10 Clés pour comprendre l'irrigation en agriculture

Préface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5
Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7
Signification des acronymes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .14
1 Leçon d’histoire : la maîtrise de l’eau vieille comme l’agriculture . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .18
Naissance de l’agriculture, de l’irrigation, naissance de la civilisation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .19
Organisation des sociétés, premiers codes de lois et écriture liés à l’eau . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .19
Les techniques d’irrigation ont été inventées il y a 10 000 ans . . . . .20
La maîtrise de l’eau en France : moulins, assainissement des marais, irrigation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .25
Aménagements hydrauliques : canaux et moulins . . . . . . . . . . . . . .26
L’assèchement des marais : élargir le domaine cultivé et lutter contre « les fièvres » . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .26
L’introduction de l’irrigation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .28
Les grands aménagements d’après-guerre, l’État stratège . . . . . . . . .31
2 Les plantes ont besoin d’eau . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .35
Fonctions de l’eau chez les plantes cultivées . . . . . . . . . . . . . . .37
Le sol et l’absorption de l’eau . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .37
Réactions des plantes au manque d’eau . . . . . . . . . . . . . . . . . .41
Réactions des plantes et conséquences d’un manque d’eau . . . . . . .41
Chiffrer l’efficience de l’eau consommée selon les plantes . . . . . . . .46
3 L’irrigation dans le monde . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .51
Description générale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .53
Place de l’irrigation dans le monde . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .54
L’irrigation, inégalement répartie… . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .55
Y a-t-il assez d’eau pour l’irrigation ? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .56
L’efficience de l’irrigation peut (et doit) s’améliorer . . . . . . . . . . . . .57
Plus de 60 % de la superficie irriguée mondiale sont réservés aux céréales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .59
Caractérisation des ressources en eau pour l’irrigation . . . . . . . . . .61
Une ressource à protéger . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .63
Trois pays proches de la France, trois visions de l’irrigation . 64
L’Espagne : les investissements publics au service de l’irrigation
et du développement économique, une vision qui s’oppose à la vision européenne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .64
Le Maroc : les problèmes d’un pays en voie de développement aux ressources limitées . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .69
La Hollande, le pays de l’eau et des sciences hydrauliques, ou pourquoi irriguer là où il pleut . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70
En conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71
4 L’irrigation en France : permanences et évolutions . . . . . . . 73
L’irrigation en France : évolutions récentes . . . . . . . . . . . . . . . .75
L’irrigation cesse de progresser en France . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .76
L’irrigation se diversifie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .78
Le taux d’irrigation dépend de la culture et de la région . . . . . . . . .79
Le maïs reste la culture emblématique de l’irrigation . . . . . . . . . . . .81
Disponibilités et réserves en eau : la France ne mobilise qu’une faible partie de ses ressources, mais les utilise plutôt bien . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .83
Des ressources en eau globalement abondantes… . . . . . . . . . . . . . .84
… Mais inégalement réparties . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .85
Les prélèvements d’eau totaux en France : 20 % de la ressource . . .87
En Europe, la France apparait sous-équipée en irrigation . . . . . . . .88
Les formes de mobilisations de l’eau pour l’irrigation : l’accès individuel progresse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .90
Les matériels utilisés en France : l’irrigation par aspersion domine . . .91
Les modes d’irrigation en France en résumé . . . . . . . . . . . . . . . . . .95
Deux exemples de gestion de l’irrigation en France :
la nappe de Beauce et Poitou-Charentes . . . . . . . . . . . . . . . . . .96
La nappe de Beauce : le modèle de gestion volumétrique . . . . . . . . .96
Le Poitou-Charentes : l’échec de la gestion horaire . . . . . . . . . . . . .98
5 L’irrigation dans les exploitations agricoles . . . . . . . . . . . . 102
Du besoin en eau des plantes à l’irrigation agricole . . . . . . .104
La productivité de l’eau d’irrigation : premier critère de choix . . . .104
