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Comment gérer les besoins en eau de nos fruitiers?

Alors que l’eau constitue une ressource essentielle à la vie et la production de nos arbres fruitiers, les saisons sèches tendent à se répéter… Dans ce contexte, les arboriculteurs se doivent d’être attentifs à leurs pratiques, en vue à la fois d’économiser l’eau mais aussi de l’apporter de la meilleure des manières, parfois en optant pour un système d’irrigation.

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Comme tous les êtres vivant sur la terre, nos arbres et arbustes fruitiers nécessitent de l’eau afin que leur croissance, leur développement et leur fructification se déroulent au mieux. L’eau, qui leur est fournie principalement par le sol, permet la circulation des éléments nutritifs minéraux et des produits élaborés par la photosynthèse, ainsi que l’édification de leurs tissus, et une partie de cette eau est restituée à l’atmosphère par l’évapotranspiration.

Sous notre climat tempéré, il était dit depuis toujours que nos plantes fruitières recevaient naturellement une quantité d’eau suffisante pour répondre à leurs besoins et que le sol servait de tampon en stockant l’eau excédentaire afin de la rendre disponible lorsque c’est nécessaire.

Depuis quelques années, une succession de saisons particulièrement déficitaires en précipitations, et certaines pratiques inadéquates comme la taille des racines, ont amené les techniciens à s’intéresser aux effets bénéfiques d’apports d’eau, avec ou sans éléments nutritifs, sur la croissance et la mise à fruits de jeunes arbres, sur la qualité des fruits et sur la prévention du phénomène d’alternance.

Économiser l’eau apportée par le climat en modifiant certaines pratiques culturales est actuellement un autre mot d’ordre dans le contexte écologique général.

L’eau apportée par le climat…

Sans remonter plus haut que ce 21ème  siècle, on peut retenir que les années sèches ont été en moyenne aussi nombreuses que les années pluvieuses, et qu’il a existé une grande diversité de situations. En moyenne, la pluviométrie est de 700 à 800 mm jusqu’au Sillon Sambre-et-Meuse, puis elle augmente graduellement avec l’altitude jusqu’à atteindre 1.300 mm dans les Hautes-Fagnes. 2003 et 2018 ont été les années les plus sèches ; 2001 et 2002 les plus humides.

La répartition mensuelle des précipitations a été aussi d’une grande variabilité. Depuis 2010, il semble qu’une sécheresse temporaire se manifeste plus fréquemment en fin d’hiver et au printemps, soit après un hiver sec (2010, 2017 et 2022), soit après un hiver « normal » (2011, 2014 et 2018) ou un hiver humide (2015). Les printemps 2017, 2020 et 2022 ont été particulièrement déficitaires en eau.

Les précipitations se mesurent avec un pluviomètre qui doit être placé à un endroit dégagé de plantes arbustives et à 1,5 m du sol.

La quantité d’eau récoltée par an et par mètre carré de surface imperméable est loin d’être négligeable. Sur base de la pluviométrie qui vient d’être citée, elle variera de 0,7-0,8 à 1,3 m³. Sa charge en impuretés dépendra de la propreté de la surface réceptrice.

… et atteignant le sol

L’eau qui atteint la surface d’un sol perméable non saturé, qu’elle provienne de précipitations ou d’un arrosage, va y pénétrer sous l’effet de la gravité et subir un mouvement vertical ou oblique descendant. Elle pourra ultérieurement subir un mouvement ascendant par capillarité.

L’eau qui atteint la surface d’un sol saturé ou une surface imperméable (une toiture, par exemple) va s’écouler selon la pente ou le système de canalisation existant. Si cette eau est propre, elle pourrait être récoltée dans une citerne ou un bassin, et sinon uniquement dans un bassin de décantation afin de la débarrasser de sa charge solide.

On distingue dans l’eau entrée dans le sol trois fractions.

L’eau de gravité, qui descend sous l’effet de son poids jusqu’à trouver une issue ou être bloquée, à une vitesse qui dépend des espaces libres entre les particules de sol, c’est-à-dire de sa texture et de sa structure. Elle est de 50 à 60 cm/h dans un sable perméable, de 3 à 12 cm/h dans un limon perméable et d’environ 0,6 cm/h dans un limon argileux.

