rootzone salt profiles and alfalfagrowth as influenced by irrigation watersalinity and leachin~ fraction AgronomyJournal, Vol 61, Rept.- Oct. 1969 : 783-785

    1961 Les mthodes de la chimie analytiqueAnalyse quantitative minrale. Masson et CieParis.

    1958. Les 5015 irrigables.lmp. Albert,. Alger

    International sourcebook on irrigation ~nddrainage of arid lands in relation to salinityand alkalinity (sous presse)

    1962 Irrigation principles and practices.John Wiley and sons, Inc. , New York

    Rapport des congrs de 1951 1969 I.C.I.D.,New Delhi Plus particulirement :

    , J.W. BIGGAR and J.M. LUTRIN. Desalinizationof soils under controlled unsaturated flowconditions ; Rapport 2-Question 19. 6meCongrs, 1966.

    , C.H. SWAN and J.H. Van GESSEL. Fieldinvestigations of crop water requirements inSyria Rapport 21-Question 23 7me r.ongrs1969

    SOUSA DIAS, M.M. de and A. LONSknA dos SANTOS. Evaluation ofwater requirements of crop~ in Portugal.Rapport 42-Question 23. 7me Congrs, 196q

  • JACKSON, M.L.

    LUTRIN , .r. (editor )

    RODTER, .r.

    UNESCO

    IV

    lq58 Soil chemical analysis. Prentice-Hall,Inc. Englewood Cliffs, N.Y. - USA

    1957 Drainage of agricultural l~ds Amer.Soc. of Agronomy, Madison, Wisconsin.

    1966 L'analyse chimique et physico-chimiquede l'eau. Dunod Paris.

    1957 Utilisation des eaux salines. Recherchessur la zone aride IV

    1961 Les problmes de la salinit dans lesrgions arides Actes du colloque de Thran.Recherches sur la zone aride XIV Plus particulirement :

    BOWER. C.A. Prdiction of the effects of irrigation waterson soils.

    KIZILOVA. A.A. Movements of easily soluble salts in solonchaksoils under leachin~.

    KOVDA V.A.Principles of the theory and practice ofreclamation and utilization of saline soilsin the arid zones.

    1961 Echanges hydriques des plantes en milieuaride ou semi-aride. Actes du colloque de MadridRecherches sur la zone aride XVI Plus particulirement :

    GARDNER W.R.soil water relations in arid and semi-aridconditions.

    D.S.D.A.

    U.S. Salinity Laboratory

    1964 Salt toleranc of plants. AgricultureInformation Bulletin N 283

    1954 Diagnosis and improvement of saline andalkali soils. D.S.D.A. Agriculture HandbooknO 60

    Publications et rapports internes dans diffrents services en Tunisie :

    - Bureau d'Inventaire des Ressources Hydrauliques

    - Institut National de la Recherche AgronomiqueTunisienne (antrieurement Service Botaniqueet Agronomique Tunisienne )

    - Office de la Mise en Valeur de la Basse Vallede la Medjerdah

    - Service pdologique et Mission O.R.S.T.O.M.

  • 1

    l N T R 0 DUC T ION

    Il convient avant d'examiner les travaux u projet e dgager lesraisons qui ont motiv ces recherches.

    A. LE PROJET

    L IMPORTANCE DE L'EAU SAUMATRE DANS L'AGRICULTURE TUNISIENNE

    a. L'AGRICULTURE DANS L'ECONOMIE NATIONALE

    L'agriculture tient une place de premier ordre dans l'conomie dela Tunisie. Elle se place en effet en tte ~e toutes les branches

    productrices du point de vue "valeur ajoute".

    Les variations olimatiques et leur rperoussion sur la prouctionagricole nous oonduisent raisonner "en anne moyenne".

    La valeur brute totale Qe l'agriculture pouvait, sous cette rserve~tre value en 1968 134 millions de Dinars provenant par ordrp.

    dcroissant lie l'levage, de la grande culture, de l'arboriculture, du mara-chage et des forts, tandis que les achats totaux de l'agriculture se m~ntaient en chirfre rond 38 millions de Dinars : ainsi la "valeur ajoute"apparaissait gale 96 millions de Dinars.

    Ce chiffre est rapprocher de oelui fourni par l'estimation rcen-te effectue par la Direction du Plan pour l'anne "relle" 1968,

    soit 79 millions de Dinars. La diffrence de 17 millions, qui apparat, peuttre raisonnablement impute aux alas climatiques.

    Par rapport 1962 on enregistre une croissance annuelle de la"valeur ajoute" de l'ordre de 3 ~ .

    La valeur totale des importations est estime 13.860.000 Dinarsles crales se situant en tte des produits imports et reprsen-

    tant 34,6 %de la valeur totale. Le reste est partag entre le sucre (21,4 ~)le lait (15,1 ~) et l'huile (28,9 %). Les exportations de produits agricoless'lvent 27.300.000 Dinars et consistent essentiellement en huiles (51,2%)fruits (22 ~), vin (14,7 ~), animaux (5,5 ~), lgumes et lgumineuses (6,6 ~)Le bilan export/import est donc positif plus de 13 millions de Dinars.

    Le produit Intrieur Brut thorique en anne moyenne tant de 570millions de Dinars, on en dduit que la production agricole totale

    reprsente 17 %de ce P.I.B. En regroupant l'agriculture et la branche desindustries agricoles et alimentaires, on obtient une valeur ajoute de plusde 27 millions de Dinars, soit prs de 26 %du P.I.B.

  • 2

    b. LES PERIMETRES IRRIGUES ET LES EAUX D'IRRIGATION

    Bien que les superficies irrigues ne soient en 1968 que de80.000 ha, contre 60.000 en 1962, sur un total de 4.500.000 ha de

    terres arables, la valeur de leur production peut tre estime prs de 13millions de Dinars en valuant 160 Dinars le produit brut moyen par hec-tare. Ceci reprsente environ Il %de la production agricole totale, corres-pondant une productivit moyenne l'hectare au moins 12 fois suprieure celle de l'agriculture de l'ensemble du territoire.

    Les prvisions du plan tant de porter les superficies irrigues environ 200.000 ha dans un proche avenir, la part de l'irriga-

    tion dans la production agricole totale se trouverait ainsi considrable-ment augmente.

    Les ressources en eau de la Tunisie sont actuellement estimes 2.720 millions de m3 dont 720 millions de m3 d'eaux souterraines.

    L'Oued Medjerdah, seul cours d'eau permanent du pays, apporte la moiti des2.000 millions de m3 d'eaux de surface. Toutefois les analyses de ces eauxrvlent qu'elles sont plus ou moins charges en sels solubles.

    L'irrigation effectue dans de telles conditions a trs souventprovoqu une dgradation du sol, causant une baisse rapide des

    rendements, et provoquant parfois la strilisation progressive du prim-tre mis en valeur.

    Les processus qu'impliquent de pareils phnomnes, ainsi que lesmthodes de mise en valeur et de culture qui permettent de les

    viter, ont depuis longtemps t tudis au laboratoire et sur le terraindans diffrents pays.

    La Tunisie s'est galement intresse ce problme ds 1935, parles tudes de G. Novikoff, L. Yankovich, P. Dessus et R. Sabathe.

    Les observations faites sur le terrain ont t reprises plus rcemment surun rseau de champs d'exprimentation mis en place par le Sous-Secrtariatd'Etat l'Agriculture et l'Office de la Mise en Valeur de la Valle de laMedjerdah (stations de Melloulche, Henchir el Hicha, Hazeg, El Habibia,Bejaoua etc ).

    Dans le cadre du "Projet Majeur pour l'tude de la Zone Aride",l'UNESCO a cherch faire le point sur cet important problme,

    notamment au cours du colloque qui s'est tenu Thran en 1958.

    A la lecture des diffrents documents, on a alors t frapp dufait que bon nombre de ces recherches n'avaient pas dpass le

    stade du laboratoire ou de la parcelle exprimentale j leurs rsultatsn'taient ainsi pas immdiatement transposables la grande culture. Bienplus, les rgles d'utilisation de ces eaux sales n'taient pas les mmes,dans les divers pays: d'aprs certaines normes, la plupart des eaux d'ir-rigation tunisiennes ne devraient pas tre utilises.

  • 3

    2. LE CENTRE DE RECHERCHES SUR L'UTILISATION DE L'EAU SALEE EN IRRIGATION

    Ce qui vient dlt~e expos fait apparatre la ncessit de ratio-naliser les recherches afin de pouvoir disposer de donnes permet-

    tant l'utilisation des eaux saumtres cians les futurs primtres irrigus.C'est pourquoi le Gouvernement Tunisien a cr en dcembre 1962 avec l'aidedu Fonds Spcial des Nations Unies et de l'UNESCO en tant qu' agenoe exou-tive, un projet pilote intitul Centre de Reoherches sur l'Utilisation el'Eau Sale en Irrigation (CRUESI).

    a. OBJECTIFS

    Un double but tait assign au CRUESI

    - recherche scientifique applique

    - formation de oadres et .e teohnieiens.

    La premire tohe conditionne videmment la seconde, elle est laplus difficile et la plus lon~ue : o'est .onc elle qui est l'objet

    principal de ce rapport.

    Le projet visait "formuler, .ans les oonditions culturales de laTunisie et l'chelle agrioole, les rgles d'utilisation .e l'eau

    sale p~ur l'irrigation". En effet, oomme .J mentionn, n mauvais emploid'eaux passablement minralises risque de provoquer une volution dfavora-ble .es sols et ainsi une rduction de leur capacit de.produotion pouvantaller jusqu' la strilit. En consquence le CRUESI s'est fix pour tcheessentielle d'tudier l'volution dans le temps de la salure des sols etes rendements agricoles pour des terrains arress avec diffrentes qualitsd'eau et selon divers programmes, l'objeotif final tant de fournir les l-ments devant permettre les .clsions relatives la valorisation des ressour-ces en eau.

    Les principaux paramtres qui interviennent ans la salinit etl'alcalisation sont:

    - le type de sol, caractris par son profil et par :

    la struoture et la texture des diffrents horizonspdologiques qui influencent la fixation des sels j

    la prsence ou l'absence d'un encroUtement en profon-deur qui agit sur la permabilit et la comp~sition dela solution du sol j

    - la prsence ou l'absenoe d'une nappe phratique peu profondequi risque lorsqu'elle est alimente par les apports dUs auxirrigations, de s'lever progressivement et d'atteinQre l'ho-rizon sain prospect par les racines des cultures i

    - la pluviosit annuelle, sa valeur et sa rpartition au cours .el'anne car elle intervient par son pouvoir lessivant i

    - les facteurs agissant sur l'vapotranspiration tels que la tem-prature, la vitesse du vent eto .

