Evaluation multicritères d’un système de culture innovant : agriculture de COnservation irriguée en climat Méditerranéen et effICience de l’EAU (COMIC'EAU)

Contexte et enjeux

Dans le Sud de l’Europe, le changement climatique (CC) entraîne une augmentation de la demande en eau d’irrigation des cultures et conjointement une raréfaction de la ressource. Différents leviers ont été mis en œuvre pour économiser l'eau d'irrigation, notamment l'amélioration des technologies d’application de l'eau comme le goutte-à-goutte enterré (GGE). Un changement de paradigme consiste à améliorer l’efficience de l’eau (pluie et irrigation) non plus seulement en optimisant les actions d’irrigation elles-mêmes, mais par le biais de pratiques agro-écologiques, telle l’agriculture de conservation (AC). L’AC vise à préserver autant la qualité des sols que la ressource en eau et repose sur (1) des rotations culturales longues et diversifiées, (2) la couverture permanente du sol et (3) un travail du sol simplifié voire nul (semis direct). Elle accroît le stockage du carbone dans le sol et réduit l’émission de CO2, participant ainsi à l’atténuation du CC.

Par ailleurs, dans certaines conditions, l’AC impacte favorablement les propriétés chimiques, physiques et biologiques du sol et donc le devenir de l’eau dans l’agrosystème. Elle augmente sensiblement le volume d’eau retenu par le sol, ce qui peut permettre de réduire les pertes par drainage. Les capacités d’infiltration sont généralement améliorées et plus stables dans le temps, ce qui réduit le ruissellement de surface mais aussi de sub-surface. L’évaporation du sol est limitée en raison de l’effet mulch. L’efficience d’utilisation de l’eau de pluie est améliorée. Ainsi, et bien que très peu de références soient actuellement disponibles sur le sujet, l’AC pourrait permettre de limiter les prélèvements d’eau pour l’irrigation et apparaît donc comme un potentiel levier d’adaptation au CC à étudier.

Le goutte-à-goutte enterré (GGE), pour lequel les gaines sont enfouies entre 30 et 40 cm de profondeur, est une technique réputée économe en eau, mais peu développée dans les exploitations agricoles françaises en raison de son coût d’installation et de la technicité élevée qu’elle requiert. En grandes cultures, cette technique n’est déployée qu’à titre expérimental. Le GGE a une efficience d’application élevée (90% en moyenne) car il supprime les pertes d’eau d’irrigation dues à l’évaporation directe (liée au rayonnement et aux fortes températures), à la dérive (liée au vent) et à l’évaporation de l’horizon superficiel du sol. Le GGE revêt un double intérêt en AC car il ne risque pas d’être endommagé par le labour et il pourrait limiter le développement des adventices puisque la surface du sol n’est pas humectée. Cependant, il génère dans le sol une répartition de l’eau spécifique qui pourrait influencer les performances d’un système conduit en AC.

Très peu d’études portent sur les flux spécifiques d’eau d’irrigation et la gestion quantitative de l’irrigation dans les systèmes de grandes cultures conduits en AC, en particulier en contexte méditerranéen, et encore moins dans les systèmes AC irrigués en GGE. Les questions qui se posent sont :

• Peut-on attendre une économie d’eau d’irrigation dans les systèmes AC-GGE par rapport à un système traditionnel (itinéraire technique conventionnel et irrigation par aspersion) ou à un système AC irrigué par aspersion ? Si oui, de quelle amplitude et à quelle échelle de temps (une saison culturale, une année, une rotation) ?
• Quelles sont les performances agronomiques et environnementales (en lien avec la ressource en eau) des systèmes AC-GGE ?
• Ces systèmes sont-ils réalistes d’un point de vue économique (pour l’intérêt général) et financier (pour l’agriculteur) ?

Objectifs

L’objectif du projet COMIC’EAU est d’étudier un système de culture irrigué, innovant par l’association de deux approches complémentaires d’économie d’eau : l’AC et le GGE. Il s’agit d’évaluer les performances agro-environnementales et économiques de cette combinaison en grandes cultures, afin de voir si elle permet de réduire l’apport d’eau à l’échelle d’une rotation, tout en atteignant un même niveau de performances. Dans le cadre du présent projet, on qualifiera un état initial du système puis son évolution au cours des deux premières années suivant sa mise en place, c’est-à-dire les deux premières années de la phase de transition. A l’issue du projet, il s’agira de « pérenniser » l’évaluation du système jusqu’à la stabilisation des performances.

Le projet cible le contexte méditerranéen car, d’une part, celui-ci fait déjà face actuellement à de fortes tensions sur la ressource en eau, et, d’autre part, il préfigure une grande partie du territoire national dans la perspective du changement climatique.

Unités INRAE impliquées

• G-EAU, Montpellier
• AGIR, Toulouse

Partenaires extérieurs : Arvalis, Lycée agricole de Valabre, Société du Canal de Provence (SCP)