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Le changement climatique va modifier drastiquement nos activités, notamment l’agriculture. Les agriculteurs doivent déjà faire face au défi de nourrir une population toujours grandissante avec des ressources toujours plus limitées, notamment en eau. L’amélioration de la gestion de cette ressource est donc essentielle pour réussir ce défi. A cette fin, il est nécessaire d’étudier la partition de l’évapotranspiration en ses composantes principales pour identifier la fraction productive de ce flux (c’est-à-dire la transpiration) et pour limiter l’évaporation. Dans le présent travail, Fluxpart, un récent modèle de partition, est utilisée. Une analyse de sensibilité aux paramètres principaux du modèle est réalisée, les performances de ce modèle sont évaluées et il est comparé à un autre modèle, lui bien établi et validé, AquaCrop. En plus de cela, l’impact du fait de considérer la transpiration à la place de l’évapotranspiration dans le calcul de la résistance de canopée via l’application de l’équation de Penman-Monteith est étudié. En effet, l’hypothèse d’égalité entre les flux de transpiration et d’évapotranspiration est souvent faite, mais peut mener à d’importantes erreurs. Ces dernières sont quantifiées dans le présent travail. Les résultats principaux de cette étude montrent que Fluxpart échoue à partitionner un nombre significatif de demi-heures. Le fait que la partition réussisse ou ne réussisse pas semble lié à la stabilité atmosphérique, mais de plus amples recherches sont nécessaires pour confirmer cette intuition. En ce qui concerne les performances de Fluxpart, bien que les dynamiques générales de la partition soient identiques pour les deux modèles et concordent avec la littérature, des différences significatives ont été observées entre l’importance des flux simulés par Fluxpart et par AquaCrop. Il est bon de noter que le nombre trop important de demi-heures pour lesquelles la partition a échoué est trop élevé que pour pouvoir implémenter Fluxpart en routine dans une station de mesure par eddy-covariance. De plus amples recherches devraient être menées sur Fluxpart, le succès de sa partition et son possible lien avec la stabilité atmosphérique. D’autres modèles récents devraient également être plus étudiés, comme le modèle développé par Li et ses collègues, qui a également l’air prometteur d’après la littérature. Climate change is expected to dramatically impact our activities, especially agriculture. Farmers have to face the challenge of feeding an ever-growing population with increasingly limited resources, notably water resources. Improving water management strategies and policies is therefore key to tackling this challenge. To this end, the study of the evapotranspiration (ET) partitioning into its main components is needed to identify the productive fraction of this flux (i.e., transpiration) and to limit evaporation (E). In this work, a recent partitioning model was used, Fluxpart. A sensitivity analysis to its main parameters was conducted, its partitioning performances were assessed, and the model was compared to another well-established and validated partitioning model, AquaCrop. In addition to this, the impact of considering transpiration (T) instead of ET in determining the canopy resistance via the application of the Penman-Monteith equation was investigated. Indeed, the assumption of equality between T and ET is often made but can lead to errors. These were quantified in the present work. The main outcomes of this study were that Fluxpart failed to partition a significant number of half-hours. The fact that the partition succeeded or not seemed to be linked to the stability parameter, but further research is needed to confirm this intuition. Concerning the performances of Fluxpart, although the general dynamics of the partitioning computed by the two models are identical and consistent with the literature, significant differences in the importance of the partitioned fluxes were observed between the Fluxpart’s partition and the AquaCrop’s partition. One should note that the number of half-hours, for which the partition failed was too important to implement Fluxpart routinely with an eddy-covariance station measurement. Further research should then be conducted on Fluxpart, its partitioning success and its possible link to the stability parameter. Other recent models should also be investigated, such as the model developed by Li and colleagues, which also looks very promising, according to the literature

Evapotranspiration --- Partitioning --- AquaCrop --- Fluxpart --- Canopy resistance --- évapotranspiration --- partition --- AquaCrop --- Fluxpart --- Résistance de canopée --- Sciences du vivant > Agriculture & agronomie --- Sciences du vivant > Sciences de l'environnement & écologie

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Le modèle de simulation de croissance végétale AQUACROP est un outil développé par la FAO à destination des opérateurs de terrain dans le monde agricole. Il est principalement basé sur le calcul du bilan en eau du sol permettant de mettre en évidence tout stress hydrique impactant la culture. Ainsi, la quantité d’eau disponible au niveau de la zone racinaire est simulée en mettant en relation les flux d’eau entrant (précipitations, irrigation et remontée capillaire) et sortant (évapotranspiration , ruissellement et percolation profonde). Il considère également l’impact des stress thermiques et ceux liés à la salinité du sol ou aux opérations agronomiques. Afin de permettre des simulations les plus pointues possibles, il est nécessaire de s’approcher au plus près de la réalité constatée sur le terrain. A cette fin, il est indispensable de calibrer le modèle en y intégrant les paramètres physiologiques et phénologiques propres à la culture envisagée. Cette calibration est rendue possible par la comparaison entre les courbes de fCover observées en champ (par photographies hémisphériques) et celles simulées par l’outil. La modification du « Crop file » pourra se faire en conséquence.