  • 4

    Par ailleurs, il est tabli que toutes les cultures ne sont pasaussi sensibles les unes que les autres la salure. Il s'agit

    donc de dterminer la sensibilit des Qiverses cultures et de proposer desmthodes de production conomiquement intressantes et agrologiquement cor-rectes.

    Il est donc ncessaire :

    - d'tudier la salinit en vue d~ pouvoir la maintenir un niveauacceptable ;

    de tester la raction des diffrentes cultures la salure et l'apport d'eau;

    - de dfinir les meilleures mthodes d'amnagement en ce qui con-cerne l'irrigation et le drainage d'un primtre o l'on utilisede l'eau saumtre.

    b. METHODES ET MOYENS

    L'accent a t mis en gnral sur l'tude des problmes en pleinchamp. Cette mthode a certains dsavantages :

    - on n'est pas matre de toutes les conditions: le climat, notam-ment la pluie, peut intervenir dans le choix du rgime d'irriga-tion prvu pour un essai

    - l'htrognit du terrain joue un rle limitant dans la prci-sion des mesures.

    En revanche cette mthode prsente l'avantage de se rapprocher au-tant que possible des conditions relles. La transposition des r-

    sultats obtenus vers l'application pratique est donc assez facile.

    Les stations exprimentales, dcrites en dtail plus loin, ont tchoisies de faon couvrir les combinaisons les plus importantes

    qui se prsentent en Tunisie du point de vue du sol, de l'eau d'irrigationet de la pluviosit. Au dbut ont t installes trois stations principales{Cherfech, Ksar Gheriss et Tozeur), plus tard trois stations complmentaires{Messaoudia, Nakta et Zarzis) ont t ajoutes.

    Les essais effectus sur les stations exprimentales ont t suivistrs mthodiquement par des analyses de laboratoire. Compte tenu

    du nombre considrable d'chantillons traiter, des laboratoires de chimie,de physique du sol et de physiologie vgtale ont t spcialement prvusdans le batiment central, construit pour le projet Ariana {Tunis).

    Outre ces laboratoires et le service administratif ce batimentcomprend aussi un centre de documentation qui a permis aux cher-

    cheurs non seulement de bnficier d'une documentation de base mais ausside se tenir informs de l'tat des recherches dans leur domaine.

  • 5

    3. DEROULEMENT DES OPERATIONS

    ..Le calendrier des travaux ne prsente pas d'intrt majeur, ilfaut seulement noter que l'infrastructure du btiment central et

    des stations exprimentales principales a t ralise en 1963-64.L'excution du programme d'tudes a effectivement dbut au printemps 1964.

    Afin de dfinir ce programme de recherches un Conseil ConsultatifScientifique et Technique avait t constitu ds le dbut de l'an-

    ne 1963 ; il a jou un rle important tout au long du projet. Il regroupeen comit restreint les experts et les homologues du projet, des consultantsenvoys par l'UNESCO, le superviseur du projet comme rep~sentant de l'UNES-CO, un reprsentant de la FAO et le prsident du Comit National Tunisienpour la Zone Arifie, repl"sentant du Secrtaire d'Etat l'Education Nationa-le, qui assume la prsidence. En comit largi le Conseil comprend des repr-sentants des services Tunisiens intresss.

    Ce Conseil, qui s'est runi deux fois en 1963 et ensuite une foispar an partir de 1965, a eu comme tche de dfinir le programme

    de recherches, d'tudier les rsultats obtenus qui sont prsents dans lesrapports annuels, de les valuer en vue de leur application pratique et derecommander ventuellement une extension des essais.

    Le CRUESI s'est attach ce que les oonclusions se dgageant desrsultats puissent tre utilises dans la pratique puisqu'il avait

    assurer une mission de formation, ce terme tant pris au sens large.

    Trois voies de diffusion fie l'exprience acquise ont t utilises

    - les publications. Chaque anne partir de 1965 un rapportannuel de recherches a t prpar et soumis au Conseil Consul-tatif. A partir de 1967 des notes techniques ont t publiesvisant vulgariser les rsultats acquis et leur applicationpratique.

    - les runions. En Novembre 1968 le ramnagement des oasis a tdiscut avec les responsables de l'agriculture dans le Sud-Tu-nisien. En Mars 1969 un colloque a t tenu Sfax concernant"Quelques aspects de l'irrigation l'eau saumtre dans le Cen-tre-Sud Tunisien", auquel ont assist un grand nombre d'ing-nieurs et de techniciens des Services Agricoles. Enfin le smi-naire international de clture, en Octobre 1969, a permis auxingnieurs tunisiens d'avoir une vue sur l'ensemble des rsul-tats et d'en discuter avec des spcialistes trangers.

    - la formation du personnel. Le projet a d'abord assur la forma-tion de son propre personnel de laboratoire et de terrain. Deshomologues ont t entrans aux travaux de recherches et desstages l'tranger leur ont permis d'approfondir leur connais-sance sur des points spcifiques. En outre le projet a, au ni-veau suprieur, accueilli des lves de 4me anne de l'EcoleNationale Suprieure d'Agriculture Tunisienne (E.N.S.A.T.) et,au niveau professionnel, assur sur le terrain l'entranement

  • 6

    des moniteurs des services agricoles destins l'encadrementtechnique rural.

    B. AGENCEMENT DU RAPPORT

    Le prsent rapport donne une vue d'ensemble sur les travaux effec-tus par l'quipe des experts et des homologues; il ne peut pas

    contenir le dtail des rsultats obtenus pendant cinq annes de recherches,l'abondance des donnes traites ne peut qu'tre voque.

    Il cherche dgager des enseignements tant en ce qui concerne lesrsultats des essais que les mthodes qui ont permis de les obte-

    nir. Il veut mettre en lumire des notions clefs.

    Il faut signaler que par ailleurs des publications fournissent soitdes dtails relatifs des points de recherche soit des recommanda-

    tions concernant des problmes spcifiques aux primtres irrigus en Tunisie.

    Dans une premire partie le cadre de travail et les outils de re-cherches sont prsents. C'est en quelque sorte le choix, l'qui-

    pement et le fonctionnement du vaste ensemble que constituent les stationset les laboratoires, qui sont exposs. Il a paru indispensable de bien pr-oiser le cadre des recherches avant de discuter les rsultats.

    Ces rsultats constituent la seconde partie. Les deux sujets essen-tiels sont l'volution des sols et le comportement des cultures.

    Dans un cas comme dans l'autre le rgime hydrique est le facteur primordial.Il fallait par consquent tre renseign aussi exactement que possible d'unepart sur les quantits d'eau fournir, d'autre part sur la manire de rdui-re l'htrognit des apports et d'vacuer les excs d'eau. C'est pourquoides tudes ont t entreprises aussi sur la consommation d'eau des cultures,elles ont mis en vidence des discordances trs instructives et ont fournides donnes de rfrence ; des exprimentations re:atives aux techniquesd'irrigation et de drainage ont t le complment naturel de ces travaux.

    Dans une dernire partie les renseignements ont t groups-afind'aboutir une synthse. Aprs avoir ainsi fait le point de la

    situation il a paru opportun de prsenter les recommandations que l'expri-ence acquise incite proposer.

  • 7 .

    1. MOYENS ET METHODES DE TRAVAIL

  • 9

    A. LES STATIONS

    Les stations sont rparties travers la Tunisie ; leur gestionest assure par la section agronomique Les laboratoires de chi-

    mie, de physiologie vgtale et de physique des sols ainsi que le servicede documentation sont installs EL ARIANA prs de Tunis, dans un btimentspcialement construit pour le projet.

    1. CHOIX DES STATIONS

    Ds le dbut du projet trois stations ont t implantes dans dessecteurs dont les sols et climats ont des caractristiques diff-

    rentes sa~oir :

    - la Basse Valle de la Medjerdah o l'eau d'irrigation est moyen-nement sale, le sol lourd, la nappe phratique saumtre et peuprofonde.

    - le Centre-Sud o l'eau disponible est fortement sale et lessols lgers.

    - l'oasis de Tozeur o l'eau de forage est peu minralise, lesterrains sals et gypseux, la nappe phratique saumtre et peuprofonde.

    Ainsi des tudes pouvaient tre accomplies dans trois types deconditions agro-hydrologiques, cet "chantillonnage" refltant

    bien les principales proccupations agriooles de la Tunisie.

    Ultrieurement, les mthodes d'tude ayant t mises au point etles analyses de dpart, en nombre considrable, ayant t accom-

    plies, le rythme de travail a permis d'envisager une extension territorialedes tudes. Afin de complter l'chantillonnage et de couvrir ainsi la quasitotalit des combinaisons prsentes en Tunisie du point de vue sol, eau d'ir-ri~ation et pluviosit, trois stations d'une surface rduite ont t instal-les dans des zones irrigues du Centre et du Sud.

    Le tableau ci-dessous rsume les caractristiques agro-climatolo-giques'dominantes des stations et la carte ci-jointe (figure I.A-l)

    donne un aperu des rgions dans lesquelles les conclusions obtenues dansles stations peuvent tre appliques, compte tenu de la similitude des situ-ations. Il est vident qu'une certaine prudence est ncessaire: si l'onconsidre le nombre de paramtres qu'il faut retenir en matire de gestionagricole chaque zone prsente une htrognit plus ou moins grande

  • 10

    (x)Salure moyenne PluviositStation Terre de l'eau

    (g/l) (mm/an)

    Cherfech (* ~) forte 2,0 (~) 420

    Ksar Ghriss lgre 4,0 150

    Tozeur (:JE ~)sable gypseux 2,1 90(Helba)

    1foJ(essaoudia forte 2,0 280

    Nakta moyenne 3,8 200

    Zarzis lgre 6,5 150

    (x) Dans les pages suivantes les caractristiques des stationssont exposes en dtail.

    " nappe moins de 2 m

    en outre on dispose pour une surface limite d'eaux de- 0,2 - 1,5 et 3,5 g/litre

  • Il

    2. MONOGRAPHIE DES STATIONS

    a. CONDITIONS NATURELLES

    (1) Sols'

    (a) Texture

    Les analyses granulomtriques effectues sur les sols des stationsont conduit, d'une part dfinir la texture de ces sols, d'autre

    part dresser les cartes des taux d'lments fins diffrentes profondeursoe qui est apparu ncessaire en raison d'une htrognit marque dans lacomposition des sols de chaque primtre.

