Les Essentiels d'ARVALIS - Irrigation : quelles dates de démarrage et d’arrêt pour les blés et les orges de printemps ?

Les besoins en eau d’irrigation sont très variables d’une année à l’autre tant au niveau quantitatif qu’au niveau de leur répartition dans le temps. L’utilisation d’outils de pilotage est absolument nécessaire pour s’adapter à cette variabilité qui est une condition nécessaire pour assurer quel que soit le scénario climatique une bonne valorisation de l’irrigation. Pour éviter que l’irrigation des céréales ne reste basée sur l’observation du climat, de l‘expérience personnelle ou selon des avertissements diffusés dans certains secteurs qui ne donnent qu’une tendance, l’ITCF puis ARVALIS a développé depuis 2000 avec de nombreux partenaires une méthode de pilotage de l’irrigation des céréales, auprès des producteurs irrigants. Elle a été mise au point en 1998 à partir de références expérimentales, testées et validées chez des irrigants sur l’ensemble des régions concernées par l’irrigation. Quelles en sont les principales règles de conduite en ressource en eau suffisante ?

Comment ça marche ?

Les besoins en eau du blé augmentent rapidement du début montaison à sortie dernière feuille et diminuent progressivement à partir du stade pâteux.
L’irrigation va participer directement :

• à la valorisation des intrants, azote principalement en cas d’absence de pluie au cours des semaines qui suivent les apports d’azote du stade épi 1 cm et de fin montaison.
• à la sécurisation du rendement, en limitant l’impact du déficit hydrique.
• l’enjeu pour le producteur consiste à déterminer la date à laquelle il doit débuter l’irrigation et la date au-delà de laquelle il n’y plus d’enjeu de l’irrigation sur la culture.

Les références expérimentales ARVALIS

Expérimentations et tests agriculteurs ont conduit à des règles de conduite de l’irrigation diffusées avec la méthode Irrinov®

La méthode Irrinov® a été conçue pour gérer l’irrigation à la parcelle ou sur un ensemble de parcelles aux caractéristiques de sol voisines. Elle a été mise au point en 1998 sur céréales à partir des références expérimentales obtenues dans l’ensemble des régions concernées par l’irrigation (plus de 30 essais ou tests sur céréales à paille dont la majorité réalisée par ARVALIS et le reste principalement par les Chambres d’Agriculture de la région Centre) puis testée par des agriculteurs (plus de 50 agriculteurs) en partenariat avec les Chambres d’agriculture (de 1999 à 2001)). Le principe de la méthode est de proposer à l’utilisateur des règles de décision à appliquer, basées sur plusieurs indicateurs complémentaires :

• tension de l’eau dans le sol à 30 et à 60 cm de profondeur appréciée par des sondes tensiométriques WATERMARK®,
• nombre de jours sans pluie depuis la dernière irrigation,
• stade de la culture.

Déclenchement de la 1^ère irrigation en vue d’assurer l’absorption de l’azote apporté au stade épi 1 cm :

À partir du stade épi 1 cm, bien que le blé entre dans sa phase de grande consommation d’eau, la préoccupation principale consiste à veiller à son alimentation en azote qui peut être pénalisée lorsque l’azote apporté par l’engrais ne peut être mis à disposition des racines en raison d’absence de pluie pendant plusieurs semaines après l’apport. Un tel scénario peut se produire après l’apport du stade épi 1 cm avec une fréquence de 1 à 2 années sur 5 selon les régions. Les essais ARVALIS sous les abris mobiles du Magneraud en sol argilo calcaire sur calcaire dur et marne, ont montré qu’avec 25 jours sans pluie après l’apport, le rendement était pénalisé de 10 à 20 q/ha. De nombreux essais réalisés à ARVALIS ont montré qu’il est nécessaire d’avoir au moins 15 mm dans les 15 à 20 jours qui suivent un apport d’azote pour que la culture puisse en maintenir un niveau d’alimentation azotée qui ne pénalise pas significativement le rendement. C’est le 1er élément à prendre en compte pour décider du démarrage de l’irrigation. L’irrigation permettra de limiter le risque de carence azotée début montaison (perte de talles non récupérable).

Déclenchement de l’irrigation selon un seuil de déficit hydrique dans le sol

Le plus souvent l’irrigation est déclenchée pour limiter l’impact du stress hydrique sur la culture. Le déclenchement sera alors basé sur un stade minimal pour le démarrage et sur un seuil de déficit hydrique dans le sol. Un suivi de bilan hydrique ou de sondes tensiomètriques renseignent sur l’état de la réserve et indiquent quand irriguer. Les règles de conduite prennent en compte le stade minimal pour le démarrage (qui est fonction de l’espèce) et le type de sol.