AQUACROP, calibration, canne à sucre, CAN-EYE, Sénégal, fCover --- Sciences du vivant > Agriculture & agronomie

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Description du sujet Sur base de l'évaluation des systèmes d'irrigation pressurisés implémentés par l'ONG Iles de Paix Pérou et des habitudes d'irrigation des producteurs, des améliorations d'installation des systèmes et l'utilisation de calendriers d'irrigation sont proposées.

Objectif Ce travail vise à améliorer l'efficience de l'utilisation en eau dans la région d'étude. Pour ce faire, deux objectifs spécifiques sont appréhendés : améliorer l'installation des systèmes afin de permettre une plus grande uniformité de distribution de l'eau (UDE) sur parcelle, et mettre en place des calendriers d'irrigation afin d'optimiser les quantités d'eau irriguées dans la région. 

Localisation La zone d'étude comprend les communes de Yacus et Yarumayo, zones rurales de la Cordillère des Andes situées au Sud-Ouest du district de Huánuco, Pérou, Amérique latine.

Méthode Des mesures des hauteur et position de l'asperseur par rapport au sol apprécient son installation tandis que la pression et sa variation indiquent son fonctionnement adéquat. La différence d'altitude entre l'asperseur et le réservoir ainsi que la longueur, les types et diamètres de tuyaux utilisés permettent de discerner la tendance générale d'installation. La mesure du débit est comparée à la capacité d'infiltration du sol afin de mettre en évidence d'éventuels ruissellements. Le rayon d'influence permet de déterminer la surface irriguée tandis que sa variation permet d'évaluer d'éventuelles variations dues à la pente. L'utilisation de récipients permet, enfin, de déterminer des paramètres d'UDE : coefficient d'uniformité de Christiansen (CU), distribution d'uniformité du quartile inférieur (DUlq) et coefficient de variation (CV). Toutes ces variables et paramètres sont utilisés via une Analyse en Composante Principale (ACP) afin de déterminer les caractéristiques influençant le plus l'UDE de la région. Suite à ce résultat, différentes modalités d'installation sont testées. Enfin, les habitudes d'irrigation des producteurs sont comparées à des calendriers optimisés via AquaCrop-OSPy en vue de l'amélioration de l'utilisation de l'eau.

Résultats Les installations dans la région comprennent un asperseur, une ligne primaire et une prise de tête. Elles consistent en des réservoirs, des caisses brise charge, des ruisseaux et des canaux d'irrigation. Les paramètres d'UDE moyens de l'ensemble des systèmes sont de 52% (CU) de 0.44 (DUlq) et de 0.63 (CV). L'ACP indique que la hauteur de l'asperseur, le rayon d'influence et la pression sont les paramètres les plus déterminants pour une amélioration de l'UDE. Le positionnement de l'asperseur à la perpendiculaire du sol améliore de 16% le CU. L'utilisation d'un asperseur dimensionné l'augmente encore de 14%. Enfin, l'utilisation de calendriers d'irrigation permettrait de réduire de 4 à 40% l'utilisation de l'eau pour des calendriers « fixes » et des systèmes non améliorés, de 6 à 52% pour des calendriers « fixes » et des systèmes améliorés et entre 74 et 89% pour des calendriers « libres ».

Conclusion L'amélioration de l'utilisation en eau dans la région passe par l'amélioration du dispositif des systèmes via (i) une installation de l'asperseur à la perpendiculaire de la pente, (ii) l'utilisation d'un asperseur dont les caractéristiques sont connues et correctement dimensionnées et (iii) l'implémentation de réservoir ou de caisse brise charge à des altitudes dimensionnées par rapport à la position de l'asperseur. Cela permet une augmentation de l'uniformité de distribution sur la parcelle. L'utilisation de l'eau est également améliorée via l'utilisation de calendriers d'irrigation permettant de réduire la quantité d'eau utilisée.

Latin America --- Peru --- irrigation --- water management --- field evaluation --- advisory services --- AquaCrop --- Amérique Latine --- Pérou --- irrigation --- gestion de l'eau --- évaluation de terrain --- consultation --- AquaCrop --- Sciences du vivant > Agriculture & agronomie --- Sciences du vivant > Sciences de l'environnement & écologie