    Sans entrer dans le dtail des rsultats obtenus, et en se limi-tant la profondeur la plus intressante sur le plan agronomique,

    on peut dire que les sols des 4 stations de Cherfech, Ksar Gueriss, Naktaet Messaoudia ont des textures nettement diffrentes les unes des autres(figures I, A-f2 et 3). En allant des textures les plus fines vers les tex-tures les plus grossires, on trouve :

    Les sols de CHERFECH , sols peu volus d'apport fluviatile hy-dromorphie de nappe en profondeur, qui se sont forms sur des d-

    pts alluviaux de la MedJerdah, alternativement fins et grossiers selon lesmodalits locales de l'alluvionnement. Ils comportent en gnral 3 niveauxdistincts: un niveau suprieur argilo-limoneux de 60 80 cm d'paisseur,un niveau moyen~limono-argileux limoneux pais de 40 60 cm, un niveauprofond argilo-limoneux argileux. Si l'on ne tient compte que des 60 80 cm suprieurs du profil, on peut considrer que les sols de Cherfech ontle plus souvent des taux d'argile (0 - 2pm) ~ompris entre 20 et 45 tf, desteneurs en limons fins et grossiers (2 - 50~n' ) de 50 60 tf,. Les cartesI. A -f4 7 indiquent la distribution des teneurs en lments fins (0-20 pm)sur la station des profondeurs diffrentes, et rendent bien compte del'htrognit du sol.

    Les sols de MESSAOUDIA , sols peu volus sur alluvions fluvia-tiles rcentes, prsentent eux aussi de fortes discontinuits

    texturales dans le profil, avec des diffrences trs sensibles d'un point l'autre de la station. Sur les parcelles tudies, la texture est argileuse,argilo-limoneuse ou limono-argileuse, avec des taux d'argile voisins de ceuxsignals Cherfech (20 45 tf,), mais des teneurs en limons fins et grossiersinfrieures de 20 %, se situant. donc vers 30 40 %.

    Les sols de NAKTA , sols peu volus halomorphes (intergrade sols halomorphes) sur limons complexes hydromorphie de nappe,

    prsentent galement une grande htrognit. La dominante texturale estargilo-sableuse sablo-argileuse, mais la granulomtrie peut devenir net-tement sableuse localement, par exemple dans les parcelles DF4 et Dl En011tre, il peut exister par places des niveaux plus argileux de faible pais-seur susceptibles de Jouer un rle important dans les processus d'infiltra-

  • 12

    tion. Les cartes I. A - f8 Il donnent un aperu de la distribution des te-neurs en lments fins (0-20 ~ m) sur la station.

    Les sols de KSAR GHERISS, sols bruns isohumiques (intergrade sols peu volus) sur matriau sableux polyphas, sont dans tous

    les cas nettement sableux dans leurs horizons suprieurs, alors que/l'exis-tence en profondeur d'un niveau nodules calcaires entrane l'apparitionde taux d'argile un peu plus levs, correspondant une texture sablo-ar-gileuse. Les cartes jointes I.A-f12, 13 traduisent donc non seulement latexture des sols de Ksar Ghriss, mais aussi la profondeur d'apparition duniveau nodules.

    Les sols.de TOZEUR, sols salins encrotement gypseux de nappesur matriau sableux, n'ont pas fait l'objet d'analyses granulo-

    mtriques par suite de leur haute teneur en gypse (ordre de grandeur 40 60 ~). Toutefois, les dterminations des courbes humidit-pF autorisent dire qu'il s'agit de sols sablo-limoneux en surface, fortement sableux enprofondeur.

    (b) ~:~~!~~_~EE~~:~~~Les graphes de la figure I.A-f4 indiquent la densit apparente enfonction de la profondeur pour les diffrentes stations. Pour ten-

    ter de dfinir quantitativement la structure des sols, on a procd en pre.-mier lieu des dterminations de la densit apparente diverses profon-deurs sur les diffrentes stations (figure I.A-f14). Exception faite de lacouche de surface, les sols de Che.r'fech et de Messaoudia ont des densitsapparentes de 1,5 1,6, les valeurs plus basses oorrespondant en gnral des textures plus lgres, les valeurs plus leves des textures plus ar-gileuses. Bien que la texture de Nakta soit plus lgre que celle des sta-tions prcdentes, la densit apparente est de l'ordre de 1,6. C'est le solde Ksar Ghriss, qui montre les valeurs les plus leves, de l'ordre de 1,7,bien qu'il y ait galement des parties, o la densit apparente est un peumoins leve, de l'ordre de 1,6. En revanche, le sol de Tozeur a la densitapparente la plus basse de toutes les stations (1,3 1,4).

    La densit apparente des sols des stations est en gnral leve,elle est mme trs leve dans le cas de Ksar Ghriss, atteignant

    1,5 1,7 ce qui implique une mdiocre porosit (44 36 ~).

    Il a t galement tent de dfinir, dans certains cas, la stabi-lit structurale des sols, tout au moins dans leurs horizons de

    surface (0-10 cm). C'est le cas la station de Cherfech o on a pu consta-ter que la stabilit de la structure ta~t toujours faible (valeurs levesde l'indice I s de HENIN), mais plus particulirement dans les zones caract-rises par les taux d'lments fins les moins levs. C'est ce qui ressortd\~ l'examen de la carte de distribution des valeurs de I s (carte I.A-f15)et de sa comparaison avec la carte I.A-f4.

    On a pu constater galement que la stabilit structurale subissaitdes variations saisonnires, passant par un maximum en fin d'hiver

    et un minimum en t.

  • 13

    Les mesures des humidits pour diffrentes valeurs de la succionsur les sols des stations ont confirm les rsultats des analyses

    granulomtriques effectues par ailleurs. Les figures I.A-f16 21 donnentles relations pF - humidit, dtermines sur des chantillons non remanis.Les bandes hachures regroupent les courbes obtenues sur des horizons ayantsensiblement la mme texture.

    Ces courbes mettent en vidence les comportements des divers hori-zons, par exemple pour la zone voisine du drain 7 Cherfech on a

    distingu un premier horizon de 0-40 cm, un second de 40-90 cm structureprismatique et un horizon limono-sableux de 100-130 cm ; ce dernier se re-trouve vers le drain 13 entre 70 et 120 cm, mais avec une texture plus lour-de. Les courbes de Messaoudia montrent la diffrence entre le sol plutt l-ger, o est effectu l'essai DFl et celui plutt argileux de l'essai DF2.Il appara!t qu' Nakta, l'horizon de 60-80 cm est plus argileux que celui de0-40 cm. Pour le sol de Ksar Ghriss on peut constater une lgre diffrenceentre les horizons suprieurs sableux et les horizons infrieurs sableux-li-moneux. A Tozeur la diffrence est plus prononce, les horizons suprieurstant plus limoneux. les horizons sous-jacents plus sableux.

    La quantit d'eau thoriquement utilisable pour la plante peuttre calcule partir de la diffrence des humidits aux pF cor-

    respondant d'une part au ressuyage et d'autre part au point de fltrissementce dernier pF tant pris gal 4,2.

    La dtermination du pF au ressuyage ncessite videmment la connais-sance de la teneur en eau du sol la capacit au champ, qui est

    une opration relativement dlioate ; il existe un grand nombre de mthodesde laboratoires conues dans ce but, mais aucune ne donne pleinement satis-faction. Pour cette raison, mais aussi pour tenir compte de la successiondes divers horizons du sol qui peuvent interfrer l'un sur l'autre, on a tamen utiliser de prfrence des mthodes de terrain, bases sur la re-cherche de l'humidit de sol au ressuyage. Il convient toutefois de prciserdeux points :

    1) il est difficile d'apprcier exactement le stade rel de "res-suyage" du sol, qui correspond la cessation de la percolation

    de l'eau vers la profondeur. Cet tat est lui-mme mal dfini puisque desredistributions de l'eau du sol ont lieu dans le profil par la suite, etque divers auteurs ont dmontr que la percolation de l'eau se poursuivaitpendant de trs longues priodes avec des dbits extrmement faibles. Toute-fois on admet en gnral que le ressuyage est atteint aprs un dlai variantde 24 48 heures aprs la fin d'un arrosage suffisant pour saturer profon-dment le sol. Ainsi Cherfech, o le drainage est assur par poteries, onpeut choisir la priode de mesure en se basant sur la fin de l'coulementdes drains la suite d'un apport d'eau.

    2) les travaux de plusieurs auteurs ont montr que le taux d'hu-midit du sol aprs ressuyage est susceptible de varier en fonc-

    tion des conditions antrieures d'humectation. C'est pourquoi il est recom-mand d'effectuer les mesures aprs que le sol est demeur l'tat humidependant une priode assez longue : en hiver ou au dbut du printemps parexemple en pays tempr. Les mesures effectues aprs une priode de sche-

  • 14

    resse conduisent en gnral sous-estimer la capacit de rtention d'eaudes sols.

    - Par exemple, les mesures ont de prfrence t effectues pen-dant la priode hivernale, lorsque l'coulement des drains con-

    scutif une chute de pluie importante avait cess. Les rsultats sontprsents, figure I.A-f22, sous la forme de courbes de teneurs pondralesen eau en fonction de la profondeur ; chaque point est la valeur mdianede huit rptitions. D'aprs ces mesures il semble qu'ici le pF au ressu-yage soit de l'ordre de 2, et que la ha~teur d'eau disponible pour les80 centimtres suprieurs du profil atteigne environ 110 mm.

    A Ksar Ghriss o le sol a une texture sableuse et la nappe estprofonde, il semble que l'humidit au ressuyage corresponde

    un pF voisin de 2,2 ; la hauteur d'eau disponible atteint 50 mm environpour les 80 centimtres suprieurs du profil. .

    Les tableaux I.A-tl 6 en annexe prsentent les caractristiqueschimiques des sols au dbut de l'exprimentation. Les sols de

    Cherfech, Ksar Ghriss et Utique n'ayant pas t irrigus auparavant lesvaleurs refltent un tat spontan. En revanche les sols de Messaoudia etde Nakta avaient t irrigus depuis une dizaine d'annes et celui deTozeur depuis 40 ans environ.

    En ce qui concerne les caractristiques chimiques, donnes seu-lement titre indicatif, les valeurs mentionnes ont t cal-

    cules en faisant la moyenne d'un nombre relativement restreint d'chan-tillons (la 15 par station). Le pourcentage de saturation a t ajoutdans chaque tableau puisqu'ii a t utilis dans le calcul des teneurs ensels, et ce titre il a t valu avec plus de prcision (200 300chantillons par station).

    (2) Eaux

    Le tableau I.A-t7 en annexe donne les informations de base.

    Les stations l'exception de Cherfech sont alimentes par deseaux de forage dont la composition chimique ne varie pratique-

    ment pas dans le temps.