Lorsque la force de rétention exercée par les particules de sol égale la force de gravité, l’eau descendante s’arrête, le sol se trouve au point de ressuyage et la quantité d’eau présente s’appelle capacité au champ  ; c’est le maximum d’eau qu’il peut retenir. Une partie de cette eau est disponible pour les plantes : c’est la réserve utile, retenue en film épais autour des particules de sol ou dans de fins capillaires. Dans un sol limono-argileux, on peut considérer que la réserve utile présente sur 1 m d’épaisseur est de 170 à 200 l/m². Une moitié à deux tiers environ de cette quantité d’eau est appelée réserve facilement utilisable.

Sans apport nouveau, l’eau du sol est extraite par évaporation ou par absorption par les racines de la végétation, jusqu’à atteindre le point de flétrissement, où l’eau restante est liée aux particules de sol avec une force supérieure à la force d’attraction des racines ; c’est l’eau inutilisable par les plantes. La quantité d’eau contenue dans un sol à ces différents stades varie selon la texture et la structure (voir figure). Elle montre que la réserve utile représente environ la moitié de la capacité au champ, et qu’un taux d’humus élevé améliore la capacité au champ et la réserve utile, mais sans modifier le point de flétrissement.

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La diffusion capillaire de l’eau est son déplacement d’une zone plus humide vers une zone moins humide. Dans un sol qui s’assèche par évaporation et par absorption d’eau par les racines, il se crée un appel à partir des couches plus profondes sur une hauteur qui dépend de la texture et de la structure : 40 cm dans du sable et 1 m dans du limon argileux.

La force qui relie l’eau et les particules de sol s’exprime par une échelle logarithmique dénommée pF : à saturation pF = 0 ; à capacité au champ pF = 2,7 ; au point de flétrissement pF = 4,2 ; dans une terre sèche pF = 5 à 6. Elle se mesure en laboratoire sur des échantillons de terre.

En pratique, l’humidité d’un sol se mesure avec un tensiomètre. La fiabilité des informations données dépend du placement de l’appareil. Il est important de suivre toutes les indications du mode d’emploi. Pour un verger basse-tige, on placera deux tensiomètres proches l’un de l’autre et dont la bougie filtrante se trouve pour l’un à 40 cm et pour l’autre à 80 cm de profondeur. Selon l’importance du verger, deux couples de tensiomètres peuvent être installés à des endroits différents, par exemple l’un dans un fond et l’autre sur un sommet.

La demande en eau

 L’évapotranspiration potentielle : E.T.P.

Il s’agit d’une notion théorique microclimatique qui quantifie en litres par mètre carré ou en millimètres l’eau consommée par un couvert végétal dense bien approvisionné. Elle peut se mesurer par différents appareillages (cases lysimétriques, évapo-transpiromètres…), ou se calculer par différentes formules basées sur plusieurs paramètres du climat : température et durée d’insolation = Turc, pour une durée d’une semaine à un mois ; température et évaporation d’eau = Bouchet, pour un jour ; tenant compte de la vitesse du vent = Penmann, plus précise…

Ce paramètre dépend fortement de l’environnement : température, humidité de l’air, vent, lumière… Il doit être déterminé pour chaque parcelle : un espace dégagé et exposé au vent aura une E.T.P. plus élevée qu’un jardin confiné entouré de végétation ; de même pour un sommet en comparaison avec un fond de vallée.

Pour la Moyenne Belgique, l’E.T.P. Turc mensuelle est en moyenne de 60 mm en avril, de 70 à 80 mm en mai et juin, de 100 mm en juillet et août et de 60 à 70 mm en septembre.

  L’évapotranspiration réelle : E.T.R.

Il s’agit d’une notion pratique microclimatique qui dépend de l’E.T.P., de l’état du sol et de la végétation présente. Dans le cas d’un verger intensif basse-tige adulte dont le sol est désherbé, elle est d’environ 6/10 de l’E.T.P., et si le sol est enherbé dans les interlignes, elle peut grimper à 9/10 de l’E.T.P. Ceci indique bien l’influence de la couverture herbacée sur la consommation totale d’eau du verger, et explique pourquoi les sols sont désherbés mécaniquement ou chimiquement dans les régions où la ressource en eau est soit limitée soit très coûteuse (ou les deux !).

