I. CONSOMMATION DE L'EAU

Quel volume d*eau faut-il employer pour Tirrigation d'une surface déterminée? telle est la question qui se pose tout d*abord au point de vue économique.

Ce volume s'exprime de diverses manières : ou bien Ton indique la surface qu'un certain débit d'eau peut arroser pendant Tannée, ou pendant une saison ; ou bien Ton calcule la hauteur de la nappe d'eau que fournirait le débit d'eau employé pendant l'année , ou pendant la saison; ou bien, enfin, on se borne à mentionner le volume d'eau débité par unité de surface. C'est ce dernier mode qui est le plus usité [i].

^i) Si Ton suppose une irrigation de six mois de durée , se renouvelanl touiles dix )ours, par exemple, la consommation de i litre par hectare et par seconde, représentera par hectare et par an :

= 1 5.811 m. cubes.

i.ooo

Chaque irrigation exigera en conséquence par hectare :

s= 864 m. cubes.

Quand on exprime la consommation par un nombre de litres à la seconde , en écoulement continu , on peut ainsi déterminer le nombre d'hectares susceptibles d'être arrosés par le cours d'eau, ou le volume d'eau dont on dispose. Si l'on indique une couche d'eau de plusieurs centimètres d'épaisseur, on peut comparer l'arrosage à la chute d'eau pluviale que recevrait la surface arrosable. Enfin, si l'on mentionne le nombre de mètres cubes d'eau par hectare, on peut calculer le nombre d'hectares arrosables, à l'aide du réservoir disponible dont on connaît la capacité.

Exprimée d'une manière ou de l'autre, la consommation de l'eau d'irrigation n'en est pas moins éminemment variable; elle échappe à toutes règles fixes, et d'après les conditions mêmes des arrosages, qu'il s'agisse de les employer à humecter le sol, à le fertiliser, ou à le colmater, on comprend qu'il règne une grande divergence quant aux données sur le volume d'eau qui leur est nécessaire. Cette divergence est plus apparente que réelle, les circonstances n'étant pas les mêmes pour les cultures déjà si variées ; de telle sorte qu'en examinant les irrigations du Midi, du Centre et du Nord, selon qu'elles sont pratiquées avec abus ou économie, on ne saurait généraliser, sous peine d'admettre des écarts du simple au double, au quadruple et au delà.

Saisons et climats. — Les irrigations d'hiver qui

La hauteur de la nappe d'eau correspondante sera égale &

= o^.bOj.

I o . ooo

et celle de Teau débitée d'une manière continue, à raison de i litre par seconde et par hectare, sera en 34 heures de :

60 X ^Jo X 2^

.ooo X 10.000

= o m. cube 008.640.

s'appliquent d'une manière continue aux marcites, et par intermittence, aux prairies ordinaires, ne sont pas comparables aux irrigations d'été , fonctionnant d'une manière continue dans les rizières, et périodiquement dans les cultures arables, potagères et arbustives, pour entretenir l'humidité et favoriser la dissolution des engrais.

L'arrosage] à grands volumes d'eau, qui tend à créer par limonage une couche arable sur des terrains pierreux et stériles, offre également peu de rapport avec celui à volume réduit des céréales et des luzernes. Par le seul faitqu'ilse pratique de jour ou de nuit, suivant qu'il commence à l'aube pour finir au crépuscule , ou inversement, l'arrosage périodique consomme d'autres volumes d'eau que lorsqu'il est quotidien, c'est-à-dire disponible tout le jour, en toute saison, et sans interruption. En outre, l'irrigation estivale qui, dans les pays à canaux comme laLombardie, s'étend du 25 mars au 7 septembre, entre les deux fêtes de la Sainte-Marie, n'est pas maintenue partout dans ces mêmes limites, pas plus en Espagne, que dans le midi de la France. Le commencement et la fin de l'irrigation dépendent des conditions météorologiques qui les rendent très variables. Il arrive souvent, en Lombardieméme, que l'on doit irriguer avant les premiers jours d'avril, comme dans le Crémonais, quand on ne veut pas compromettre les semailles de lin qui tardent trop à lever, à cause de la sécheresse. Il arrive également qu'en juin on n'a plus besoin d'eau, c'est-à-dire, qu'on la laisse courir sans emploi ^i).

Ainsi, la différence des saisons pendant lesquelles ont lieu les irrigations, rend très difficile la comparaison des dépenses d'eau. Il en est de même des climats. On a pu penser que leur influence est assez limitée pour qu'on

(1) Marenghr, Inchietta agraria, etc.; loc. cit., vol. VI, p. m.

n'en tienne pas compte lorsque Ton détermine le volume d'«au nécessaire à un arrosement, mais elle est très importante si Ton veut fixer le nombre d'arrosements à distribuer dans Tannée. Quoi qu'il en soit, les expériences méthodiques font défaut sur ce point, comme sur beaucoup d'autres en matière d'irrigation.

