Le Moyen-Orient, une région souvent associée à ses vastes étendues désertiques et à ses ressources en eau limitées, a été le théâtre d'une transformation agricole majeure grâce à l'adoption de techniques d'irrigation innovantes, en particulier l'irrigation goutte à goutte. Cette méthode, originaire d'Israël, est devenue un pilier pour la production alimentaire et la durabilité environnementale dans un climat aride.
L'Origine du Goutte à Goutte : Une Innovation Israélienne
L'histoire de l'irrigation goutte à goutte moderne est intrinsèquement liée à Israël, un pays majoritairement désertique qui a développé son agriculture grâce à cette invention locale. L'ingénieur israélien Simcha Blass est au cœur de cette découverte. Dans les années 30 du siècle passé, un homme informa Simcha Blass qu'un arbre vigoureux poussait dans sa cour sans apport d'eau. Intrigué, Simcha Blass constata que le sol était effectivement sec. Cependant, en creusant le sous-sol, il y découvrit un « oignon » d'eau et le raccord de deux tubes d'adduction d'eau qui avait été mal étanchéifié. Bref, ça goutte… et c'est suffisant pour que les racines de l'arbre s'y abreuvent.
Comprenant bien ce qui se passait, il imagina comment reproduire le processus, mais réalisa rapidement que les matériaux disponibles en ces années trente ne permettaient pas, financièrement, de rentabiliser l'investissement. Suite à la Seconde Guerre Mondiale, l'usage des plastiques commença à se démocratiser. Il en comprit tout l'intérêt afin de faire passer son idée, du théorique à la pratique, même s'il devait encore surmonter quelques impératifs techniques pour pouvoir irriguer de façon uniforme une grande surface de dounams (10 dounams = 1 hectare).
En 1958-1959, le système devint opérationnel, et la Société Netafim fut créée à Hatzerim, dans le Désert du Néguev, pour commencer la production en série de ce système. Cette invention fut une révolution pour l'agriculture en Israël, et le rêve de Ben Gourion de fertiliser le désert est bel et bien devenu une réalité. Grâce au goutte à goutte, 60% de la production de fruits et légumes en Israël provient du désert !
Principes et Fonctionnement de la Micro-Irrigation
La micro-irrigation ou « irrigation localisée », également appelée goutte à goutte, consiste à distribuer l’eau par un réseau de canalisations sous faible pression, apportant l’eau à un voisinage immédiat des plantes cultivées. Cette technique a été pratiquée pendant longtemps dans les jardins sous la forme de rampes perforées puis s’est développée vers le début des années 60. Elle est surtout utilisée dans la fruiticulture, la viticulture et l’horticulture.
Les goutteurs sont des dispositifs qui apportent de l’eau de façon ponctuelle à de faibles débits (2 à 12 litres/heure) sous une pression de l’ordre de 1 bar. Cet apport est fait soit par des orifices de faible diamètre (1 à 1,5 mm), soit par le cheminement de l’eau dans des tubes de section réduite (0,5 à 1,5 mm) sur une longueur importante (0,1 à 1,0 m). Les goutteurs sont normalement réalisés en PVC.
La micro-aspersion, quant à elle, consiste à utiliser des microdiffuseurs installés sur les canalisations, donc très proches du sol, dont l’aspersion se limite à la surface occupée par les cultures, avec une portée de 1 à 2,5 m. Les débits apportés sont plus importants qu’avec des goutteurs, variant de 10 à 60 litres/heure. La troisième technique consiste à utiliser des canalisations poreuses qui diffusent l’eau vers le sol sur toute la longueur.
Avantages de l'Irrigation Goutte à Goutte
Le principal avantage du goutte à goutte réside dans l’économie d’eau. Le système de goutte à goutte de Simcha Blass permet déjà (années 60) d'économiser entre 10 et 90% de l'eau nécessaire pour l'irrigation d'un champ. En moyenne, cette économie est de 30%, mais on peut faire mieux en privilégiant la culture de plantes sobres en eau et/ou en créant des variétés sélectionnées à cet effet. Viendra ensuite la mise au point du système d'irrigation en sous-sol, permettant de pousser l'économie d'eau jusqu'à 50% !
Outre les économies d'eau, cette technique permet également des économies d'engrais, puisque celui-ci peut être ajouté directement dans l'eau (fertirrigation). Cela assure une distribution ciblée des nutriments, optimisant leur absorption par les plantes.