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Face à l’insécurité alimentaire et la démographie galopante, la production agricole doit augmenter de manière significative pour combler les besoins alimentaires des populations. Le recours aux modèles de prédiction de rendement agricole à l’échelle locale ou nationale constitue actuellement une stratégie et garantie pour la sécurité alimentaire. Dans cette étude, le modèle AquaCrop de la FAO a été utilisé pour simuler le rendement en maïs grain dans le contexte agroécologique de Lubumbashi, République Démocratique du Congo. Il s’agit d’un modèle basé sur la productivité eau-sol-plante nécessitant des données météorologiques, culturales et de sol. L’étude a été menée à la ferme Ubuntu pour la campagne agricole 2016-2017. Les données climatiques de la base des données satellitaires de la NASA, les fonctions de pédotransfert (FPT) pour les données manquantes du sol et les données de trois variétés de maïs réparties dans 7 blocs ont été utilisées dans le modèle. L’indice de végétation NDVI a été effectué pour apprécier la couverture végétale des blocs.
Les résultats montrent, sur la description climatique du site pour les années 2016 et 2017, des valeurs qui sont restées dans la gamme enregistrée dans la région de Lubumbashi pour toutes les variables observées. L’évaporation de référence montre une moyenne de 6,35 mm/jour au cours des années 2016 et 2017 avec un maximum de 8,73 mm/jour et un minimum de 1,29 mm/jour. Néanmoins, aucun stress hydrique n’a été observé sur les plantes au cours de la culture. Les rendements en maïs grains dans le site ont varié entre 4,1 et 9,73 t/ha. Le bloc F avec la variété SC719 a donné le rendement le plus élevé et le bloc I avec la variété PAN 53 le plus faible. Ces rendements augmentent relativement avec la teneur en matière organique du sol. Les résultats de FPT révèlent une densité apparente des sols variant entre 1,42 et 1,58 g/cm3 et la réserve en eau utile entre 1,06 à 1,57 mm/cm dans les blocs. L’analyse de NDVI a révélé la couverture végétale de chaque bloc au cours de la culture. La fonction logarithmique de stress de fertilité développée en fonction de la matière organique montre, un coefficient de corrélation faible ce qui implique une étude expérimentale ultérieure qui permettrait mieux de clarifier cette observation. Les résultats des simulations des rendements en maïs grain avec AquaCrop montrent des valeurs très proches entre les rendements mesurés et simulés (R2 = 0,94 et l’erreur moyenne de prédiction Pe = 14%). Les rendements potentiels varient entre 13,17 et 14,6 t/ha. Le stress de fertilité de sol est à la base des faibles rendements obtenus. 
Cette étude constitue une approche robuste pour accroître le rendement et pour optimiser les stratégies des gestions des champs à l'échelle locale ou nationale.

AquaCrop --- maïs (Zea mays L.) --- prévision de rendement --- NDVI --- Lubumbashi --- Sciences du vivant > Sciences de l'environnement & écologie

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A l’échelle mondiale, 70% de l’eau prélevée est destinée à l’usage agricole. Dans un contexte de changement climatique et de croissance démographique, une réduction de l’usage de l’eau d’irrigation est essentielle pour satisfaire les besoins en eau dans tous les secteurs. Outre l’économie d’eau, cette diminution de la consommation engendre des économies d’énergie (thermique ou électrique) et de main d’œuvre pour les producteurs maraîchers.

Cette étude vise à améliorer l’efficience d’utilisation de l’eau d’irrigation pour la carotte dans les maraîchages irrigués grâce à l’intervention des pratiques agricoles respectant les principes agroécologiques de gestion de l’eau. La recherche a été menée dans la commune de Grand Popo, située au sud du Bénin, pour la saison culturale 2021-2022. Des enquêtes ont été réalisées en avril 2022 auprès de 31 producteurs. Elles ont permis d’identifier les pratiques agricoles de gestion de l’eau et les pratiques d’irrigation implémentées à Grand Popo. Le suivi de la consommation en eau a été réalisé grâce à des mesures de débit des systèmes d’irrigation. L’outil AquaCrop a ensuite été utilisé pour modéliser la consommation en eau de la culture de carotte. 

Les enquêtes ont révélés que seuls la rotation de cultures et l’apport de matière organique sont adoptés par tous les maraîchers interrogés. Les principaux freins à l’adoption de pratiques agricoles respectant les postulats de l’agroécologie sont le manque de connaissance et les croyances erronées des producteurs. Les simulations dans AquaCrop montrent que l’efficience d’irrigation du système au goutte-à-goutte avec le paillage s’élève à 81,5%, contre 6,9% pour le calendrier d’irrigation moyen en bandes perforées sans paillage. En saison sèche, une couverture du sol par le paillis de 100% permet de réduire l’évaporation de 24,5%.

La présente étude recommande l’association de la carotte avec l’oignon ou la laitue, ou avec la mucuna qui est une plante de couverture. En saison des pluies, l’arrosage pluvial est préconisé lorsque la couverture du sol par le paillis est maximale. En saison sèche, il est recommandé d’adopter le calendrier d’irrigation au goutte-à-goutte avec paillage n°13. Celui-ci utilise 20 fois moins d’eau et demande 5 fois moins d’événements d’irrigation que la pratique d’irrigation moyenne actuelle.

maraîchage --- irrigation --- agroécologie --- AquaCrop --- carotte (Daucus carota) --- Grand Popo --- efficience d'irrigation --- Sciences du vivant > Sciences de l'environnement & écologie