Déjà, sous le rapport des pluies, comme il a été démontré , le climat influe sur les arrosages, ne serait-ce que pour la détermination de leur nombre et de leur volume. Boussingault (i), se plaçant au point de vue des prairies de l'Alsace , estime qu'elles donnent seulement dans les années humides^ un produit satisfaisant, quand elles ne sont pas irrriguées.

En 18 16, par exemple, Herrenschneider a mesuré à Strasbourg o"*,793 de pluie et de neige, répartis en 162 jours; soit par jour o"*,oo22, et par hectare ,22 mètres cubes d'eau. Durant la saison chaude de la même année (du i*" avril au 3i août), il est tombé o",433 de pluie; soit par jour o'",oo28, et par hectare 28 mètres cubes, La récolte de foin a été bonne.

En 1818, année extrêmement sèche, où les foins ont manqué généralement, il y a eu seulement o",533 de pluie, répartis en 129 jours; soit par jour o™,ooi5, ou i5 mètres cubes par hectare. Dans la saison chaude, pour on>,225 de pluie, on eut par jour o'",ooi5 d'eau et par hectare i5 mètres cubes ; c'est-à-dire que la moyenne de la saison chaude, printemps et été, s'est confondue avec la moyenne annuelle.

Il semblerait d'après ces nombres, ajoute Boussingault, qu'en assurant à un hectare de prairie de 28 à 3o mètres cubes d'eau par jour, sous le climat alsacien, on obtienne un bon résultat; il n'en est rien pourtant,

(i) Economie rurale, a* édit. t. II.

LES IRRIGATIONS. 29r

car ce volume qui active puissamment la végétation, à Tétat de pluie, est absolument insuffisant quand il est -déversé sur la prairie.

Il en est de même sous un tout autre climat, celui de la vallée du Pô, où il est admis qu'il suffit d'arroser les prairies quinze fois dans une année, à raison d'une hauteur d'eau de o"^o3 environ par arrosage ; ce qui représente par hectare et par arrosage 3oo mètres cubes, et pour Tannée, 4,5oo mètres cubes. Or, quinze pluies ayant lieu aux Jours et aux heures auxquels on pratiquerait l'irrigation, donnant chacune une hauteur de o'",oi5 au pluviomètre, soit o",2 20 pour les quinze jours pluvieux, ne représenteraient par hectare qu'une dépense annuelle de 2,25o mètres cubes, c'est-à-dire la moitié delà dépense de l'irrigation. Comme une pluie de o",oi5 est déjà forte, on devra reconnaître que o™,oio seulement de pluie permettent d'obtenir de meilleurs résultats qu'une irrigation atteignant o'",o5, et à plus forte raison, o™,o3 de hauteur d'eau.

« C'est qu'en effet, l'action de la pluie réglée, qui arrive à l'état de division, a une température adoucie, chargée de principes utiles, se répartissant uniformément sur les plantes et sur le terrain, lavant les feuilles et les tiges jusqu'aux racines, ravivant l'évaporaiion, est plus complète que celle des irrigations intermittentes, quelque bien faites qu'elles soient (i;. »

Essais de Llaurado. — Dés essais qu'il a pratiqués sous le climat de Barcelone, où la température moyenne de Tannée est de i6%3, avec un maximum de 32*,3 et un minimum de o", i , la pluie moyenne de Tannée mesurant o",6o7 pour 73 jours pluvieux, Llaurado conclut que Tirrigation a exigé en moyenne sur divers sols :

(i) Vignotti, Journ, agric, prat,; i863, t. 11.

Eaa continue par Bocondc et par hectare.

lit. .

Pour 5 mois, de janvier à mai. 4 arrosages mensuels de 0,"O42. 0.66

— 3 — juin, juillet et août, 1 1 arrosages 1.81

— 4 — septembre à janvier, 5 arrosages mensuels... 0.83

Le volume moyen annuel était ainsi de i lit. 09 par seconde et par hectare, sans tenir compte des pertes des rigoles qui étaient faibles; du reste Teau était fournie par une noria située dans la propriété.

Liauradô ajoute que dans la province de Valence, où la température moyenne annuelle atteint 17^8, avec un maximum de 40^,3 et un minimum de 3"2, la pluie moyenne annuelle étant de o",334 pour 44 jours pluvieux, Tarrosage d'un hectare par les dérivations du Jucar comporte 2 lit. 40 par seconde, depuis le i5 mai jusqu'au 1 5, ou au 3o octobre.