    Dans le cas de Cherfech l'eau de la Medjerdah subit au cours del'anne des variations de salure pouvant aller de l 3 grammes

    par litre. Les analyses chimiques qui ont t effectues chaque irriga-tion permettent de conna1tre la composition moyenne de cette eau de Mai1964 Avril 1969. Les mois de Mai Septembre tant considrs comme lapriode d't et ceux d'Octobre Avril comme la priode d'hiver, le ta-bleau I.A-t7 donne la composition moyenne de l'eau de la Medjerdah aucours de ces cinq dernires annes.

    Le cas particulier du bore n'a pas t envisag; en effet des tu-

  • 15

    des antrieures ont montr que le bore, tant en trs faible quantit, nepose pas de problme dans les rgions o les essais sont installs.

    (3) Climats

    Chaque station exprimentale dispose d'une station mtorologiquequipe pour mesurer les diffrentes composantes du olimat : tem-

    prature, humidit relative de l'air, dure d'insolation, vitesse du vent,vaporation et hauteur de prcipitation. Comme les stations de Messaoudiaet Nakta ne disposent pas d'hliographe, les insolations indiques sont res-pectivement celles des stations de Kairouan et de Sfax, situes chacune 20 km environ de la parcelle.

    Les tableaux I.A-t8 12 en annexe donnent les moyennes calcules partir des observations faites de Mai 1964 Mai 1969 pour les

    stations de Cherfech, Ksar Ghriss et Tozeur et de Mai 1967 Mai 1969 pourcelles de Messaoudia et Nakta.Ces priodes d'observations sont courtes, maisil y a lieu de signaler que les moyennes annuelles ainsi obtenues sont trsvoisines de celles calcules sur 50 ans par le Service Mtorologique pourdes stations avoisinantes.

    "L'humidit relative moyenne" et la"temprature moyenne ll ont tobtenues partir des moyennes quotidiennes, elles-mmes dtermi-

    nes par l'analyse des courbes fournies par les appareils enregistreurs,qui taient placs sous abri 2 m de hauteur.

    La vitesse du vent a t galement releve une hauteur de 2 m.En t elle est gnralement faible de nuit, tandis que de Jour

    elle atteint 5 6m/s.

    L'vaporation d'une surface d'eau a t d'une part mesure parl'vaporomtre IIPiche" et deux bacs placs l'un sur le sol (Al),

    l'autre dans le sol (A2) et d'autre part calcule d'aprs la formule dePenman, qui fait intervenir la temprature, l'humidit relative de l'air,la dure d'insolation et la vitesse du vent. L'vaporation calcule d'aprsPenman est :

    - Cherfech plus leve que celle donne par le bac A2

    - dans les autres stations plus basse que celle donne par lebac A2.

    A Tozeur les valeurs indiques par le bac A2, plac l'ombre despalmiers (oasis), sont environ les deux tiers de celles indiques

    par le bac A2 plac l'extrieur de l'oasis (chott).

    b. EQTJIPEMENT

    (1) Irrigation

    L'ide directrice a t de garantir la prcision et l'homognitdes apports en s'cartant le moins possible des conditions rencon-

    tres dans l'agriculture pratique tant en ce qui concerne les quipementsque les dimensions des parcelles.

  • 16

    Il fallait rechercher:

    - une bonne tanchit dans le dispositif de transport de l'eaudepuis l'entre dans la station jusqu'au terrain mme d'essai.

    - un comptage de l'eau et la possibilit de diviser en fractionsgales la veine l'aval du point de mesure.

    - une rpartition aussi homogne que possible sur le terrain.

    (a) Le rseau a t conu pour rpondre aux deux premires suj-tions. On a utilis des canaux en bton vibr, des conduites

    souterraines en amiante-ciment et des tuyauteries mobiles en aluminium tvoirfigures I. A-23 2'(, cartes des stations.

    Le comptage a t ralis par des modules installs sur les ca-naux et permettant de prlever jusqu' 30 l/s. Le fractionnement

    ultrieur de la veine a t obtenu par des vanettes rglables sur les tuyau-teries.

    (b) Les parcelles lmentaires, alimentes le plus souvent parles tuyauteries vanettes, ont t soigneusement niveles pour

    obtenir des pentes transversales nulles et des pentes longitudinales variantselon le cas de l ~o(bassins Tozeur) 16 %0 (planches ou billons KsarGhriss) .

    L'introduction de dbits spcifiques judicieusement choisis et uneprparation culturale correcte ont permis d'obtenir sur ces parcel-

    les ainsi prpares une homognit satisfaisante.

    (2) Drainage

    La construction d'un rseau de drainage n'a t ncessaire qu'Cherfech et Tozeur o la nappe tait peu profonde (moins de 2 m)

    pour les autres stations le drainage naturel est suffisant.

    A Cherfech le rseau comprend une station de pompage, un fosscollecteur et des drains en poterie installs une profondeur de

    1,50 m. L'espacement des drains est de 60 100 m - ce qui est une valeurfrquemment observe dans cette rgion; toutefois il n'est que de 40 m dansla parcelle rserve l'tude du bilan hydrique et du bilan des sels, afinde disposer d'un plus grand nombre de points de mesure de dbit. Chaquedrain est en effet quip sa bouche d'un dbit-mtre enregistreur quotidi-ennement control. Des piezomtres ont galement t installs pour lesmesures.

    A Tozeur le rseau comprend un collecteur gnral, trois collec-teurs secondaires et soit des fosss soit des drains en poterie

    une profondeur de 1,75 m. Un espacement de 40 m entre drains ou fosss, at choisi pour faciliter l'agencement des exprimentations. Le dispositifcomprend aussi des piezomtres.

  • 17

    B. ESSAIS ET ETUDES

    1. PRESENTATION DIENSEMBLE

    La liste des tches confies au CRUESI a volu au cours de l'ex-cution du projet ; il faut donc distinguer les recherches dont le

    principe a t retenu ds le dbut des oprations de celles qui sont venuespeu peu s'ajouter au programme:

    Une premire srie de recherches a eu pour objectif de dterminerla relation entre d'une part les qualits des eaux, la quantit

    et la frquence des apports, la sous-culture (cas particulier aux Oasis) etd'autre part la salure des sols et la production.

    Cette catgorie comprend les essais intituls

    - qualit d'eau (1 variable)

    - dose et frquence (DF ou df, 2 variables )

    - dose et sous-culture (2 variables)

    par la suite sont venus s'adjoindre les essais

    - dose (1 variable)

    - dose et lessivage (2 variables: apport d't et apport d'hiver)

    - lessivage d'hiver (1 variable: l'apport total)

    D'autres recherches prvues ds l'origine du projet ont Vlse adterminer, dans des condition~ normales d'exploitation, la consom-

    mation relle des cultures et l'volution de la salure du sol jusqu' uneprofondeur atteignant selon les cas 1,50 m 4,00 m. Afin que ces observa-tions refltent bien la ralit, une parcelle d'assez grande dimension (en-viron 4 ha) a t amnage, de faon ce que puissent tre mesu~es lesquantits d'eaux apportes et vacues ainsi que les teneurs en sel corres-pondantes. Ce type d'tude est appel i'Bilan Hydrique -Bilan des sels".

    Ultrieurement des travaux ont t ncessaires pour complter lesessais ci-dessus numrs qui constituent en quelque sorte l'ossa-

    ture du projet.

    Une srie de recherches visa valuer les incidences du moded'irrigation sur les phnomnes, objet des tudes prcdemment

    recenses.

    Dans ce groupe les principaux essais sont ceux relatifs :

    - aux rpartitions longitudinales et transversales de l'eau d'irri-gation dans les planches et billons pour diffrents dbits etdivers modelages du terrain.

    - l'aspersion.

  • 18

    Enfin, un dernier groupe comprend des recherches et exprimenta-tions mises en route au vu de difficults ou insuccs auxquels

    on s'est heurt particulirement Ksar Ghriss. Parmi les questions exa-mines il faut principalement noter :

    - fumure organique

    - fumure phosphate

    - dfoncement

    - inoculation de la luzerne

    - faons culturales

    2. TERMINOLOGIE ET COMMENTAIRES TECHNIQUES

    rapport.

    - Salures

    Afin d'viter toute confusion, il est bon de prciser l'origineet la teneur de certains termes ou expressions utiliss dans ce

    ~. - - . .'. -'.

    Pour des raisons de commodit, la salure d'une eau d'irrigationou d'une solution de sol a la plupart du temps t value par

    la conductivit lectrique dsigne par EC et exprime en mmho/cm 25C.Une relation lie EC et la concentration C de la solution, exprime en g/l

    C = a ECb

    a et b ont t dtermins pour les diffrentes stations car ils dpendentdes niveaux et des types de salinit.

    Valeurs des coefficients a et b pour les diffrentes stations

    a b

    Cherfech 0,625 1,078

    Ksar Ghriss 0,884 0,993

    Tozeur 0,592 1,134

    Messaoudia 0,679 1,082

    Nakta 1,010 0,903

    Des abaques ont t tablis (figure I.B-fl 5).

    La salure du sol est exprime par la conductivit de l'extraitde pte de sol satur (ECe ) ou "extrait de saturation".

  • (~) = .-9...-B T

    19

    En connaissant :

    - l'humidit pondrale de la pte de sol satur (Sp)- l'humidit pondrale au champ (Hs)- la relation entre la concentration, en g/l, et la conductivit

    en rnrnho/cm, f(EC)

    les formules ci-dessous permettent de calculer

    -la conductivit de la solution du sol (ECs )- la concentration de cette solution (Cs)

    donnes qui sont d'assez bons indices de la salure du milieu dans lequel laplante pousse et qui permettent des comparaisons d'un sol l'autre:

    ECs = ECe SPHs

    Cs = f(ECs )Un abaque a t construit partir de ces formules (Fig. II B-fl) Ces formules ne doivent pas servir calculer ECs et Cs partir

    de la conductivit de l'eau d'irrigation" (ECi).

    -IIQualit d'eau"

    Comme les eaux employes dans les essais o elles sont la seulevariable, ont des pourcentages d'ions constants dans le temps,. il

    n'y a eu lieu de ne retenir pour:

    - les tudes sur la salinit que la teneur en sel (g/l)Il Il Il l'aloalinit que le SAR.

    - Dose et frquence

    La quantit d'eau (A) apporte une surface cultive doit nces-sairement tre ramene une base de temps (B) par exemple le cy-

    cle vgtatif, une phase de la vie du vgtal, un mois etc. (A/B) quipeut tre oonsidre oomme une seule dnne a pour dimensions L3T_l et enraisonnant par unit de surface : L.T-

    L'eau est apporte de faon discontinue: chaque interventionet en un temps relativement court on pand un certain volume (q)

    cette donne est souvent ramene l'unit de surface et a alors pour di-mension L.

