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La recherche ORIAZ permet une économie d'eau inégalée.

 


L'économie d'eau est un slogan publicitaire très courant mais rarement explicité. Pour la chiffrer nous utilisons soit les pertes en pourcentage, soit l'efficience qui est le taux représentant la quantité d'eau utilisable pour la plante.

L'idéal est d'avoir des pertes très faibles ou une efficience élevée.

Voici comment quantifier et clarifier les quantités d'eau perdues avec un système d'arrosage:

Les pertes en amont des systèmes d'arrosage:

1- La quantité d'eau utilisée pour entretenir le réseau de filtration.

Pour éviter le colmatage des goutteurs conventionnels, l'eau doit être filtrée et le réseau nettoyé avec des désinfectants comme la javel ou des produits acides détartrants. Ces produits sont toxiques pour le sol et pour les plantes. Une quantité d'eau doit être utilisée pour le traitement et le rinçage. Il convient de la calculer.

Par exemple, pour diluer et neutraliser une simple pochette d'eau de Javel de 250 ml, il faut jusqu'à 22 tonnes d'eau.

2- Les pertes dans les réseaux de distribution sous pression. 

Tous les jardiniers ont déjà vu des raccords défectueux ou relâchés. L'usure, le gel, la dilatation thermique et les rongeurs provoquent des fissures et des écoulements impliquant des pertes de 2 à 20 % de l'eau.

Les réseaux de tubulures délicates en plastique sont sujets à des pertes et doivent être remplacés périodiquement.

Les pertes autour du lieu de diffusion:

Exemple, un arrosage manuel au jet:

3- Une partie de l'eau peut être émise hors cible à l'extérieur de la zone des racines.

Cet arrosage hors cible peut être important avec les systèmes par aspersion ou avec un arrosage manuel au jet d'eau. Il peut représenter de 5 à 40 % de l'eau diffusée.

4- Les pertes par évaporation:

Une partie de l'eau s'évapore avant d'atteindre le sol et la zone des racines. Les systèmes par aspersion utilisés par temps sec et venteux peuvent générer des pertes de 10 à 20 % d'eau partie dans le vent...

Les systèmes goutte à goutte conventionnels réduisent cette perte en laissant uniquement un diamètre mouillé autour du goutteur. Cette surface de 10 à 40 cm de diamètre environ laisse une partie de l'eau s'évaporer.

Certains goutteurs spéciaux peuvent diriger l'eau en profondeur comme le système ORIAZ et ne pas laisser de surface humide exposée à l'air.  

Arrosage localisé en profondeur pour contrôler l'évaporation en surface.

Les systèmes utilisant une bouteille ouverte laissent une surface d'eau exposée à l'air qui perd de 10 à 40 grammes d'eau par jour en évaporation. 

Le système ORIAZ utilise une bouteille fermée et ne perd que 0,4 gramme d'eau par jour en évaporation entre le piquet et le cône.

 5- Perte par ruissellement:

Lorsque l'apport d'eau est trop rapide, il ne peut pas pénétrer dans le sol. Une partie de l'eau ruissèle en surface. Elle est perdue et peut en plus causer des dommages par érosion et emporter de la terre fertile.

Les pertes dans le sol:

6- Percolation dans le sol

Ensuite l'eau pénètre dans le sol et se diffuse comme dans une éponge. Selon le débit et le type de sol, l'eau aura tendance à descendre plus ou moins vite et à se diffuser latéralement. Un apport plus lent réduit la percolation et permet au sol de conserver l'eau à disponibilité près des racines. Avec un apport plus rapide ou un sol déjà saturé, une partie de l'eau n'est pas captée par les racines de la plante ni retenue par le sol. Cette eau descend et se perd alors en profondeur en se dirigeant vers la nappe phréatique.

Autres sources de pertes:

7- Absence de pilotage

Avoir un excellent système d'irrigation n'empêche pas les pertes si le débit d'eau n'est pas réajusté quotidiennement aux besoins de la plante. Des courbes de besoin en eau ont été élaborées par des agronomes pour chaque type de plante selon leur état de maturité.

Par exemple un système à taux constant contrôlé par une minuterie ne peut savoir s'il pleut déjà ou bien si la plante est dans une période nécessitant peu d'eau. 

Avec un taux d'arrosage constant il arrosera un surplus d'eau inutile lors de journées pluvieuses et n'adaptera pas la quantité d'eau à l'état d'évolution de la plante.

L'absence de pilotage avec un taux constant génère environ 30 % de pertes d'eau. 

8- Les pertes par manque d'homogénéité des goutteurs:

Les systèmes alimentés par un réseau sous pression obtiennent le contrôle par la durée de mise sous pression. Or le débit de chaque goutteur ou diffuseur diffère légèrement de ses voisins. Cette différence tend à augmenter avec le colmatage des goutteurs. Ainsi au départ les différences de débit sont de 2 à 5 % entre les meilleurs goutteurs neufs et augmentent ensuite jusqu'à 30 % lorsque beaucoup de goutteurs sont colmatés.

Le système d'alimentation par tubulure doit donc prévoir une surdose moyenne de compensation pour assurer un minimum pour les goutteurs les plus encrassés d'un réseau. Cette surdose de compensation peut représenter une perte d'eau de 0 à 20 %.