Du sol aux végétaux

Nos arbres et arbustes fruitiers puisent dans le sol l’eau qui est transportée vers la couronne par le xylème des tiges puis partiellement évaporée au niveau des feuilles. Ce faisant, elle transporte les éléments minéraux et certaines hormones : c’est la sève brute ascendante. Dans le phloème des tiges, une partie de cette eau non évaporée va circuler dans la couronne et redescendre vers le système radiculaire en transportant les produits de la photosynthèse et d’autres hormones : c’est la sève élaborée.

La vitesse du flux de sève dans des plantes ligneuses ou semi-ligneuses peut indiquer leur état hydrique. Pour cela, autour de la tige, une résistance électrique en forme d’anneau est placée à une certaine distance d’un senseur ; en mesurant le temps mis par une impulsion thermique à parcourir l’intervalle, on détermine la vitesse du flux de sève.

L’irrigation goutte-à-goutte figure parmi les systèmes disponibles sur le marché.  Elle permet de maintenir constamment dans la zone humide  une réserve d’eau facilement utilisable par les fruitiers.
L’irrigation goutte-à-goutte figure parmi les systèmes disponibles sur le marché. Elle permet de maintenir constamment dans la zone humide une réserve d’eau facilement utilisable par les fruitiers.

Une autre méthode d’appréciation de l’état d’hydratation des plantes ligneuses ou semi-ligneuses est basée sur la mesure en continu des variations du diamètre de leur tige principale. En effet, celui-ci est plus grand la nuit que le jour ; la courbe tracée sur un enregistreur permet de dire si la plante est bien approvisionnée en eau, s’il existe un faible manque d’eau ou si la plante est en état de stress hydrique grave.

Le système radiculaire des plants fruitiers peut être celui d’un sujet porte-greffe ou de la variété même. Son extension en largeur et en profondeur, ainsi que sa densité dépendent principalement de son identité et des caractéristiques du sol (texture, structure, présence d’une semelle de labour…), et secondairement de la densité de plantation et de l’état sanitaire de la ramure. Son extension en largeur correspond approximativement au rayon de la couronne, augmenté de 25 à 30 %, sauf pour des plants recevant une irrigation goutte-à-goutte, où elle est moindre et en forme de bulbe. Les racines d’arbres plantés en lignes à haute densité s’enchevêtrent faiblement ; la zone humidifiée doit donc former une bande.

L’absorption de l’eau et des éléments minéraux a lieu au niveau des poils absorbants situés à l’extrémité des racines. Ceux-ci se renouvellent constamment du fait de la croissance des racines. Les mycorhizes, champignons vivant en symbiose avec des racines, contribuent aussi à l’alimentation des arbres et arbustes. Leur importance est souvent sous-estimée. En pépinières, l’inoculation de « bonnes » mycorhizes aux plantes fruitières permet des gains de croissance non négligeables, mais les résultats sont souvent irréguliers.

Le mouvement ascendant de l’eau dans le système vasculaire est dû à deux mécanismes : d’une part la poussée radiculaire de l’eau absorbée par osmose, et d’autre part la dépression due à l’évapotranspiration au niveau du feuillage. En effet une partie de l’eau absorbée par les plantes sera restituée à l’atmosphère sous forme de vapeur (= évapotranspiration) ou de gouttelettes (= guttation) au niveau des stomates : il s’agit d’orifices présents sur les feuilles, dont l’ouverture et la fermeture sont régies par deux cellules en forme de haricot qui s’écartent ou se rapprochent selon l’hygrométrie de l’air ambiant. Une autre partie de l’eau sera utilisée pour l’édification des tissus : tiges, feuilles, fleurs et fruits.

Une ressource à économiser !

Selon l’origine de l’eau utilisée, son prix peut justifier de n’en apporter que la quantité nécessaire. Mais un apport excessif d’eau peut présenter un autre inconvénient : le lessivage d’une partie des éléments minéraux comme l’azote, principal facteur de croissance, et le potassium. De plus, un apport massif d’eau au même moment peut provoquer une asphyxie temporaire du système radiculaire. Certains sujets porte-greffe y sont particulièrement sensibles : les merisiers francs, les Prunus ornementaux et les pêchers francs par exemple.

Le mode d’entretien du sol du verger peut contribuer à économiser l’eau. Si le sol est enherbé, le contrôle de la croissance de la couverture herbacée par une tonte fréquente limitera aussi le développement en profondeur de son système radiculaire, tout comme un choix judicieux d’espèces peu poussantes.