    Le temps s'ooulant entre deux interventions est la "priode d'ir-rigation" (T), dont l'inverse est la frquence.

    En considrant un rgime permanent on a la relation gnrale bien'connue :

    Si on adopte B = T, c'est--dire si on prend la priode d'irriga-tion comme base de temps pendant laquelle est considre la quan-

    tit d'eau fournie ou consomme il vientA = q

  • 20

    Il en a t frquemment ainsi dans les prsents travaux o le ter-me "Dose" (D) s'applique parfois l'apport par intervention par-

    fois l'apport pendant une priode.

    Notons bien que si l'on veut comparer la fourniture moyenne d'eaupar unit de temps, il y a lieu de considrer Dit (avec t base de

    temps) et pas seulement D

    Rgime d'apport

    Trois donnes caractrisent donc une alimentation en eau savoirDit, q et T

    Le terme "rgime d'apport" est utilis ici pour dsigner une com-binaison Dit, q et T ; comme les trois donnes : Dit (apport moyen

    par unit de temps) q (volume par intervention) et T (priode) sont liespar la relation vue prcdemment, il n'y a que deux variables indpendantes.

    Il peut tre commode de situer graphiquement un "rgime". Dans unsystme de deux axes orthogonaux portons en abscisse Dit, en or- .

    donne T (figure I.B-f6). Un rgime peut tre reprsent par un point; onpeut dsigner par "rgime intensif" celui dont le point reprsentatif estdans la rgion (i), extensif celui situ dans la rgion (e). En d'autrestermes un rgime intensif est caractris pour nous par une priode courteet une dose ramenant l'humidit du sol la rtention et pouvant mme pro-voquer un drainage. Chaque ensemble de rgimes tels que Dit x T = q = cons-tante est une hyperbole. Il est utile de noter qu'un rgime est donc asso-ci un volume d'apport par intervention.

    Par exemple un rgime dfini par le couple (Dit 5,5, T = 12) estreprsent par le point RI, il implique la distribution par inter-

    vention d'une tranche d'eau d'paisseur comprise entre 50 et 75 mm (exacte-ment 66 mm).

    - Modes d'irrigation

    Il est bon de dfinir sommairement les termes employs dont l'ac-ception peut varier avec les pays.

    Remarques liminaires :

    - Il fallait pandre, par des mthodes de surface, uniformment sur le ter-rain, des doses donnes d'eau. Le comptage se faisant ncessairement l'admission sur le terrain il tait impratif de travailler sans colaturea moins d'avoir un second comptage, ce qui n'est gure praticable dans des~arcelles ayant les dimensions de celles que le projet devait utiliser.

    - Ce sont en effet des mthodes d'irrigation de surface qui ont toujours tutilises pour les essais formant la base du programme. L'aspersion n'at employe qu' titre d'essai exploratoire et assez tardivement dans ledroulement du projet, car ce procd avait t cart au dbut des travaux

  • 21

    aprs examen de la documentation sur le sujet. Toutes les informationsmettaient l'accent sur les risques que peut prsenter ce mode d'irriga-tion : en particulier le fait de dposer sur le feuillage. en pays fortensoleillement. des gouttelettes d'eau et qui plus est d'eau saumatre. Denombreux cas d'checs taient signals.

    - Dans ce qui suit nous ne mentionnons pas le nivellement pralable du ter-rain puisqu'il est pratiquement toujours indispensable.

    - Comme nous le verrons en dtail en II.C.l les pentes et dbits utilisssontfonction de plusieurs facteurs. Les indications fournies ici ne sontqu'indicatives. En ce qui concerne la pente longitudinale des terrainselle a t de 1 %0 pour ceux irrigus par bassin et de 1 16 %O. suivantles cas. pour les autres.

    "Irrigation par planches"

    Le terrain est faonn en rectangles (largeur 6 12 m ; longueur30 100 m). dlimits par de petites leves de terre. La pente

    transversale est nulle. L'eau est admise en tte. sur toute la largeur aussiuniformment que possible. le dbit par mtre de largeur est de l'ordre de2 l/s. L'admission de l'eau est arrte lorsque le front d'avancement est quelques mtres de l'extrmit infrieure.

    Ce procd est aussi dsign sous le nom "d'irrigation par calants".

    "Irrigation par billons"

    L'espacement des billons dpend des cultures (0.75 1.25 m). Ona cherch avoir des fonds et des sommets de billon aussi plats

    que possible : la hauteur est en gnral de 12 15 cm. Le dbit engag entte varie entre 0.5 et 2.5 lis par mtre de largeur de terrain.

    L'admission de l'eau est arrte quand le front d'avancement est quelques mtres de l'extrmit infrieure.

    "Irrigation par corrugation"

    Des petits sillons fond plat et sans rebord de 10 15 cm delargeur et de 3 5 cm de profondeur sont ouverts tous les 0.75 m

    environ.

    Le dbit engag en tte e~t de l'ordre de 0.5 lis par mtre delargeur de terrain.

    L'eau est arrte en tte peu avant que le front d'avancement at-teigne l'extrmit de la parcelle.

    "Irrigation par bassins"

    Le terrain est faonn en carrs d'un are environ spars par desbourrelets. Cette dimension a t choisie compte tenu du dbitadopt (5 10 l/s) de manire garantir. mme pour les plusfaibles doses. une bonne couverture du sol par la lame d'eau et

  • donc une homognit correcte.

    3. ESSAIS "DOSE El' FREQUENCE"

    Ces tudes exigent quelques commentaires afin de dgager les butspoursuivis, les types d'informations qu'on y a cherch et aussi

    de renseigner sur la technique de travail utilise.

    a. PRINCIPE DE CES ESSAIS

    Un des grands problmes de l'irrigation avec l'eau sale est dedterminer le rgime d'apport d'eau permettant d'obtenir d'une

    part un bon rendement des cultures assurant une bonne valorisation de l'eauet d'autre part le lessivage .du sol. En d'autres termes:

    - a-t-on intrt : ajouter chaque irrigation un complment quipermette de lessiver.' Ie= 50]:, mals qui augment.e. en mme temps la

    pointe du besoin en eau d'un primtre irrigu?ou au contraire donner des apports rduits et pratiquer le lessivage lorsde certaines priodes, o les disponibilits en eau sont plus grandes ?

    - doit-on resserrer l'intervalle entre les irrigations pour mainte-nir la concentration de la solution du sol un niveau plus bas de

    faon diminuer les effets nocifs des sels ?ou au contraire peut-on espacer les tours d'eau et faire des apports plusimportants?

    Ces questions peuvent tre illustres graphiquement du moins enthorie.

    Une culture dans des conditions d'environnement donnes consommepar unit de temps une certaine quantit d'eau, et cette consomma-

    tion dpend du rgime d'apport.

    Les rgimes qui dans des conditions donnes assurent l'quilibredes apports et des consommations forment un ensemble reprsent

    par une ligne MN P (figure: I. B-f7), qui comprend deux parties :en "priode courte" (0< T< n) le rgime n'est pas le facteur limitant de laconsommation (tronon MN) ensuite il le devient (tronon NP), car l'eau estmoins disponible lorsque l'humidit du sol dcrot.

    Remarques

    - La ligne MNP dlimite deux zones.Tout rgime reprsent gauche de MNP, c'est--dire en Zl n'entrane au-cune percolation, en thorie au moins c'est--dire en supposant notammentune parfaite homognit des humectations et des consommations. Un telrgime entrane forcment un accroissement de la salure du sol car il y atoujours des apports de sels non totalement assimilables. Tout rgime re-prsent en (Z2) provoque une percolation ; le lessivage qui en rsultepeut d'autant plus tre qualifi de "permanent" que la priode est pluscourte. Si le drainage naturel ou artificiel est bon, un tel rgime as-

  • 23

    sure le dessalement.

    - L'abscisse de M varie avec la plante, le dveloppement de la vgtationet fortement selon les saisons de Me Mh.

    - Les apports d'eau considrer ici peuvent ~tre artificiels (irrigation) .ou naturels (pluie).

    - Pour une valeur donne de Dit, la salure du sol variera d'autant moinsdans le temps et en particulier les maxima seront d'autant moins marqusque la priode sera plus rduite.

    - Un rgime tel que R2 (apport moyen modr mais intervention espace etimportante) s'interprte en une consommation rduite (ex. valeur CM') etune percolation. Il faut ajouter qu' partir du moment o la priode ex-cde la valeur n, l'alimentation hydrique instantane de la plante estlimite ce qui reprsente un danger en cas d'une saute climatique exigeantune consommation plus leve.

    Exemple

    Il est ais de schmatiser toute mthode permettant de matriser la saluredu sol; titre d'exemple voici deux solutions opposes

    - rester en permanence en (Z2) peu droite de MNP c'est le cas lorsque ent les irrigations sont surabondantes et qu'ensuite durant l'hiver lespluies sont copIeuses ou bien que l'on additionne des pluies et des irri-gations. Un tel procd exige beaucoup d'eau et peut tre prjudiciableaux cultures certains moments.

    - rester en (Zl) pendant l't et se placer systmatiquement en (Z2) pendantl'hiver et d'autant plus droite de la ligne MNP (M se trouve alors enMh) que la dure du traitement est brve. Il faut ici considrer en outrel'incidence de la restriction apporte l'alimentation hydrique des cul-tures d't .

    . b. CONDUITE DE CES ESSAIS

    Les essais "dose ~ frquence" peuvent ainsi tre considrs commedes essais de "rgi~es". Ils exigent

    - la connaissance de la position de MNP.- la ralisation d'un apport homogne sur un terrain assez grand

    (plusieurs ares) de quantits d'eau prfixes et cela une datedonne.

    - de trs nombreuses analyses (salinit, humidit .. )- des observations culturales et la mesure des productions.

    Nous allons voir la mthode dans son principe et aussi dans samise en oeuvre compte tenu des obstacles de la pratique.

  • 24

    (1) Principe de la mthode d'essai

    Les apports par unit de temps que .nous dsignons par dose (D)pour la raison expose en I.B.2 ont t reprs sur l'vapotrans-

    piration moyenne mesure sur une parcelle bien draine et en rgime inten-sif, qui sera dsigne ici par l'expression "consommation maximale en pleinchampll. Cette consommation correspond en principe . la dose dsigne par D2et prise pour base 100.

    On a utilis des doses Dl = 0,75 D2, D2 et Dj = 1,25 D2. Schma-tiquement ces trois doses sont reprsentes par des verticales.