Conclusion:

En pratique vous trouverez facilement de 20 à 50 % de pertes cumulées avec un système conventionnel.  

Exemple 1: l'arrosage au jet que nous utilisions pour arroser les tournesols en pot avant de créer le système ORIAZ avait un bilan médiocre:

- perte dans les fuites de canalisations : environ 5%
- arrosage hors cible : environ 30 %
- évaporation : 20 %
- percolation : 10 %
- absence de pilotage : 30%

La perte globale avec cet arrosage pulvérisé au jet sans précautions peut atteindre plus de 66 % soit les deux tiers de l'eau utilisée.


Exemple 2: un système goutte à goutte neuf à taux constant mais simplement piloté par une minuterie automatique:

- perte dans les fuites : 0%
- perte par traitement de l'eau : 2%
- perte par évaporation : 2%
- perte par percolation : 2 % (débit très faible)
- perte par compensation d'homogénéité entre les goutteurs : 5%
- perte par manque de pilotage de l'irrigation : 30 %

Dans ce cas la perte initiale est de 10.5 % mais grimpe à 37 % dès que l'on considère l'absence de pilotage et des arrosages superflus non contrôlés lors des journée de pluie.

Exemple 3: un système goutte à goute partiellement encrassé et âgé:

- perte dans les fuites : 5 %
- perte par traitement de l'eau : 2%
- perte par évaporation : 2%
- perte par percolation : 2 % ( débit très faible)
- perte par compensation d'homogénéité entre les goutteurs : 15 %
- perte par manque de pilotage de l'irrigation : 30 %

Avec l'âge, un réseau peut comporter des fuites et demander une compensation plus importante pour le manque d'homogénéité :

Dans cet exemple la perte initiale est de 24 % et ensuite 46 % en considérant l'absence de pilotage.

Tests expérimentaux avec le système Bioclimatique ORIAZ:

Pour analyser ces 8 sources de pertes avec le système Bioclimatique ORIAZ, nous avons effectué des tests et des mesures expérimentales.

Les pertes pour filtration et pour fuite du réseau sont éliminés car il n'y a pas de filtration requise ni de tubulures.

Nous utilisons l'eau de pluie sans traitement.

    Eau de pluie non traitée.

Le cône d'insertion dirige l'eau à 15 cm de profondeur.

Il n'y a pas d'arrosage hors cible ni de ruissellement.

Nous avons mesuré expérimentalement la perte par évaporation de la bouteille fermée du système ORIAZ pour la comparer à un système avec une bouteille ouverte.

L'évaporation par l'interstice entre le piquet et le cône du système ORIAZ est de moins de 0,4 gramme d'eau par jour comparativement à plus de 30 grammes pour une bouteille ouverte.

Mesure des pertes par évaporation avec une balance de précision à 0.01 g avant et après exposition au soleil durant une journée complète. Le poids de l'eau évaporée est mesuré par différence entre le début et la fin. Cette différence est de moins de 0.4 grammes par jour. Par la même méthode nous avons mesuré la quantité d'eau évaporée par une bouteille ouverte qui représente de 10 à 40 grammes par jour.


Les pertes par percolation sont contrôlées. En effet, il n'y a pas de résidu d'eau dans l'assiette de plantes en pot lorsque le système est bien installé. Le débit d'eau du système ORIAZ (de 5 à 1500 ml/jour) est beaucoup plus faible que les goutteurs traditionnels (de 500 à 8000 ml/heure).

Avec le très faible débit du système ORIAZ, le sol peut mieux retenir l'eau et la conserver au coeur des racines en évitant la percolation.

Il n'y a pas de dérive de débit par la mise en pression de réseau contrairement aux système de "pulse Irrigation" qui découpent l'écoulement des goutteurs en périodes courtes afin de réduire le taux d'écoulement.  

Enfin, la perte par différence d'homogénéité entre les goutteurs est éliminée car le remplissage se fait lorsque toutes les bouteilles sont vides. Ainsi, les légers décalages de durée d'écoulement entre deux goutteurs ne provoquent pas de différence de quantité d'eau reçue par plant.

Par exemple pour arroser nos tomates nous remplissions chaque bouteille avec 800 ml d'eau et nous attendons que toutes les bouteilles se vident avant de relancer un nouveau cycle.   

Une compensation d'homogénéité n'est donc pas nécessaire. Durant la pause d'arrosage, le sol joue son rôle d'éponge en conservant une réserve localisée au coeur des racines. La pause d'arrosage peut durer quelques heures ou plusieurs jours selon le type de culture.

Enfin le pilotage Bioclimatique permet d'éviter l'arrosage par temps nuageux ou pluvieux.

L'utilisateur intervient facilement lors des remplissages pour adapter son système à l'état d'avancement de la culture.

Par exemple, pour nos tomates nous débutons avec des bouteilles de 1/2 litre et ensuite de 1 litre lorsque le plant dépasse 1 mètre.  

Certaines plantes ont besoin de ressentir une période sèche pour activer leur cycle biologique de floraison.




Le résultat de nos analyses démontrent que le système ORIAZ peut atteindre une efficience d'arrosage inégalée pouvant atteindre 99 % et moins de 1% de pertes. 

Le tout avec des résultats parfois surprenant comme ces plants de tomates qui ont poussés à 4.49 m avec moins de 800 ml par jour en moyenne.

                        

Le bureau d'études ORIAZ