Le système offre également une facilité d’utilisation et d’entretien. Cependant, la personne en charge de l’exploitation doit avoir reçu une formation pour une utilisation adaptée. Pour les petites surfaces, plusieurs fabricants proposent des systèmes de goutte à goutte sous forme de kits adaptés à la surface à irriguer. Des kits standard ont été conçus pour des surfaces allant jusqu’à 500 m².
La Programmation de l'Irrigation pour une Efficacité Maximale
Dans le but de minimiser la consommation d’eau, une programmation de l’irrigation peut être envisagée. Plusieurs de ces paramètres sont affectés par des facteurs liés aux conditions météorologiques (température, humidité, ensoleillement), aux propriétés du sol (taux d’infiltration, pente) et au type de culture, ainsi qu’à la phase de croissance du végétal. La programmation peut alors varier d’un jour à l’autre selon les conditions météorologiques, ce qui nécessite la conduite par un personnel qualifié.
Les meilleures périodes pour l’irrigation sont le début de la matinée ou la fin de l’après-midi. Lorsque le soleil est plus élevé, vers midi, la plupart de l’eau est perdue par évaporation. La quantité d’eau doit être suffisante pour satisfaire les besoins de la plante en fonction des propriétés du sol, des conditions climatiques et du type de culture. Lorsqu’il pleut, il convient de réduire ou même d’arrêter le système d’irrigation. Pour connaître la quantité d’eau apportée par précipitation, il suffit de mesurer la hauteur de la colonne d’eau accumulée par un récipient cylindrique exposé à la pluie.
Suivront également les mises au point de programmes informatiques tenant compte de la maturité de la plante ou de la récolte, de capteurs mesurant l'hygrométrie, de la météo locale, et même s'il fait jour ou nuit, afin de réduire encore la consommation d'eau/dounam.
NETAFIM : 7 avantages de l'irrigation au goutte-à-goutte.
Défis et Solutions Technologiques Complémentaires
Le coût initial d’installation est relativement élevé. Toutefois, on peut trouver maintenant du matériel assez bon marché adapté aux petites surfaces. La principale recommandation est la bonne conception du réseau quant au choix du débit et de l’espacement des goutteurs ou des diffuseurs ainsi que de la gestion de l’irrigation. L’eau utilisée doit être filtrée de façon à éviter le colmatage des goutteurs ou des diffuseurs.
Les maraîchers ont droit à des aides pour modifier leurs systèmes d'irrigation et passer à un système de goutte à goutte plutôt que les systèmes à aspersion. Cette approche est encouragée par les autorités pour promouvoir une agriculture plus durable.
Des innovations complémentaires continuent d'améliorer l'efficacité du goutte à goutte. Le système Tal Ya, par exemple, permet encore de réduire l'apport en goutte à goutte de 50%. Il existe même un système permettant de capter de 90 à 95% de l'humidité ambiante d'une serre horticole. Bref, pour 20 fois moins d'eau, on peut obtenir un kilo de tomates.
L'Irrigation Goutte à Goutte dans le Contexte du Moyen-Orient
Cette technique connaît un essor important dans les régions de climat aride ou qui font face à une pénurie de ressources hydriques pour l’irrigation, comme l’Espagne, la Californie aux USA et les pays du Moyen-Orient.
Dans la région du Moyen-Orient, l'irrigation goutte à goutte est devenue cruciale pour la sécurité alimentaire. Novagric a réalisé une grande installation d'irrigation localisée dans le désert du Sahara pour cultiver du coton et des légumes, démontrant ainsi la viabilité et la durabilité de l'agriculture dans les zones désertiques. Aux Émirats arabes unis (EAU), des projets de serres pour la culture de fruits et légumes biologiques sont en cours, utilisant ces technologies. En Turquie, des serres hydroponiques pour la production de tomates à haut rendement illustrent l'application avancée de ces systèmes. Au Maroc, des systèmes d'irrigation et de fertigation automatiques ont été développés et installés pour la production intensive de 90 hectares d'oliviers et de palmiers. Des serres pépinières technologiques pour la production professionnelle de cultures de fruits des bois ont également été réalisées au Maroc. De plus, un projet de serre au Maroc avec une technologie avancée pour la recherche d'insectes auxiliaires dans la gestion intégrée des ravageurs a été mis en œuvre.