L’irrigation en grandes cultures, les principes de base . . . . . . . . . .107
Piloter l’irrigation en grandes cultures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113
L’irrigation en maraîchage et en arboriculture . . . . . . . . . . . . . . . .115
Irriguer la vigne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117
Rechercher l’efficience globale de l’irrigation : état des lieux . . 118
L’efficience hydraulique de l’installation : estimation des pertes . . .120
Efficience énergétique : état des lieux . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121
Combien coûte l’irrigation dans une exploitation agricole ? . . 123
6 De l’irrigation dans l’exploitation à la gestion collective de l’eau . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .128
Le droit de l’eau français : un héritage de plusieurs siècles . . .129
Un premier tournant : la loi sur l’eau de 1964 instaure la gestion par grand bassin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .130
Loi de 1992 : l’eau, patrimoine commun de la Nation . . . . . . . . . . 131
L’Europe fixe le cadre avec la Directive cadre sur l’eau (DCE) . . . . 133
Les masses d’eau en France sont-elles en bon état ? . . . . . . . . . . . .134
En 2006, la LEMA rénove la gouvernance de l’eau et subordonne l’irrigation à l’environnement . . . . . . . . . . . . . . . . .134
Le stockage dans la politique de l’eau en France ou l’illustration du mythe de Sisyphe… . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .135
La gouvernance de la gestion de l’eau . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 138
La gestion volumétrique et les prémices de la gestion collective . . . 138
Les Associations syndicales autorisées (ASA) et les Sociétés d’aménagement régional (SAR), des acteurs de la gestion de l’eau . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .140
Les Organismes uniques de gestion collective, le nouveau défi des irrigants du xxie siècle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 143
La gestion de la sécheresse en France . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 147
7 Les enjeux économiques de l’irrigation en France . . . . . . 153
Enjeux politiques et symboliques de l’irrigation . . . . . . . . . .155
Supprimer toute référence à la performance dans les réformes successives de la PAC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .155
Baisser les prélèvements d’eau pour la culture emblématique de l’irrigation : le maïs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 157
Enjeux économiques et sociologiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . .159
Enjeux économiques et emploi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .162
Externalités positives de l’irrigation : performance et emploi . . . . .162
Sécurisation et durabilité des exploitations . . . . . . . . . . . . . . . . . .164
Rôle de l’irrigation dans la sécurisation des ateliers d’élevage. . . . 165
Enjeux qualité et export . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 167
Un exemple d’externalité ambivalente de l’irrigation : la teneur en protéines des grains . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .168
L’irrigation pour les légumes d’industrie est une assurance indispensable . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 170
L’irrigation, une garantie pour l’exportation . . . . . . . . . . . . . . . . . 171
La production de semences, filière stratégique à l’export, très dépendante de l’irrigation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 172
Intensification, diversification des filières grâce à l’irrigation . . . . . 174
Pour une politique équilibrée de l’offre et de la demande en eau au service des filières . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 176
8 Progrès passés et à venir pour améliorer la productivité de l’eau : agir sur tous les leviers . . . . . . . . 178
30 ans de progrès dans l’efficience globale de l’irrigation en France . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 179
Le progrès par les techniques d’irrigation . . . . . . . . . . . . . . . . . . .180
Les progrès par la connaissance des plantes . . . . . . . . . . . . . . . . .180
Progrès génétique et évolution des itinéraires techniques . . . . . . . .181
Progrès génétique et tri variétal (cas du maïs) . . . . . . . . . . . . . . . .181
Progrès en cours pour améliorer la productivité de l’eau : agir sur tous les leviers en même temps . . . . . . . . . 183
Effet comparé de chaque levier sur la productivité de l’eau . . . . . .184
Bien prendre en compte la contribution du sol . . . . . . . . . . . . . . .186
Stratégies d’évitement et stratégies d’esquive . . . . . . . . . . . . . . . . . 187
L’esquive est efficace pour d’autres cultures d’été comme la betterave ou le tournesol . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .190