Le tableau ci-dessous récapitule pour les trois espèces de céréale à paille et trois types de sols caractérisés par leur réserve utile, les stades délimitant la période d’irrigation et le déficit en eau du sol, seuil pour le déclenchement des irrigations. Ces règles sont applicables dans les situations où la ressource est suffisante pour assurer les besoins en eau des céréales. Le stade minimal pour le démarrage de l’irrigation est de 2 à 3 nœuds pour le blé tendre, 1 à 2 nœuds pour le blé dur et 1 à 2 nœuds pour l’orge de printemps respectivement selon le type de sol.

Les valeurs de déficit seuil de déclenchement fournies dans le tableau 1 sont des ordres de grandeur. Pour être plus précis, on se réfèrera aux seuils fournis par la méthode IRRINOV® si le suivi de l’état de la réserve en eau du sol se base sur un suivi de sondes tensiométriques WATERMARK®, soit on s’appuiera sur un outil de calcul de bilan hydrique disponible auprès de différents organismes. ARVALIS diffuse depuis 2013 Irré-Lis, outil de calcul de bilan hydrique applicable sur blé tendre blé dur et orge de printemps.

Tableau 1 : Pilotage de l’irrigation des céréales : périodes où l’irrigation est valorisée en cas de déficit hydrique et règles de décision basées sur le bilan hydrique

Les seuils ont été calés par grand type de sol et par espèce sur la base d’expérimentations ou de tests sans répétitions en parcelles agricoles où une ou plusieurs conduites d’irrigation étaient comparées à un témoin non irrigué. Chacune des conduites faisait l’objet d’un suivi de la réserve en eau du sol avec des sondes WATERMARK® et un bilan hydrique. Les gains de rendements obtenus sur chaque conduite et les indicateurs de suivi de l’état de la réserve en eau du sol au moment du déclenchement des irrigations ont été confrontés sur chaque essai. Une synthèse des essais a ensuite été réalisée pour déterminer des seuils par espèce et grand type de sol.

Règles d’arrêt de l’irrigation

La sensibilité au stress hydrique et les besoins en eau diminuent au cours du remplissage du grain. Au-delà d’un stade qui se situe autour du stade laiteux, l’irrigation n’est plus valorisée. La décision de lancer ou non un dernier tour d’eau prend en compte un stade repère qui est calé sur un nombre de jours à partir de l’épiaison de la céréale. Ce stade repère varie de 15 à 25 jours après épiaison pour les blés tendre et dur, 15 à 20 jours pour l’orge de printemps selon la réserve en eau du sol. On considère que dans les sols profonds, l’arrêt peut être plus précoce car une partie de la réserve eau reste disponible pour alimenter correctement la culture pendant la fin du cycle.

Une autre méthode, plus précise et applicable seulement sur le blé tendre et le blé dur, consiste à prendre en compte l’élongation du grain. On estime la taille du grain par rapport à son enveloppe en observant une vingtaine de grains prélevés sur 10 épillets, eux-mêmes prélevés sur 10 épis de la strate dominante. Arrêt de l’irrigation quand le grain dépasse de la taille de son enveloppe de :

•  50 % en sol profond,
•  60 % en sol à moyenne Réserve Utile,
•  70 % en sol caillouteux ou superficiels à faible Réserve Utile.

Les préconisations d'ARVALIS

Démarrage de l’irrigation :

Pour la valorisation de l’azote : s’il n’a pas plu dans les 20 jours qui suivent l’apport épi 1 cm, une irrigation de 20 mm peut être réalisée, ceci indépendamment du niveau du déficit. À partir du début montaison :

• méthode Irrinov® : l’état de la réserve est apprécié par les sondes tensiomètriques. Des expérimentations réalisées dans différentes régions par ARVALIS ont permis de définir des seuils au-delà desquels l’irrigation devait être déclenchée en l’absence de perspectives de pluie.
• bilan hydrique : le déficit est appréhendé par calcul. Le démarrage se fera en anticipant l’épuisement de la RFU et en prenant en compte les prévisions météorologiques.

En cas de conflit d’usage il faudra privilégier le blé dur par rapport au blé tendre.

Arrêt de l’irrigation :

2 méthodes sont possibles. Si la date d’épiaison a été notée précisément, on arrêtera l’irrigation pour les blés à épiaison + 15 jours en sol profond, épiaison + 20 jours en sol moyen et épiaison + 25 jours en sols caillouteux ou à faible réserve utile. L’observation de la taille relative du grain dans son enveloppe indiquera aussi la nécessité ou non de refaire un tour d’eau.