Adaptation aux Différentes Cultures et Surfaces
Le goutte à goutte est très majoritairement utilisé sur les petites surfaces. Concernant les grandes parcelles, cela dépend des cultures mais c'est plus souvent l'aspersion qui est utilisée car le goutte à goutte ne permet pas de travailler le sol avec un engin. Il est impératif de tenir compte de la disponibilité en eau d'un pays donné. En Israël, la pression sur les ressources en eau douce disponible est de l'ordre de 83%.
Il est important de préciser que ce n'est pas "l'un ou l'autre" qui est mieux, mais que l'un est adaptable pour une culture, là où l'autre ne l'est pas. Par exemple, pour irriguer une plantation de céréales ou un pré, le goutte-à-goutte n'est pas du tout conseillé. Par contre, pour un verger, il le sera, et encore plus grâce au système Tal Ya.
Novagric a mis au point un système d'irrigation pour les pistachiers en Castille-La Manche, optimisant l'eau du Tage pour une production rentable. La culture des pistaches se développe en Castille-La Manche grâce à la technologie. Un maraîcher modifie son modèle d'entreprise pour se lancer dans la culture des pistaches et atteint une production rentable en six ans. Un système d'irrigation goutte à goutte pour 100 hectares de pistachiers a été développé par Novagric.
Des projets d'irrigation pour 200 hectares d'avocatiers Hass avec contrôle à distance, fertirrigation, protection contre le gel et efficacité hydrique maximale ont été réalisés au Portugal. Novagric a également réalisé un projet de design et installation d'arrosage pour la production de noyer en plein air en Espagne, ainsi qu'un système d'irrigation pour les noyers et les amandiers en Estrémadure, optimisant les ressources en eau pour une productivité et une qualité élevées. Un jeune agriculteur a décidé de renouveler son installation pour la production d'amandier avec énergie solaire, réduisant ainsi ses coûts et son empreinte carbone. Un projet d'irrigation d'une haie d'amandiers superintensifs avec fertirrigation avancée, conçu par Novagric, garantit l'uniformité hydraulique et l'efficacité hydrique.
Un projet clé en main d'irrigation extérieure et de fertigation pour la production intensive de 35 hectares d'agrumes a été mis en place. Un projet d'irrigation à Cieza pour un important groupe produisant des cultures fruitières de plein air en Murcie avec des exploitations à Ascoy et Carrichosa a également été réalisé. Novagric a mis en place un projet d’installation d’irrigation et de réservoirs pour un producteur murcien de raisin apyrène dans différentes fermes situées à Valle Guadalentín et au pied du Sierra Espuña à Murcia. L'entreprise a aussi réalisé un projet de conception, de fabrication et de construction de réservoirs pour le stockage de l'eau et l'irrigation des vignobles et la production de raisins de table sans pépins à Puerto Lumbreras, Murcie.
Agriculture Intelligente et Durable
La croissance de la population mondiale présente un défi majeur pour les générations d’aujourd’hui et de demain : comment nourrir toute la population de la planète de façon durable. L’agriculture utilise environ 70% de la consommation mondiale d’eau. Dans les pays plus pauvres, ce chiffre peut être encore plus élevé. La sécurité alimentaire passe donc par la disponibilité de l’eau nécessaire à la production agricole. De nombreux pays font face à une pénurie croissante des ressources hydriques, ce qui fait diminuer la production agricole et augmenter le coût des travaux nécessaires à l’irrigation.
Netafim, entreprise visionnaire et de génie, apporte des solutions technologiques de pointe au service d’une agriculture intelligente et durable à travers le monde entier. Grâce à la digitalisation, Netafim ne cesse de développer des systèmes intelligents de plus en plus sophistiqués et ciblés, permettant de faire jusqu’à 50% d’économies en eau ! L’irrigation de précision développée par Netafim est un tremplin formidable pour l'optimisation du potentiel agricole aux 4 coins de la planète. Dans les régions où l’eau est rare, comme en Afrique, c’est un moyen de maintenir l’agriculture et d’aider les communautés à atteindre l’autosuffisance alimentaire. Des ingénieurs israéliens forment les agriculteurs locaux, garantissant l’efficacité du transfert de la technologie de micro-irrigation. Dans les pays qui n’ont pas de problèmes d’approvisionnement en eau, le système du goutte à goutte permet d’augmenter considérablement les rendements agricoles.