Assoiffé, ce pommier aurait bien besoin d’un apport en eau.
Assoiffé, ce pommier aurait bien besoin d’un apport en eau.

L’évaporation d’eau par un sol nu peut facilement être diminuée en couvrant celui-ci d’un mulch de matière organique sèche qui a été broyée : herbe de tonte, broyat de bois ou de branchages, compost, paille… La zone couverte doit correspondre au moins à celle où se développent les racines des arbres : un cercle pour les arbres isolés, une bande pour les arbres et arbustes plantés en ligne. Si la matière organique épandue est très sèche, il faudra veiller à éviter les risques d’incendie !

L’E.T.R. d’un verger peut aussi être diminuée par la présence d’une haie brise-vent semi-perméable, c’est-à-dire une plantation d’arbres et d’arbustes à feuilles caduques. Sa zone d’efficacité s’étend sous le vent jusqu’à environ 20 fois sa hauteur ; un réseau de brise-vent successifs est plus efficace qu’une haie unique pour le freinage du vent. On le placera principalement du côté du vent dominant.

En pratique, quelle eau ?

Les eaux utilisées pour l’irrigation d’un verger peuvent avoir une origine très diverse, et leur composition chimique ainsi que la constance de celle-ci au fil du temps peuvent parfois poser des questions.

Ainsi, des eaux dont le pH est alcalin (= supérieur à pH=7) doivent être évitées pour des plantes nettement acidophiles comme les différentes myrtilles et les airelles. Dans ce cas et pour ces cultures, une détermination du pH de l’eau par un laboratoire agréé est utile, à titre de précaution. La liste de ces laboratoires est disponible au service-conseil d’Ecoconso (081/730.730).

Et quel système ?

Les méthodes d’irrigation des arbres et arbustes fruitiers sont diverses, et chacune présente à la fois des avantages et des inconvénients. Aux deux extrêmes, on trouve la méthode « un peu d’eau souvent » et la méthode « beaucoup d’eau occasionnellement », en d’autres mots : par irrigation localisée ou « goutte-à-goutte » d’une part, et par gravité ou par aspersion sous la frondaison d’autre part.

La zone humidifiée diffère selon le système : elle est en forme de bulbe dans le premier cas et plus large dans le second. Dans le premier cas, on vise à maintenir constamment dans la zone humide une réserve facilement utilisable, tandis que dans le second l’apport d’eau d’irrigation dans un verger d’amateur visera plutôt à pallier un déficit de la pluviométrie à quelque moment que ce soit en humidifiant une zone plus large dont la réserve utile sera fluctuante.

Les premières années qui suivent la plantation sont la période où un déficit en eau dans la zone où les racines vont se développer aura les conséquences les plus graves, à savoir un retard de croissance et d’entrée en production. Plusieurs essais ont démontré qu’il faut maintenir une zone humide au pied des arbres. On a pu observer également que l’addition d’engrais solubles à l’eau a procuré un avantage supplémentaire en ce qui concerne la formation de la ramure et la fructification ; cette technique demande un équipement trop coûteux pour être installé dans un petit verger diversifié.

En conséquence, dans la phase juvénile d’un verger, l’irrigation localisée, qui peut être gérée par une simple minuterie ou un petit programmeur est le système le plus indiqué puisqu’il fonctionnera même en l’absence de l’arboriculteur. Si on utilise l’eau « du robinet », il faut vérifier que sa pression convient ; si elle est trop forte, il faudra prévoir le placement d’un réducteur ; si l’eau contient des impuretés, un système de filtration doit être prévu, en fonction du système d’irrigation et de la nature de la charge solide.

Après les premières années, une fois entrés en phase de vie adulte, l’irrigation d’arbres et d’arbustes fruitiers devient aléatoire et dépendante de la pluviométrie saisonnière. Les apports d’eau peuvent être espacés. Un système d’irrigation localisée peut être soit maintenu, soit démonté pour l’utiliser ailleurs dans le jardin. Au pied des arbres et arbustes, en formant une cuvette dans le sol, l’arrosage par gravité est la méthode la plus simple et rapide, quelle que soit l’origine de l’eau utilisée. L’évolution future de notre climat, avec par exemple des pluies plus abondantes mais plus espacées, pourrait modifier le choix d’un système d’arrosage mieux adapté à ces conditions. Et l’évolution constante des équipements proposés complique aussi le choix du matériel idéal.

Ir. André Sansdrap

Wépion

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