Pourquoi l'irrigation goutte à goutte fréquente réduit la résistance des cultures à la sécheresse et comment y remédier

Pourquoi une irrigation goutte à goutte fréquente peut réduire la tolérance à la sécheresse ?

L’irrigation fréquente dans les systèmes goutte à goutte peut réduire la tolérance des cultures à la sécheresse. Cet effet a été confirmé par de nombreuses études et cas pratiques d'institutions et d'entreprises agricoles faisant autorité. La raison principale est l’interaction entre la distribution de l’eau, la croissance des racines, les conditions du sol et la physiologie des cultures. L'irrigation fréquente tend à concentrer l'eau dans les couches peu profondes du sol, ce qui encourage les racines à rester près de la surface plutôt que de pousser plus profondément, ce qui finit par former un cercle vicieux : une irrigation fréquente conduit à une distribution d'eau peu profonde, ce qui induit une croissance superficielle des racines, puis réduit la capacité de la culture à absorber l'eau profonde du sol, la rendant plus vulnérable au stress de la sécheresse.

EstL'irrigation goutte à goutte fréquente nuit-elle à la croissance des racines ?

⒈ La distribution d'eau peu profonde limite la pénétration des racines

Premièrement, une irrigation goutte à goutte fréquente peut facilement faire en sorte que l’humidité du sol reste concentrée dans la couche peu profonde, ce qui restreint directement la pénétration des racines. Selon les résultats de la recherche dans l'article « Effets de la fréquence d'irrigation goutte à goutte sur la distribution des racines et la résistance à la sécheresse du coton » (Journal de recherche sur le coton, 2023), lorsque la fréquence d'irrigation dépasse une fois par jour, l'humidité du sol dans la couche de 0 à 30 cm reste longtemps saturée, tandis que la teneur en humidité de la couche de sol inférieure à 50 cm est nettement inférieure.

Du point de vue d’un système d’irrigation goutte à goutte, les racines des cultures s’adaptent naturellement à la disponibilité de l’eau, se concentrant dans la couche de sol peu profonde et mouillée plutôt que de s’enfoncer plus profondément dans le profil du sol. Par exemple, dans l'expérience sur le terrain du coton sous irrigation goutte à goutte par film, la densité de longueur des racines dans une couche de coton de 0 à 25 cm irriguée quotidiennement est 2,3 fois celle du coton irrigué une fois tous les trois jours, tandis que la densité de longueur des racines dans une couche de 50 à 80 cm ne représente que 45 % de cette dernière. Cette distribution peu profonde des racines rend difficile pour les cultures d'obtenir de l'eau du sol profond lorsque l'irrigation est arrêtée, et les symptômes de flétrissement apparaîtront rapidement. Dans les systèmes de fertirrigation, cet effet peut être encore intensifié car les nutriments se déplacent avec l’eau, favorisant ainsi une plus grande concentration des racines dans la couche supérieure du sol.

⒊ Trop d’eau pourrait-elle provoquer la pourriture des racines ?

Troisièmement, si l’irrigation est appliquée trop fréquemment, les pores du sol restent saturés pendant de longues périodes, réduisant ainsi la disponibilité d’oxygène dans la zone racinaire. Cela limite la respiration des racines et leur activité globale, et peut réduire l’efficacité de l’absorption des nutriments et de l’eau. Dans les cas graves, une hypoxie racinaire prolongée peut entraîner des dommages aux racines, la pourriture des racines et une susceptibilité accrue aux maladies transmises par le sol. À mesure que l'activité des racines diminue, la capacité de la plante à absorber l'eau et les nutriments diminue, réduisant encore davantage sa résilience pendant les périodes de sécheresse. Par exemple, dans la zone de sol gris du désert cultivée et irriguée, si l'irrigation goutte à goutte du maïs est effectuée deux fois par jour, le taux de respiration des racines diminuera de 28 % après 15 jours et le poids sec des racines diminuera de 19 % par rapport à une irrigation une fois tous les 3 jours. En cas de sécheresse, le maïs aux racines hypoxiques se flétrit 2 à 3 jours plus tôt que le maïs à l'activité racinaire normale.

⒋ Quelle est la meilleure profondeur de goutte à goutte pour les cultures ?

De plus, une profondeur d’enfouissement inappropriée des émetteurs combinée à une fréquence d’irrigation élevée exacerbera encore la sensibilité des cultures à la sécheresse. Lorsque les conduites d’égouttement sont enterrées à une profondeur inférieure à 30 cm, l’eau d’irrigation a tendance à rester concentrée dans la couche supérieure du sol et a une capacité limitée à s’infiltrer dans les profils de sol plus profonds. Pour les grandes cultures telles que le maïs et le coton, la profondeur d’enfouissement recommandée de l’émetteur est de 30 à 40 cm. Pour les arbres fruitiers, une installation plus profonde de 40 à 50 cm est généralement plus appropriée. Cette profondeur peut garantir que l'eau d'irrigation peut pénétrer dans le sol profond dans une certaine mesure, guidant le système racinaire vers le bas. Cependant, dans les pratiques agricoles réelles, les conduites d'égouttement sont souvent installées à une profondeur trop faible (15 à 25 cm) et, lorsqu'elles sont combinées à une irrigation fréquente, cela entraîne une concentration excessive des racines dans la couche arable. Les expériences sur le terrain menées par Rivulis dans les vergers de pommiers montrent que lorsque les lignes d'égouttement sont enterrées à 25 cm et irriguées quotidiennement, les racines restent concentrées dans la couche de sol de 0 à 30 cm et la chute des fruits en cas de sécheresse atteint 27 %. Lorsque la profondeur d'enfouissement est augmentée à 45 cm et que l'irrigation est réduite à une fois tous les 3 jours, la profondeur de pénétration des racines s'améliore de 52 % et le taux de chute des fruits chute à 8 %.

Il convient de souligner que le principe « en petites quantités et à intervalles fréquents » ne signifie pas que la fréquence d'irrigation peut être augmentée sans limitation. Selon le service de vulgarisation agricole de l'Université d'État du Dakota du Nord (NDSU), la fréquence d'irrigation doit être ajustée en fonction de la texture du sol, du type de culture et du stade de croissance. Les sols sableux, qui ont une faible rétention d'eau, peuvent nécessiter une irrigation plus fréquente, mais généralement pas plus d'une fois par jour. En revanche, les sols limoneux et argileux ayant une capacité de rétention d'eau - plus élevée doivent être irrigués moins fréquemment, généralement une fois tous les 2 à 3 jours. Étant donné que l’humidité de surface du sol se perd facilement par évaporation, en particulier lors d’irrigations superficielles fréquentes, les cultures dotées d’un système racinaire peu profond sont plus susceptibles de subir un stress hydrique rapide après l’arrêt de l’irrigation. Par conséquent, la planification de l’irrigation doit être combinée avec des pratiques de paillage et de conservation de l’humidité du sol pour réduire l’évaporation et diminuer la dépendance à l’égard d’irrigations fréquentes.