Novagric a mis en œuvre un projet de serre avancé à Almeria, qui a permis d'améliorer la qualité et l'efficacité de la production de légumes. Un projet complet de serre professionnelle spécialisée dans la production de fruits et légumes de haute qualité tels que les tomates, les concombres et les haricots pour Mercadona a été réalisé. Grupo Hortofrutícola Paloma élargit ses serres avec Novagric pour atteindre un 20% plus de production en utilisant moins d’eau et d’énergie. Novagric a conçu, fabriqué et construit des serres multi-tunnels à Almeria pour des cultures horticoles suspendues, en optimisant l'utilisation de l'eau. Novagric Mexico a réalisé un projet à Sinaloa de conception, de fabrication et de construction de serres pour la culture de légumes à haut rendement.
Novagric a conçu et installé un centre de bio-innovation au Japon pour la recherche en horticulture, en génétique et en microbiologie, avec des serres avancées pour la culture et l'analyse tout au long de l'année. Un projet de serre tropicale avec des équipements technologiques de pointe pour la culture du poivre au Vietnam a été mis en œuvre. La Côte d'Ivoire, puissance agricole de l'Afrique de l'Ouest, cherche à atteindre l'autosuffisance alimentaire. Un projet de serre multi-tunnel au Nigeria, équipée pour la production de légumes et incluant des conseils technico-agronomiques sur l'exploitation afin d'optimiser les rendements des cultures, a été réalisé. Une serre à haute résistance pour la culture de Pitaya biologique avec système de ventilation périmétrique en Espagne a été conçue, fabriquée et installée.
Gestion Intégrée de l'Eau : Réutilisation et Dessalement
À partir des années 80, Israël commença à tenir compte d'un gisement d'eau "secondaire" : les eaux usées. Collectées puis dépurées, elles sont de qualité suffisante pour abreuver des cultures irriguées au goutte à goutte. Actuellement, un bon tiers de la consommation alimentaire des 10 millions d'Israéliens en dépend.
Durant les deux dernières décennies, Israël a fait construire 7 méga-usines de dessalement d'eau de mer. Avant la fin de l'année en cours, 100% des nécessités en eau (hors usages agricoles) proviendront uniquement de l'eau de mer dessalée.
L'Irrigation Goutte à Goutte et la Rotation des Cultures
La rotation des cultures est une technique qui consiste en la séquence programmée de cultures de différentes espèces. Elle est actuellement utilisée dans l'agriculture de conservation. La rotation est meilleure que la monoculture et nécessite des systèmes efficaces et durables, c’est pourquoi l’irrigation goutte à goutte est particulièrement adaptée à la rotation des cultures. La FAO a recommandé la rotation des cultures, car elle présente des avantages pour l'activité agricole.
Comment l’irrigation goutte à goutte est-elle appliquée dans la rotation des cultures ? L'ail est un légume qui met environ 3 à 5 mois à pousser. Il s’adapte généralement très bien aux différents climats et saisons. De plus, étant la culture de rotation par excellence, il a besoin d’un système d’irrigation efficace. Pour la culture de l’ail, le système d’irrigation le plus recommandé est l’irrigation goutte à goutte. Cette technologie augmente les économies et l'efficacité de l’utilisation de l’eau par rapport à l'irrigation par sillons. Le succès de l’irrigation goutte à goutte dans les cultures d’ail a été démontré à plusieurs reprises. À Villena, par exemple, Regaber a remplacé un système d'arrosage par une irrigation goutte à goutte dans un champ d'ail violet. Des tuyaux plats flexibles sont utilisés pour l’irrigation goutte à goutte de l’ail. En outre, le système d'irrigation goutte à goutte Streamline X garantit que la culture en rotation pousse dans de bonnes conditions. La rotation des cultures diversifie la production sur le terrain de la manière la plus efficace.
L'Évolution de la Consommation d'Eau en Israël
Arrivent les années 80, et il faut "revoir la copie" en profondeur. Certes, depuis deux décennies, la consommation d'eau par Israélien et par an a diminué de moitié, mais ce n'est pas assez pour que tout le système hydrologique national puisse rester compétitif. L'industrie est alors mise à contribution, avec l'impératif de réduire drastiquement sa consommation, au risque de voir l'État interdire les entreprises qui ne feront pas d'efforts. Certaines diviseront par quatre leur consommation annuelle, et d'autres par 60 ! Actuellement, l'industrie israélienne n'utilise que 6% de la consommation nationale d'eau.
D'un autre côté, toute la population est sensibilisée pour économiser chaque goutte d'eau, dans tous ses usages. Toutes activités confondues (agriculture incluse), actuellement, un Israélien ne consomme que 185 mètres cubes par an, alors qu'un Français en consomme 540, et un Espagnol près de 600.