L’utilisation du centre pivot pour l’irrigation – Expérience des Domaines Agricoles au Maroc

Qualité des irrigations et des injections

Comme pour les autres systèmes (aspersion, gaine, goutte à goutte), la qualité de l’irrigation d’un pivot dépend entre autres, de la qualité de l’étude hydraulique et du plan de busage proposé par le fournisseur.

Que l’étude des pivots soit réalisée par le fournisseur lui-même (projet clé en main), ou par l’utilisateur, il faut des données fiables sur les caractéristiques du terrain (plat, pente), la structure de l’appareil (longueur, distance entre cannes) et les données hydrauliques (débit, pression) pour optimiser le plan de busage.

La formule de calcul du besoin en pression totale Pt, au niveau de la station de pompage,  est donnée par la somme des besoins en pressions partielles de l’aval vers l’amont, soit:

Pt =  (Pr + Pc + Hcm + Hg + Pca + Ha)

Avec  Pr représentant la pression résiduelle en bout d’appareil, Pc la perte de charge dans le pivot, Hcm la hauteur de la colonne montante dalle/tête de pivot, Hg la dénivelée dalle/station de pompage, Pca la perte de charge dans la canalisation d’amenée, Ha la hauteur d’aspiration + la perte de charge correspondante.

Ce besoin en pression est à son minimum (≠ 3,5 – 4 bars) pour un pivot installé en terrain plat (Hg = 0), avec la source en eau  proche du centre pivot (Pca faible), et monté sans canon (Pr requise faible), et à son maximum pour un pivot très éloigné de la source d’eau  et installé en hauteur comme à Louata (amenée de plus de 6 km et élévation sur un peu plus de 300 m pour le pivot le plus excentré).

Dans les cas particuliers de Dakhla et de Douiet, ce besoin en pression est fourni  par les  forages artésiens. Les pivots ne  sont pas équipés de station de pompage mais uniquement de petits groupes électrogènes pour la propulsion.

La perte de charge dans le pivot est généralement calculée selon la formule de Hazen et William, soit:

I = 1,148 x 1011 x [Q/w]1,852 x L/[D ]4,87

Avec I représentant la perte de charge (m) sur l’ensemble des travées du pivot de longueur L (m), D le diamètre intérieur des tubes (mm), Q le débit (m3/h), W le coefficient de rugosité interne (soit 135 pour un appareil neuf et 125 après 5 ans).

Le respect du plan de busage au moment du montage (respect des numéros d’ordre Centre → porte-à-faux) est une condition de l’uniformité d’arrosage. D’autre part, une fois ce busage installé, aucun changement ne doit être apporté à la structure du pivot et aux données hydrauliques (pression, débit) pour lesquelles il a été calculé, sinon il s’éloignera de l’optimum recherché. De même,  l’uniformité d’arrosage doit en être contrôlée si le pivot a été déplacé ailleurs ou s’il a fait l’objet d’une extension.

Le cas le plus simple dans l’élaboration d’un busage est celui où l’on a affaire à un terrain plat, à un matériel de refoulement neuf et bien calibré et à des données hydrauliques constantes, tandis que le cas de difficulté maximale est celui où l’appareil évolue sur une double pente, comme à Louata, ce qui limite l’efficacité des régulateurs de pression.

L’uniformité d’arrosage est parfois fortement affectée par le bouchage (algues, boue, engrais de mauvaise qualité) ou par des modifications du diamètre des orifices des asperseurs suite à l’utilisation d’eau renfermant du sable ou d’emploi à tort, de fil de fer pour les déboucher. Le même constat est fait, en présence de motopompe en mauvais état ne répondant plus aux normes débit/pression (ailettes de la roue usées, baisse du rendement du moteur thermique). Dans certaines circonstances, la mauvaise répartition relative de l’eau est le fait d’une grave fuite au niveau de quelques cannes ou buses fortement abîmées.

Ce coefficient (Tableau 3) est globalement faible par rapport à la valeur de référence de 85 %, ce qui semble normal sur du vieux matériel après autant d’années d’utilisation.

Les Domaines Agricoles ont longtemps utilisé le pivot pour injecter les engrais et les pesticides. D’une manière générale, les résultats obtenus avec les engrais ne soulèvent aucun problème, pour autant que le calcul de dose et le choix des moments d’injection soient bien respectés. Du fait des fortes doses d’eau qu’il permet, on peut injecter avec le pivot aussi bien les produits à forte solubilité comme l’azote que les produits à moyennes ou faible solubilité comme le MAP, le DAP, le KCl ou le K2SO4.

C’est avec les pesticides que les résultats d’efficacité étaient mitigés, que ce soit des herbicides, des insecticides ou des fongicides. L’injection directe dans l’eau d’arrosage a été d’ailleurs abandonnée quelques années plus tard au profit du traitement usuel par le tracteur ou l’avion.