Terrains. — De Gasparin a présenté de savantes considérations dans le but de régler les arrosages d'après la proportion de sable que renferment les terrains. Suivant que le sol arrosable renferme 20, 40, 60 ou 80 pour cent de sable, le nombre d'arrosages de o", 10 de hauteur pendant les six mois (avril à septembre), étant de 12, 17, 3oet 36; c'est-à-dire, avec rotation de i5, 11, 6 et 5 jours, le débit par seconde devra être de o lit. 80, I lit. 10, I lit. 90, et 2 lit. 40. Ces données applicables aux prairies naturelles de Vaucluse , se modifient naturellement pour les autres cultures, comme celle de la luzerne, qui pour 6, 10, 12 et 18 arrosages, dans les mêmes conditions de sol que précédemment, exige o lit. 40, o lit. 60, o lit. 80 et i lit. 20 de débit continu par seconde f i).

(0 Cours d'agriculture, t. I, p. 417.

Il ne semble pas que la détermination de la dépense des arrosages, par la méthode Gasparin, basée sur la composition du sol, ait plus de portée pratique que celle de Pareto, qui consiste à donner aux prairies, outre l'irrigation abondante qui suit chaque coupe, des irrigations ordinaires, en prenant avec une petite bêche, de la terre à i3 centimètres de la surface du sol, pour examiner si elle est sèche au toucher. De là, une distinction établie par cet ingénieur entre les arrosements abondants, pouvant durer plusieurs jours, qui mouillent la terre jusqu'à 20 ou 25 centimètres, et les arrosements légers ayant assez de 7 ou 8 heures, qui ne mouillent la terre que jusqu'à 10 ou i5 centimètres de profondeur; de là aussi des expériences pour démontrer que l'irrigation ayant cessé, après avoir pénétré le sol sur une certaine épaisseur, l'absorption se prolonge en profondeur « sans doute, ajoute-t-il, en raison de la capillarité qui doit être différente dans les différentes natures de terre (i). »

Ce n'est pas précisément par de pareilles démonstrations, ni par des dosages de sable, quand toutes les autres conditions varient, que l'on peut évaluer la consommation d'eau des diverses cultures. Ainsi, il est reconnu que les sols argileux exigent plus d'eau que les sols sablonneux; mais les terrains de niveau réclament aussi plus d'eau que ceux en pente, ou à surface ondulée.

Dans les expériences de Llauradô que nous avons rapportées plus haut, les sols arrosés comprenaient des terres argileuses, ameublies par les fumures, cultivées en hortolagcs, et des terres arables, plus compactes, dressées en billons de o",40 de largeur.

(I) Pareto, loc. cit., l. I, p. 260.

La terre argileuse ameublie ayant reçu un arrosage par submersion de o™,io5 de hauteur, correspondant à I ,o5o mètres cubes par hectare, a été pénétrée jusqu'à o",25 de profondeur; de telle sorte que le rapport entre l'épaisseur de la nappe et la profondeur du sol humecté a été de lo à 25. L'autre terre plus compacte, après un arrosage de 600 m. cubes par hectare, a été pénétrée à o"*,22 de profondeur dans les sillons, les billons intermédiaires étant restés complètement à sec. Le rapport s'est trouvé ainsi de 12 à 22.

Des essais du môme genre, répétés sur divers points de l'Italie, de la France, etc., éclaireraient la question de la dépense d'eau par rapport aux sols, sous les divers climats (i); en attendant, ce n'est pas beaucoup présumer que d'affirmer la relation étroite qui existe entre le volume d'eau nécessaire par unité de surface, et la texture du terrain arable. Plus la couche superficielle est légère, plus le sous-sol est perméable, et plus il faut d'eau pour l'irrigation.

Les observations recueillies sur la perméabilité des sols à l'eau pluviale peuvent guider jusqu'à un certain point dans l'appréciation du volume d'eau (2), mais elles ne suffisent pas.

Le fait qu'après une certaine période, une contrée soumise à l'arrosage exige graduellement un moindre volume d'eau total, indique qu'il s'établit à la longue un équilibre entre les quantités d'eau déversées sur le sol et celles qu'enlèvent ï'évaporation et les infiltrations. Il y a donc lieu de tenir compte de cet équilibre dans

(i) Nous avons rappelé livre II, chap. i, les résultats des expériences isolées de Belgrand et de O'Meara sur la perméabilité des sols nus; mais ils ne concernent qu'indirectement les arrosages; voir tome I, p. 58.

(2; Voir livre 11, chap. 1, Eau, sol et atmosphère.

les résultats des expériences instituées pour évaluer la consommation des irrigations.

Parmi les facteurs qui influent spécialement sur les dépenses d'eau figurent, comme nous Tavons indiqué livre II, révaporation du sol et des plantes et Técoulement par drainage du sous-sol ou des couches inférieures, qui dépend de leur inclinaison et de leur nature.