    D'aprs ce qui prcde, et condition que la base 100 correspon-de rellement . la consommation maximale en plein champ, avec D)

    on est forcment en zone Z2 alors qu'avec D2 on est soit l'quilibre soiten zone Z2 selon la longueur de la priode et avec DIon est en Zl ou Z2.

    Il fallait donc faire varier la priode et on a adopt Tl etT2 = n Tl avec n = 1,5 ou 2 s~lon les cas Ainsi en prenant

    Tl = 10 jours et n = 1,5, les rgimes sont prsents par les points rI r3et r'l r') dont les abscisses varient selon les consommations observes(figure I.B-f8). La position de D2 est un problme difficile rsoudre.Ce sujet est trait en II.B.2.

    Remarque

    D2 n'a t pris systmatiquement gal la consommation maximaleen plein champ que dans les essais lIdose et frquence ll . Pour les

    autres essais D2 a une signification diffrente, mentionne dans le texteen temps utile. .

    (2) Pratique de la mthode d'essai

    Dans la pratique ce schma n'a pas toujours pu tre rigoureuse-ment respect.

    - La base D2 = 100 telle que ci-dessus dfinie est thoriquement la meilleuremais pour des raisons pratiques elle n'a pas pu tre adopte partout. Uneautre base a alors t dfinie.

    - La priode relle a t parfois infrieure celle prvue. En effet nousavons vu qu'en adoptant une priode T>n (figure I.B-f7) on court un ris-que de dsquilibre hydrique dans le laps de temps compris entre n et T.Si le climat est sujet . brusques variations et si une surcharge climati-que correspond une phase critique de la vie du vgtal, le risque esttrop grand pour tre couru (ex. on ne peut pas attendre 14 jours pour ir-riguer des tomates en fructification).

    - Les quantits par intervention (q) ne peuvent pas tre quelconques : sil'on veut obtenir une homognit convenable l'apport unitaire ne peut pastre infrieur qm qui dpend de nombreux facteurs : faonnage du sol,opration culturale, pente etc . Ce sujet sera repris en IIC.l. Notonsque dans nos essais qm varie entre 45 et 80 mm.

    Ainsi peut-~l y avoir conflit entre : qm et q impliqu par le cou-ple (D/t T) qm a jou le rle de lIcontrainte" plus particulire

    ment au printemps lors des premires irrigations, galement aussi en fin decertaines cultures.

  • 25

    C. METHODES DE TRAVAIL

    Pour les tudes dont le principe a t retenu ds le dbut du projet ilfallait obtenir

    - sur des parcelles dont les dimensions se rapprochent plus decelles rencontres dans la pratique agricole que celles adoptesquand on considre le champ comme un "laboratoire"

    - des rsultats assez sUrs pour que des enseignements certainspuissent en tre dgags.

    Cette optique a dict le choix :

    - des mthodes statistiques

    - les mthodes et techniques de prlvement et d'analyses.

    1. METHODES STATISTIQUES

    En 1963, au moment du choix des facteurs mettre en tude, plu-sieurs possibilits ont t examines. La base statistique tant

    donne aux essais il fallait une planification rigoureuse de chacun d'eux.En particulier un juste milieu entre le coUt et la prcision devait tretrouv. Par ailleurs la position intermdiaire ntre la recherche et lapratique agricole a dbouch sur "deux sries d'essais: les uns, de typerecherche, en parcelles petites ou moyennes, les autres, beaucoup plus pro-ches de la pratique, en grandes parcelles.

    a. Plan d'essai

    Du point de vue du plan des essais et de leur implantation il nefallait pas perdre de vue que les expriences ralises devaient

    servir au plus grand nombre possible de disciplines (cot unitaire plusfaible), tre en outre d'un exploitation statistique aise, ils devaientde plus tre assez souples et suffisamment robustes. Sur le plan pratiqueil fallait que l'application des traitements ne pose pas de problmes etse fasse sans trop de difficults de faon viter les accidents en coursde travail.

    Deux schmas classiques ont en dfinitive t choisis : les BlocsComplets Randomiss et les Blocs Complets avec parcelles subdivi-

    ses. Le second schma, qui prsente quelques inconvnients thoriques, n'at retenu que lorsque l' appl.ication des traitements prsentait des risquesd'accidents en Blocs Complets Randomiss ou que la nature des traitementsimposait une subdivision par les risques d'interfrences entre parcellesou de contaminations d'une parcelle l'autre.

  • 26

    Sur trente essais qui peuvent tre signals par leur importanceou leur dure dix sept sont en Blocs Complets Randomiss et treize

    en Blocs avec parcelles subdivises. Tous les essais en grandes parcellessont en Blocs Complets Randomiss.

    b. Traitements

    Dans le choix des traitements, chaque fois que cela a t possible,le schma factoriel a t prfr la simple tude de traitements

    diffrents : de cette faon pouvaient tre mis en vidence les effets princi-paux des facteurs tudis ainsi que leur interaction. Cette faon d'oprer afourni plus de renseignements que les simples comparaisons de traitementsdeux deux.

    De faon ce que les essais soient r~lativement simples, et sur-tout que les conclusions obtenues soient aisment interprtabl~s,

    des schmas factoriels simples ont toujours t choisis : 2 x 2, 22 ou 23

    Dix huit des trente essais sont factoriels, ce sont essentielle-ment les essais dose x frquence plus quelques autres tels que

    dose x lessivage, inoculation et dose x fertilisation x couverture.

    c. Nombre de rptitions

    En ce qui concerne le nombre de rptitions deux types d'essaisdoivent tre distingus : les essais de base et les essais de

    confirmation.

    Les essais de base ont toujours t conduits en six, sept ou huitrptitions selon le nombre de traitements et, malheureusement

    quelquefois aussi, les possibilits matrielles, mais toujours de faon permettre une estimation de la variance rsiduelle dix huit ou. vingt de-grs de libert, au strict minimum quinze (dans trois cas seulement).

    Les essais de confirmation, dont on exigeait une prcision'moindreont systmatiquement t conduits en quatre rptitions. Deux

    essais sont en douze rptitions, mais ils ne comparent que deux traitements.

    Une exception doit tre signale dans les essais de base: c'estl'essai qualit d'eau. Il est en quatre rptitions, implant en

    Blocs Complets Randomiss. Pour des raisons matrielles (difficults demise en place) il n'a pas t possible de porter le nombre de rptitions plus de quatre. De toute faon de grosses diffrences taient attendueset plus de quatre rptitions n'ont pas t juges indispensables lors de laplanification. La suite a d'ailleurs montr que cette vue tait juste.

    Au total, sur les trente essais, seize sont en quatre rptitions,trois en six, six en sept, trois en huit et enfin deux en douze.

    Les essais de confirmation en quatre rptitions ont bien rpondu leurobjectif.

  • 27

    d. Analyse statistique

    l'analy~e statistique des essais a t trs classique: tablisse-ment du tableau d'analyse de la variance avec, pour les essais

    factoriels, dcomposition des degrs de libert en effets principaux et in-teraction et, pour les autres essais, comparaisons de moyennes deux deux,ou tude de la forme de la courbe de rponse par les polyn6mes orthogonaux.

    Etant donn l'abondance des mesures en provenance de certains desessais de base (les essais dose x frquence Cherfech et Ksar

    Ghriss et l'essai qualit d'eau) leur analyse a t mcanise: des program-mes ont t crits pour les exploiter et pour calculer, dans les tudes d'as-sociation, les coefficients de corrlation rsiduelle entre variables mesu-res sur ces essais. Pour l'excution des analyses les fiches de prsenta-tion taient remplies au C.R.U.E.S.I. et envoyes en France. Les calculstaient faits Paris par un organisme spcialis et les conclusions renvo-yes Tunis aprs examen. C'est ainsi que prs de 5.400 analyses intres-sant environ 270.000 donnes numriques ont t faites.

    Ces analyses n'ont pos aucun problme particulier, elles ont tou-jours t trs correctes au point de vue prcision : la grande ma-

    jorit des coefficients de variation observs se sont situs autour de 8 ~ 12 ~, parfois 15 ~ pour les cultures, de 13 ~ 15 ~ ou de 15 ~ 17 ~pour les variables chimiques, en particulier la conductivit lectrique. Aposteriori on peut d'ailleurs dire que si cette prcision a t satisfaisan-te sur le plan recherche (elle a permis de voir des diffrences et de situerleur importance), elle a t presque trop grande sur le plan pratique puis-qu'elle a permis de voir des diffrences qui taient, pour la conductivitlectrique par exemple, infrieure ou gale l mmho, ce qui est dans la pra-tique agricole une limite infrieure extrme en dessous de laquelle il estinintressant de descendre.

    En gros donc on peut retenir que la mthodologie statistique a t la base des essais raliss, que ces essais ont t conduits le

    plus simplement et le plus robustement possible, analyss classiquement encherchant tester chaque fois les hypothses intressantes et tirer lemaximum de renseignements par l'exploitation mcanise de variables asseznombreuses mesures sur les essais par diffrentes disciplines. Ces tudesgnrales ont t compltes par des tudes particulires qui ont entre au-tre permis la fixation des tailles d'chantillons pour atteindre une pr-cision acceptable compte-tenu des problmes matriels poss par la collectedes mesures.

    En dfinitive donc la mthodologie statistique suivie pour la miseen place et l'exploitation des essais a permis d'une part l'esti-

    mation valable de la variabilit des rsultats, donc la connaissance de leurprcision et de leur limite, et d'autre part elle a assur la validit desconclusions mises et obtenues, bien sr, dans les conditions tunisiennes.

  • 28

    2. METHODES ET TECHNIQUES DE PRELEVEMENT ET D'ANALYSE

    Chaque parcelle lmentaire est l'objet d'une tude suivie, ainsiarrive-t-on une densit leve d'chantillonnage et une fr-

    quence importante de prlvements. Les tudes couvrant d'assez grandes sur-faces, le nombre des chantillons est considrable.

    Par exemple les essais ildose-frquence" Cherfech comprennent sixtraitements en sept rptitions et sont donc raliss sur 42 par-

    oelles lmentaires, chacune d'environ 300 rnF.

    Il fallait avoir cette notion prsente l'esprit pour s'organisertant en ce qui concerne les prlvements que les analyses.

    a. Prlvement

    En reprenant l'exemple prsent plus haut (D-F, Cherfech) il a falludans chaque parcelle lmentaire prlever deux profils deux fois par

    an. Ceci reprsente donc 168 profils raison de cinq chantillons par profilce qui fait un total de 840 chantillons par an pour un seul essai qui couvre1,5 ha.