Autres adaptations possibles : modifier les aires de culture et/ou le nombre de cycles de végétation annuels . . . . . . . . . . . . . .191
Adapter la stratégie d’irrigation en conditions restrictives . . . . . . . .192
Modifier l’assolement en grandes cultures ? . . . . . . . . . . . . . . . . . .194
Améliorer le matériel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .196
Améliorer les outils de pilotage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .200
Des progrès encore à venir avec la révolution numérique . . .202
L’amélioration variétale est déjà entrée dans l’ère numérique avec la sélection génomique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .202
La tolérance aux stress hydrique : premier objectif de la sélection génomique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .203
L’irrigation augmentée : l’irrigation dans la « révolution numérique » . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .204
La révolution numérique : que va-t-elle changer pour les irrigants ? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .205
La modulation de l’irrigation (et des intrants) : une utopie ? . . . . . .206
9 L’irrigation et le stockage de l’eau sont des investissements d’avenir . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .208
Préparer l’agriculture française aux changements climatiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .209
Le réchauffement climatique est une réalité . . . . . . . . . . . . . . . . . .209
Comment intégrer le réchauffement climatique dans les scénarios prospectifs de l’agriculture ? . . . . . . . . . . . . . . . 213
Le stockage : une idée qui coule de source . . . . . . . . . . . . . . .220
Rappel des disponibilités en eau en France . . . . . . . . . . . . . . . . . . 221
Stocker l’eau . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .222
Maîtriser la création de ressources en eau . . . . . . . . . . . . . . . . . . .224
De l’ambition à la réalité . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .225
Le coût du stockage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .227
Vers de nouvelles ressources en eau . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .228
D’autres manières de stocker l’eau : la recharge de nappe . . . . . . .229
Une piste (curieusement) non conventionnelle : la récupération des eaux pluviales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 233
La réutilisation des eaux déjà utilisées et/ou de qualité marginale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 233
La réutilisation des eaux usées traitées (REUT) . . . . . . . . . . . . . . . 233
10 En guise de conclusion : pour une approche positive de l’irrigation : un enjeu majeur pour le xxie siècle, un atout pour la France . . . . . . . . . . . . 239
Enjeux de l’irrigation pour le xxie siècle . . . . . . . . . . . . . . . . . 241
Des besoins croissants en eau . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 241
Gigantesques défis pour l’agriculture mondiale… . . . . . . . . . . . . .242
… dans un contexte de raréfaction des ressources . . . . . . . . . . . . . 243
L’irrigation et le défi de l’intensification des surfaces disponibles . . . 243
L’irrigation : un atout pour la France . . . . . . . . . . . . . . . . . . .244
La France dans une position enviable… . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .244
… Mais avec des risques de déséquilibre croissants… . . . . . . . . . .245
… Et des freins à lever . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .245
L’irrigation et le stockage de l’eau s’inscrivent dans une démarche d’intensification écologique . . . . . . . . . . . . . .246
Rôle de l’irrigation dans la durabilité des modes de productions agricoles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .247
Aménagement du territoire : l’irrigation contre l’inégalité . . . . . . .248
Le Projet territorial : promouvoir un développement concerté de l’irrigation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .248
Pour une approche positive de l’irrigation en France . . . . . . . . . . .249
Bibliographie des travaux cités dans le livre . . . . . . . . . . .251
Études, rapports et expertises des services officiels français . . . . . .251
Études et travaux des organisations professionnelles agricoles . . . 253
Colloques et travaux de recherche . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .254
Publications internationales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .255
Livres et écrits divers cités . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .256

Jean-Paul Renoux est ingénieur agronome. Il a été conseiller technique à l’AGPM (Association générale des producteurs de maïs), après avoir été le responsable de la filière maïs à Arvalis-institut du végétal. Il est l’auteur du livre référence Le Maïs aux Editions France Agricole.

Alix d’Armaillé est ingénieur agronome et maitre-essciences en biologie. Elle est responsable de l’animation d’Irrigants de France et du service environnement de l’AGPM.