Essais de Kônig et de Hess, — Kônig a voulu se rendre compte des pertes quantitatives dues à Tévaporation dans les différentes saisons, par des expériences sur une caisse d'arrosage de 2"*,5ode longueur, i m. de largeur et i",6o de profondeur, munie à Tavant d'un robinet, ou vanne de fond, servant à l'écoulement de l'eau rassemblée en ce point, et à l'arrière, d'un orifice permettant l'entrée de l'eau sans pression dans l'intérieur de la caisse.

La caisse contenait au fond une couche de o"',3o de sable grossier, sur laquelle reposait un tuyau de drainage débouchant par un robinet; puis une couche de o°*,90 de sable argileux fin, peu perméable; et finalement une couche supérieure de o™,3o, en bonne terre de prairie, avec son gazon. Dans la couche intermédiaire de sable argileux, à o'",66 du fond de la caisse, un second tuyau de drainage, était muni également d'un robinet d'écoulement sur la paroi antérieure. Le tableau XII reproduit la moyenne des résultats des jaugeages qui s'opéraient 4 à 5 fois par jour, d'après lesquels, la perte pour cent de l'eau d'arrosage au printemps, par voie de drainage, serait supérieure des deux tiers à celle constatée en automne, et l'a perte en été serait plus que double de celle observée au printemps. Beaucoup d'autres points devraient toutefois être pris en considération afin de rendre ces résultats comparables, à savoir : la dose d'humidité de la terre; le degré de sécheresse et de ténacité

des particules terreuses; la couleur de la surface; son étendue; son inclinaison et son orientation; le degré de température et d'hygrométrie atmosphérique; la présence ou la vitesse du vent; finalement l'état décroissance des plantes.

Tableau XII. — Expériences de Kànig sur les pertes d'eau d'arrosage.

Yolnnes d'eau par miiute

débit

Irrigation d'automne :

21 nov. au 6 déc. 1881.

Irrigation de printemps :

34 au 26 mai 1SS2.

Irrigation d'été :

18 au 33 août 1882.

c. cnb.

c. cub.

.fi 3

c. cnb.

c. cub.

c. cub.

io3.o

Pour fixer par quelques chiffres l'importance de ces divers facteurs, Hess et Konig ont suivi des recherches sur l'arrosage des prairies; le premier, dans le Hanovre, et le second, en Westphalie.

Les recherches de Hess ont porté sur un ensemble de prairies arrosces par des eaux de moulins et des dérivations de ruisseaux. La moyenne des jaugeages soigneusement exécutés a été la suivante ^i) :

Antontno ot prlntcmpfu

Consommation d'eau par

seconde et par hectare. 78 lit.

Perte en eau 11 — soit

48 lit.

% 1 1 — soit 22,9 9^

(i) Hess, die Ennittlung der Wasserverluste bei Bcmlsserungs anlagen ; Ciiltur-Ingenieur ; Braunschweig, 1871, band IIL

Hess a cru devoir corriger cette moyenne en notant d'une part, l'altitude des terrains, et d'autre part, pour le printemps et l'automne, les jours de brouillard pendant lesquels Tévaporation cesse. Il y a, en outre, diminution dans l'évaporation pendant la nuit, et au commencement du printemps le terrain des prairies est abondamment détrempé; de telle sorte que les résultats d'automne et de printemps ont été modifiés comme il suit :

Eau amenée Perte d'cmi

H»at«ur d'en II. p«r seconde et jwr hecure. par seoonde t-t pur bectAre.

o^.ig à o™.24 71 lit. 4 lit. 70 soit 6,6 96

o™.34 à o™.3y 90 — 11 — 3o soit 22 %

Pour l'été également, les résultats doivent être réduits des 5/7** à cause de la siccité du terrain pendant la dernière période de végétation, et lors de la récolte des foins, par rapport à la moindre évaporation de la nuit. On obtient ainsi :

Eau amcaé») Perte iVean

Hantcar d'oan. par ecoonde et par hectare . par efvonde et par hectare

o".i9 à o'".24 47 lit. 5 lit. 67 soit 11.9%

o™.36 à o™.39 47 — 10 — 5o soit 22 %

Les chiffres obtenus par Kônig dans ses expériences sur les prairies de la Boker-Heide et d'autres prairies en Westphalie, sont inférieurs à ceux constatés et corrigés par Hess; ils se résument de la manière suivante (i) :

Perte d'oaa moj'cnne pour cent

Automne 1 . 18 à 3.67

Printemps o à 4.60

Été 6.84 à 8.57

Les détails de deux séries d'essais sont rapportés dans les tableaux XIII et XIV.

(i) Landv.Jahrbùcher, 1869, p. 561^

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