    Il est bien vident que le prlvement par fosse pdologique nepouvait tre envisag; en revanche une tude prliminaire des

    profils ayant t faite raison d'une fosse l'hectare a permis de dfinirles horizons successifs et donc de choisir les limites des couches en vue-des prlvements. la tarire.

    b. Analyses

    Pour l'quipement des laboratoires, il a fallu mettre l'accent surles exigences suivantes :

    - capacit journalire importante vu le nombre d'chantillons traiter

    - robustesse et simplicit d'emploi du matriel car le person-nel a t form sur place

    Les mthodes utilises sont classiques et ont t directes en d-tail dans la note technique N 13. Nous n'avons pas cherch

    mettre au point de nouvelles techniques, nous avons prfr adopter des m-thodes prouves dont la fidlit tait garantie car ce sont surtout desvolutions et par consquent des diffrences que nous avions tudier.

    Les calculs partir des donnes numriques fournies par les labo-ratoires taient effectus trs rapidement pa;' la section spcia-

    lise de manire pouvoir le cas chant revenir sur une analyse ayantconduit un rsultat aberrant.

  • 29

    II. LES R E CHE R CHE SET L. E URS RES U L T A T S

    A. MAITRISE DE LA SALINITE ET DE LI ALCALISATION DES SOLS

  • jjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjJ

  • 31

    A. MAITRISE DE LA SALINITE ET DE L' ALCALISATION DES SOLS

    Le maintien en bonne condition du sol d'un primtre irrigu l'eau sale ncessite la matrise de la salinit et de l'alcali-

    sation. En effet l'utilisation de l'eau sale prsente un danger immdiatqui est l'accumulation des sels dans le sol et un deuxime danger qui estsouvent la consquence du premier, qui peut apparatre plus longue ch-ance mais qui n'en est pas moins grave, celui de l'alcalisation du comple-xe absorbant. Il faut donc examiner successivement les deux problmes:

    - Salinit

    Alcalisation

  • 321. SALINITE

    a. Influences de diffrents facteurs

    (1) Qualit de l'eauEvolution de-la salure

    (a) ECe(b) Ions

    (2) Dose et frquence

    (a) Sols argileux limono-argileux(i) Essai "dose-frquence"

    -DFl et DF2 Cherfech-DFl et DF2 Messaoudia

    (11) Essai "dose" (Dr) Cherfech(i11) Essai "lessivage d'hiver" Cherfech

    (b) Sols sablo-argileux(i) Essai "dose - frquence" : DFl.DF2.DF3 Nakta

    (11) Essai "lessivage d'hiver" Nakta

    (c) Sols sableuxEssai "dose - frquence" : dfc, dfb, DFC, DFB Ksar Ghriss

    (3) Mode d'apport

    (a) Salure et mode d'pandage(b) Salure et distance depuis l'origine de la parcelle(c) Salure dans un billon

    (i) Profil du billon(ii) Orientation du flanc du billon

    b. Exemples d'volution de la salinit

    (1) Cas d'un sol surirrigu(2) Lessivage de sols trs sals

    (a) Utique(b) Tozeur

    ~. Efficacit du lessivage

    (1) Description de la mthode utilise(2) Tozeur(3) Cherfech

    2. ALCALISATION

    a. Influence de diffrents facteurs

    (1) Qualit d'eau: QDE Cherfech(2) Dose et frquence : DFl Cherfech et dfc Ksar Ghriss, "Bilan"

    Cherfech

    b. Dsalcalisation d'un sol: Utique

    c. Relation entre alcalisation et salinit

  • 33

    1. SALINITE

    La salinit du sol dpend de nombreux paramtres. Un essai d'ana-lyse des effets des principaux facteurs est ncessaire avant de

    prsenter les observations faites sur l'volution de cette salinit en seplaant dans les situations locales troitement dfinies qui ont permisd'tudier "l' efficacit de lessivage".

    Dans ce qui suit, l'accent n'a volontairement pas t mis sur lescultures. La nature de celles-ci et les apports d'eau sont donns

    en annexe (tableaux II A-t20 27).

    a. INFLUENCE DE DIFFERENTS FACTEURS

    (1) Qualit de l'eau

    L'objet de ce travail a t de dterminer les volutions de lasalure dans un sol sal et calcaire, pendant quatre annes de

    culture irrigue avec des eaux saumtres.

    L'essai a t ralis en plein champ la station exprimentalede Cherfech avec quatre qualits d'eau sur quatre soles similai-

    res (rfrences I, II, III, IV) et en quatre rptitions.

    Les rgimes d'irrigation, les quantits d'engrais, les faonsculturales ont t les mmes pour les quatre traitements, la qua-

    lit de l'eau d'irrigation tant la seule variable de l'essai. Les apportsont t de l'ordre de 1000 mm par an. La hauteur de prcipitation de cettergion est de 420 mm environ dont 400 mm en hiver.

    Les cultures faites ainsi que le mode d'irrigation pratiqu aucours de l'exprimentation sont dorms dans le tableau II.A-tl

  • Tableau II.A-tl Cultures et modes d'irrigation pratiqus

    Sole Et Hiver Et Hiver Et Hiver Et65 65-66 66 66-67 67 67-68 68

    lLuzerne Luzerne Luzerne Trfle Ma'!s Fves Piments

    (planche) (planche) (planche) (planche) (billon) (billon (billon)

    II Mas Ray-grass Ma'!s Ray-grass Pastque Betterave Artichaut(billon) corrugation (billon) corrugation (billon) (planche) (billon)

    Sorgho- Bersim Sorgho- Bersim Sorgho- Bersim TomatesIII fourrager (planche) fourrager (planche) fourrager (planche, (billon)(planche) (planche) (planche)

    IV Artichaut Artichaut Artichaut Artichaut Tomates Ray-grass Coton(billon) (billon) (billon) (billon) (billon (planche (billon)

    Les irrigations ont t faites avec quatre catgories d'eau diff-rant entre elles par la teneur en sels totaux. Les eaux disponibles

    taient celle de l'oued Ellil. celle de l'oued Medjerdah et celle d'un puitssitu sur la station. Les quatre qualits d'eau ont t obtenues de la faonsuivante

    A eau de l'oued Ellil seuleB mlange de l'eau de l'oued Ellil et de celle de l'oued Medjerdah

    dans la proportion 1/1C eau de l'oued Medjerdah seuleD mlange de l'eau de l'oued Medjerdah et.de celle d'un puits dans

    la proportion 2/1

    L'eau de la Medjerdah a une concentration saline qui subit au coursde l'anne des variations allant de l 3 g/l. Les qualits B. C et

    D varient donc au cours de l'anne. C'est pourquoi chaque irrigation lacomposition chimique de ces eaux a t dtermine : elle est donne dans letableau II.A-t2 dont les valeurs reprsentent les moyennes des ts 1965. 66.67 et 68 et des hivers 65-66. 66-67. 67-68. Seule la teneur en sels totauxvarie, mais le rapport entre les ions reste pratiquement le mme.

  • Tableau II. A-t2

    35

    Composition des eaux d'irrigation A, B, C, D

    Qua- ECe RS m/llit Epoque mmhos/cm S04 HC03

    Ca++ Mg++ K+ Na+ SARd'eau g/l

    A Et et 0,3 0,2 1,1 0,7 1,1 1,5 0,4 0,1 0,8 0,8Hiver

    B Et 2,2 1,4 12,9 8,0 1,8 6,6 3, l 0,1 13,0 5,~Hiver 1,8 1,1 10,0 6,2 1,4 5,3 2,5 0,1 10,0 5,1

    C Et 3,7 2,5 23,1 14,3 2,3 11,2 5,5 0,2 22,9 7,9Hiver 3,2 2,1 19,1 Il,8 2,0 9,4 4,4 0,2 19,0 7,2

    D Et 5,4 3,6 33,1 21,1 2,7 16,3 8,9 2,6 30,8 8,7Hiver 4,9 3,3 30,5 19,4 2,5 15,0 8,2 2,4 28,3 8,3

    Des dterminations de la salure du sol ont t effectues au prin-temps et l'automne de chaque anne, c'est--dire au dbut et

    la fin de la culture.

    Des variations ont t observes l'intrieur de chacun des qua-tre traitements ; elles sont la rsultante de plusieurs facteurs :

    la saison, les apports d'eau, le drainage, le mode d'irrigation. Ces varia-tions seront tudies dans d'autres essais, seules sont considres ici lesdiffrences entre les quatre traitements dues au facteur qualit d'eau d'ir-rigation.

    Evolution de la salure

    (a) ~~_~~~~~~~~~~~~_~!~~~~~9~:_~~_!~:~~~~~~_~:_~~~~~~~!~~

    L'examen de l'volution de la salure du sol sur une profondeur del,50 m fait ressortir que les quatre traitements ont amen rapide-

    ment les sols des salinits nettement diffrentes, et que les quatre solesont ragi de la mme faon (figure II.A-fl). Toutefois, bien que le sens g-nral de cette volution soit le mme, le niveau de salure atteint chaquepoque diffre suivant la sole considre tant donn que la rotation descultures n'a pas t la mme pour chaque sole. Les volutions de la salureobserves sont plus ou moins marques suivant la profondeur : exemple lasole l (figure II.A-f2). Ds la fin de la premire saison d'exprimentation-c'est--dire en automne 65 - les quatre traitements ont nettement marqudans les couches 0-40 et 40-80 cm. Les couches plus profondes (80-150 cm)ne subissent que plus tardivement l'action des quatre qual:l:ts d'eau, et larponse est plus ou moins nette suivant les soles. Les diffrences entre lesECe observes aux automnes successifs et les ECe constates au dpart dansla couche 0-150 cm, ont augment rgulirement en valeur absolue depuis ledbut Jusqu' la fin de l'exprimentation pour tous les traitements l'ex-ception du B (tableau II.A-t3).

  • Tableau II,3-t3 Diffrence entre les ECe des automnes 65, 66, 67, 68 et

    tes ECe du printemps 65 (couche 0-150 cm) en mmhos/cm

    Epoque

    Traitement Aut. 65 Aut. 66 Aut. 67 Aut. 68

    A - 0,2 - 0,9 - 1,2 - 1,4B 0,) 0,1 0,) 0,6

    C 0,7 1,2 1,3 1,9

    D 1,1 2,1 2,6 3,2

    Le traitement A dessale le sol, le B maintient la salure sonniveau originel alors que les C et D l'augmentent. Ceci pourrait

    indiquer que, sauf pour B, on n'est pas encore compltement arriv unquilibre de salure. Cependant il faut souligner que mme l'eau la pluscharge (3,5 g/l) n'a pas fait apparatre de rels dangers dans les condi-tions o elle a t utilise, Si la salure est arrive des taux parfoislevs en fin de priode d'irrigation, chaque fois, au cours de l'hiversuivant, le lessivage provoqu par quelques irrigations et surtout par lespluies a ramen ce taux une valeur trs acceptable pour la prochaineculture.

