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Faculté universitaire des sciences agronomiques de Gembloux (2008)

Stratégies d’amélioration de l’efficience d’utilisation de l’eau d’irrigation par la canne à sucre au Gharb-Maroc. Approches par expérimentation in situ et par adaptation et utilisation du modèle MOSICAS

Aabad, Mohamed

Titre : Stratégies d’amélioration de l’efficience d’utilisation de l’eau d’irrigation par la canne à sucre au Gharb-Maroc. Approches par expérimentation in situ et par adaptation et utilisation du modèle MOSICAS

Auteur : Aabad, Mohamed

Université de soutenance : Faculté universitaire des sciences agronomiques de Gembloux

Grade : Doctorat : Sciences agronomiques et ingénierie biologique 2008

Résumé
Dans l’objectif de définir des stratégies d’irrigation plus efficientes pour la canne à sucre dans la région du Gharb (Maroc), ce travail conjugue l’expérimentation "in situ" conventionnelle et la modélisation à partir du modèle "Mosicas" Cirad, version ’La Réunion 2003’, adapté ici sous le nom "Mosicas-Ma". Les premières expérimentations ont montré que l’irrigation localisée (goutte à goutte) permet d’économiser plus de 50% de la consommation actuelle supérieure à 10.000 m3 en eau d’irrigation. En irrigation localisée, des volumes de l’ordre de 67% de I’ETM (environ 5.000 m3.ha-1), sont suffisants pour optimiser la productivité, doublant le rendement en tiges usinables, triplant le rendement en sucre (24 t.ha-1 de sucre, au lieu de 8 t.ha-1) et l’EUEI (efficacité d’utilisation de l’eau d’irrigation), maximisant ainsi la marge nette. Comparées aux autres variétés cultivées, ’L62-96’, ’MORCP86-10’ et ’MORCP86-22’ ont montré une tolérance au déficit en eau et un potentiel de production élevés. Les cv ’CP70-321’ et ’CP66-346’, représentant actuellement plus de 80% des plantations au Gharb, valorisent moins bien l’eau d’irrigation avec des EUEI respectifs de 0.8 à 0.6 kg.m-3 de sucre et 16 à 15 t.ha-1 de sucre, contre 1.7 kg.m-3 de sucre et 24 t.ha-1 de sucre pour ’L62-96’. Le calage et la validation du modèle "Mosicas" version ’La Réunion 2003’ pour la région du Gharb ont été effectués pour le cv ’CP70-321’. Les paramètres du calage ont été déterminés pour chaque variable d’état et les valeurs observées et simulées montrent des corrélations hautement significatives. Comparés aux résultats de la littérature pour "Mosicas" et pour d’autres modèles, les écarts-types résiduels "rmse" et les coefficients de détermination "R2", calculés pour le calage et la validation, confirment les améliorations apportées au modèle. Ces améliorations résultent principalement de l’adoption d’un formalisme de calage plus approprié utilisant les températures horaires au lieu des températures moyennes journalières couramment utilisées dans la modélisation des processus de croissance. La hauteur des tiges, facilement mesurable, a été calée, validée et ajoutée au modèle, ce qui lui confère plus de flexibilité et de facilité d’utilisation. La comparaison entre les stocks en eau du sol simulés et les profils hydriques et racinaires mesurés donne des résultats très satisfaisants. Le phyllochrone de ’CP70-321’ a été déterminé dans les conditions du Gharb. Pour l’apparition des feuilles d’ordre 10 à 36, il serait de 0,7 à 1,0 feuille par 100°C.j (base 12°C, R2=0,99). La nouvelle version "Mosicas-Ma" couplée à l’expérimentation classique s’est montrée efficace pour améliorer l’EUEI en apportant une réponse rapide et peu coûteuse pour des scénarios variés. Dans un premier temps, les simulations concernant 16 scénarios conventionnels ont montré que les cycles de récolte allant de mars à mai combinés à des irrigations d’environ 8.000 m3.ha-1 sont les mieux adaptés pour améliorer substantiellement les rendements. Les mêmes volumes, appliqués aux cycles entre janvier et mars, maximisent l’EUEI et la rentabilité de la canne. Des doses d’irrigation supérieures affectent la productivité de la culture pour tous les cycles, et réduisent le gain marginal et l’EUEI. Les doses d’irrigation appliquées en pratique pour la canne au Gharb (>10.000 m3.ha-1) sont donc trop élevées et mal adaptées aux besoins réels de la culture. Afin de trouver des stratégies encore plus efficientes et valables pour les systèmes d’irrigation par aspersion comme ’en localisé’, 60 scénarios virtuels simulés par "Mosicas-Ma" montrent que (1) pour les cycles de janvier à mars, des doses de 6.000 à 7.000 m3.ha-1 avec des fréquences d’apports de 10 à 15 jours optimisent la rentabilité de l’eau d’irrigation (2) pour le cycle de mai, la meilleure rentabilité est obtenue pour des doses de 4.500 à 6.000 m3.ha-1 avec des fréquences de 10 à 15 jours (3) les cycles tardifs (vers juillet) sont à déconseiller en raison de leurs très faibles productivités et de leurs faibles EUEI (de l’ordre de 7 kg.m-3 de canne contre 13 pour les cycles de janvier à mars). Pour le cycle de mars, l’ajustement du taux de satisfaction hydrique (ETR/ETM), d’abord à environ 80%, par des apports d’eau modérés effectués entre les phases de petite et de grande croissance des tiges, de l’ordre de 60% ETM jusqu’à fin juin puis de 80% ETM entre juillet et septembre, seraient suffisants pour maximiser la productivité et pour réduire encore d’environ 1.300 et 2.300 m3.ha-1 les quantités d’eau d’irrigation des scénarios virtuels et conventionnels. Pour tous les cycles, le drainage augmente avec l’augmentation des doses d’irrigation. Des apports fréquents (5 à 10 jours) de petites doses seraient favorables pour diminuer de manière substantielle ces "pertes apparentes" par drainage. Pour les cycles de janvier à mai, un volume d’eau de l’ordre de 7.000 m3.ha-1 permet de maximiser la marge nette (22 à 23.000 DH.ha-1) et le gain marginal (5.3 à 5.7 DH.m-3). Ce dernier indicateur étant considérablement amélioré par des apports fréquents d’eau (5 à 10 jours) à partir de 3000 m3.ha-1 et tendant à s’annuler autour de 7.000 m3.ha-1. Par contre, pour les cycles de juin juillet, non recommandés, l’étalement des fréquences d’irrigation jusqu’à 15 jours permet d’améliorer à la fois la marge nette et le gain marginal de l’eau. Ainsi, le couplage des résultats de trois années d’expérimentations "in situ" (2003 à 2007) à ceux du calage, de la validation et des simulations de scénarios par "Mosicas-Ma" s’est révélé d’un intérêt particulier pour l’amélioration du système de production de la canne à sucre en irrigué au Maroc

Mots clés : SACCHARUM OFFICINARUM IRRIGATION VARIETE UTILISATION DE L’EAU EXPERIMENTATION AU CHAMP MODELE DE SIMULATION EFFICACITE MAROC

Présentation (Agritrop)

Page publiée le 24 juillet 2014, mise à jour le 26 décembre 2019