    (b) Les ions

    La composition chimique des extraits de pte de sol satur a tdtermine chaque poque. La figure II.A-f3 donne pour la sole l

    l'volution des ions Cl-, S04--, HC03-' Ca++, Mg++, K+ et Na+ dans les trai-tements extrmes A et D qui seuls on~ t reprsents afin de rendre le gra-phique plus clair. Les traitements B et C se placent l'intrieur descourbes A et D. Pour tous les ions le classement est le mme que celui cons-tat pour la ECe : l'accumulation des sels va croissant de A D et elle" sefait surtout dans la couche 0-100 cm, les horizons plus profonds ne varientque trs peu (figure II.A-f4), Il Y a cependant une exception pour les bi-carbonates dont la teneur va au contraire augmentant de D A : cet effetest surtout vi~ible dans la couche 0-40 cm et est imputable au dveloppementplus important du systme racinaire des plantes dans les parcelles moinssales, ce qui amne, par suite du phnomne de respiration, une tensionplus leve du C02 de l'atmosphre du sol et par voie de consquence uneformation plus importante de bicarbonate.

    Pour les traitements B, C et D les ions se sont classs par ordred'impprtance dcroissante d'accumulation: Cl-, Na+, S04--, Ca++,

    Mg++, ~: Ce classement concide avec celui des ions contenus dans les eauxd'irrigation utilises (figure II.A-f5).

  • 37

    (2) Dose et frquence

    Le problme pos tait de juger si un apport supplmentaire d'eau chaque irrigation (lessivage permanent) est ncessaire pour a-

    mliorer le rendement des cultures et maintenir la salure du sol un tauxacceptable ou si au contraire, on peut se limiter un apport plus faibleen t, en pratiquant le lessivage d'hiver (lessivage saisonnier). Afin derpondre cette question deux facteurs doivent tre considrs: la doseapporte et la frquence des interventions. Dans l'exprimentation entre-prise ces deux facteurs ont t tudis soit ensemble soit sparment, enpriode d't et en priode d'hiver. Ces expriences ont t ralises surplusieurs des stations afin de disposer d'une gamme de sols allant des solsargileux aux sols sableux et d'une gamme d'eaux d' i;.'rigation dont la teneuren sels allait de 2 4 g/l.

    (a) ~~!~_~~~!~~_~_!~~~~~:~~~!~~

    Les essais ont t implants Cherfech et Messaoudia ; l'eauutilise titrait 2 g/l dans les deux cas. Le programme d'expri-

    mentation ralis comprenait trois sries d'essais ayant chacune des objec-tifs diffrents et se compltant savoir : des essais "dose et frquertct,:Il ,des ssais "dose" et des essais "lessivage d'hiver".

    (i) Essai "dose et frquence"

    Les deux facteurs sont tudis ensemble: il s'agit de dterminerdans une gamme de doses assez restreinte quelle est la frquence

    optimale. L'exprimentation a t faite Cherfech et Messaoudia. '

    Cherfech Deux essais dsigns DFl et DF2 comportrenttrois doses et deux frquences. Ces traitements ne sont pas

    appliqus au cours des deux premiers mois de la culture, les irrigationstant homognes pendant cette priode, l'exception de l'anne 68 o lescultures reurent des apports d'eau diffrents ds le dbut. En priode depleine croissance, en t les doses sont maintenues respectivement 75 %(Dl), 100 % (02) et 125 %(D3) da la consommation en plein champ c'est--dire que la dose Dl repr~sente l'conomie d'eau et la dose D3 le lessivagepermanent. Pendant le premier et le dernier stade de la culture o la con-sommation est plus basse la dose minimale Dl est celle ncessaire pour ar-river en bout de parcelle. Comme la dose minimale dpasse ce moment lla consommation, le lessivage a donc lieu sur tous les traitements en dbutet souvent en fin de culture.

    Les conclusions apportes ici sont tablies sur les rsultats decinq annes d'exprimentation: du printemps 1964 l'automne

    1968.

    - 'Essai DFI

    - L'tude statistique des rsultats obtenus chaque poque' montre que:

    Les doses (figure II.A-f6) n'ont pratiquement eu un effet sur lasalure du sol qu' quatre poques. Les diffrences observes sta-

    tistiquement significatives mettent en vidence que Dl sale plus que D2

  • et D3.La moyenne de ces diffrences est de 0,7 mmho/cm.

    Les frquences(ngure rI.A-f6') ont marqu quatre poques mais,les diffrences observes, quoique statistiquement significatives,

    sont faibles (en moyenne de 0,7.mmho/cm) et le sens de l'effet est en fa-veur tantt de la priode courte, tantt de la priode longue.

    L'~fluence des traitements s'est donc traduite par des diffren-ces de salure de l'ordre de 0,7 mmho/cm aussi bien pour les doses

    que pour les frquences, ce qui est infrieur la moyenne des variationssaisonnires qui est de 2,1 mmho/cm pour la couche 0-40 cm et de 0,6 mmho/cmpour la couche 40-80 cm. On peut donc conclure que pratiquement les troisdoses et les deux f~quences n'ont donn aucune diffrence de salure.

    En plus de la rponse aux traitements "dose et frquence", l'essaiDFl a fourni un complment de renseignements intressant l'volu-

    tion et les variations saisonnires de la salure sur l'ensemble de la par-celle.

    Les six traitements appliqus n'ayant pas amen de diffrncesessentielles dans la salure du sol, il est possible de se servir

    de la moyenne de ces 'traitements pour juger de l'volution de la salure surl'ensemble des parcelles au cours des cinq annes d'exprimentation (figurerI. A-f6' ). En comparant la conductivit moyenne du profil au printemps 64(6,1 mmho/cm) celle au printemps 68 (4,1 mmho/cm) on constate une diminu-tion de 2 mmho/cm. Cette chute de salure ne s'est pas produite d'une faonuniform~ dans tout le profil. En examinant l'volution couche par couche,il ressort au contraire que cette diminution gnrale est la rsultanted'une augmentation faible en surface (0-40 cm) et d'une forte diminution enprofondeur (40-150 cm) comme le montrent les chiffres donns dans le tableaurr.A-t4.

    Tableau rI. A-t4 ECe aux printemps 64 et 68 en uunho/cm

    Profondeur 0-20 20-40 40-80 80-120 120-150en cm

    Printemps 64 1,1 1,5 4,5 9,2 10,5

    Printemps 68 1,4 2,4 3,6 5,6 5,9

    Au cours des cinq annes d'exprience la salure du sol a t sou-mise une variation saisonnire trs marque se manifestant sur

    une profondeur de 80 cm : augmentation en t imputable l'vapotranspira-tion et diminution en hiver due au lessivage par les irrigations et lespluies. Elle est en moyenne de 2mmho/cm pour la couche 0-40 cm et de 0,6mmho/cm pour la couche 40-80 cm. Cette variation n'existe pas dans la cou-che profonde 80-150 cm, ou plus exactement elle n'apparaIt que plus tard, partir du printemps 66, et l'inverse de celle observe dans les couchessuprieures elle fait apparaItre une augmentation en hiver et une diminutionen t (tableau rr.A-t5) :

  • Tableau ILA-t5

    39

    Evolution de ECe du printemps 64 l'automne 68

    EpoqueCouche '-, .

    cm P64 A64 P65 A65 p66 A66 p67 A67 P68 A68

    0-40 1,4 3,2 2,4 4,8 2,5 4,4 2,4 4,3 1,9 5,4

    40-80 4,5 4,3 4,2 5,5 3,8 3,9 3,1 3,8 3,6 4,1

    80-150 9,8 7,7 7,0 6,9 6,9 6,1 6,1 5,3 5,7 5,4

    P~1dant l't les irrigations permettent un lessivage de la cou-che profonde (80-150 cm) o l'action de l'vapotranspiration est

    trs rduite; en hiver au contraire-l'augmentation de la teneur en selspeut se produire soit par remonte capillaire partir de la nappe soit paraccumulation des sels des couches suprieures entra!ns par les irrigationset les pluies. Ce phnomne n'est pas apparu au cours des deux premires an-nes parce qu'tant d'une faible importance il tait masqu par la trs for-te salure des couches profondes qui subissaient alors un lessivage constantmme avec des eaux de percolation charg~es. Ceci para!t indiquer que sousl'effet des irrigations pratiques la salure du sol s'est stabilise. Le ni-veau atteint doit logiquement tre fonction de la salinit de l'eau utiliseet du rgime des apports.

    - Essai DF2

    L'exprimentation a t faite suivant le mme schma que celui de DFl. Lesrapports entre les trois doses ont t identiques mais la rotation descultures tant diffrente, les apports d'eau ont t moins importants pourle DF2 en hiver.

    Les effets des six traitements ainsi que l'volution de la saluredans l'essai DF2 (figures II.A-f7 et 7') ont t tout fait com-

    parables ce qui a t observ dans l'essai DFl ceci prs que le lessi-vage a t moins intense : au cours de la priode printemps 65 - printemps68 la salure moyenne du profil est passe de 6,1 4,1 mmho/cm pour DPIcontre 5,1 4,9 pour le DF2 ; les apports d'eau moins importants en hiverpour le DF2 en sont la principale cause.

    Messaoudia : deux essais "dose et frquence", dsigns DF:!. et DF2'ont t installs. Le sol est limono-argileux. Le climat est plus

    aride qu' Cherfech, en particulier la hauteur de prcipitation moindre(290 mm). Les apports d'eau ont t infrieurs ceux donns Cherfech d' en-viron 1 mm/Jo Les traitements ont t appliqus ds le dbut des cultures.

    Les rponses au traitement "frquence" (figure ILA-f8) sont

  • 40

    semblables celles observes Cherfechriode n'influe pas sur la salure.

    la longueur de la p-

    Par contre. les doses (figure ILA-f8) ont marqu dans les couches0-40 et 40-80 cm d'une faon nette pour l'essai DFl plus att-

    nue pour l'essai DF2 et dans le sens: Dl sale plus que D2 qui sale lui-mme plus que D3' Les diffrences de rponses aux traitements et de niveauxde salure observes entre les deux essais sont dues au mode d'irrigationqui a t tantt le calant. tantt le billon. L'application des doses pen-dant une dure plus longue et la hauteut' de prcipitation en hiver moinsimportante qu' Cherfech. expliquent qu' Messaoudia la rponse au traite-ment "Dose" ait t significative alors qu'aucun effet n'a t enregistr Cherfech.

    Cette exprience ne portant que sur deux annes il n'est pas possi-ble la vue de ces premiers rsultats. d'exclure la dose Dl en

    faveur des doses ~ o