Irrigation avec des jarres enterrées

Irrigation avec des jarres enterrées

« Akabindi », au Rwanda, « Ollas » pour les hispanophones, « clay-pot » pour les anglophones, les jarres en terre cuite sont utilisées ordinairement pour puiser, transporter et conserver l’eau fraîche.

En Afrique du Nord, en Chine, en Inde, au Pakistan, en Iran, au Brésil et au Burkina Faso des cultivateurs détournent l’usage premier de ces poteries pour en faire une instrument d’irrigation ingénieux en enterrant les jarres et en utilisant la porosité de leur paroi pour maintenir humides les sols cultivés.

Irrigation avec des jarres enterrées

Installation de jarres d’irrigation dans notre potager (Nyamata Rwanda -Décembre 2017)

Sur tous les continents, les jarres en terre cuite non émaillées sont utilisées pour puiser, transporter et conserver l’eau fraîche ou d’autres boisson.

Un mode d’irrigation ingénieux pratiqué en Afrique du Nord, en Chine, en Inde, au Pakistan, en Iran, au Brésil et au Burkina Faso, consiste à détourner les usages premiers de ces poteries en utilisant la porosité des jarres pour maintenir humides les sols cultivés.

Pour cet usage, des jarres sont enterrées verticalement en laissant le col apparent au-dessus du sol de quelques centimètres. La terre est ensuite damé autour des cols. La paroi du pot étant poreuse, l’eau qui y est versée suinte vers l’extérieur et infiltre lentement le sol, maintenant l’humidité au niveau des racines des plantes cultivées en périphérie.

L’eau suintant souterrainement, l’évaporation à la surface du sol est presque empêchée. Isolée par la terre qui l’entoure, l’eau qui reste fraîche aide à réguler la température du sol. La surface du sol restant sèche, les adventices ne prospèrent pas.


Pour Saleh Matanda, directeur exécutif du Centre pour le changement rural basé au Pakistan, qui a mené des expériences pilotes réussies « le taux d’infiltration d’eau dépend du type de plante et du sol, et des conditions climatiques. Une fois que le sol environnant devient saturé, l’eau réinfiltre le pot, le remplissant à nouveau. Le système est autorégulateur et les pertes d’eau sont négligeables.

Le mode de diffusion latéral et vertical de l’eau dépend également de la forme des jarres longues et étroites, ou larges et peu profondes. Selon la forme, la taille du pot, la température et les exigences des plantes, il ne sera nécessaire de remplir la jarre qu’une à deux fois par semaine, sa portée serait d’un diamètre d’une trentaine de 30 cm. La quantité et le rythme effectifs des applications d’eau doivent être déterminés au cas par cas sur la base de l’expérience locale. Des observations et des essais minutieux sont nécessaires pour optimiser les variables du système sur lesquelles il est possible de jouer.

L’irrigation au moyen de jarres d’argile est décrit comme particulièrement appropriée pour les arbres fruitiers, mais elle peut aussi être employée pour arroser les cultures en ligne.

Forme du mouillage du sol irrigué par une série de vases d’argile poreux enfouis entre deux rangées de cultures

Selon les expérience pilotes menées au Pakistan, dans des sols de loams sablonneux :

- les légumes rampant comme le concombre, le gombo, l’aubergine et la gourde amère ont besoin de 2 000 à 2 500 pichets par hectare ;

- les cultures verticales développant des canopées, telles que les haricots, les tomates, les poireaux et les melons, ont besoin jusqu’à 4 000 à 5 000 pots par hectare.

Paysan Pakistanais utilisant ce système d’irrigation. On aperçoit le col de la jarre enterrée sur sa droite

Optimisation des capacités d’irrigation

Pour obtenir les meilleurs résultats, les jarres doivent être cuites à feu relativement modéré et bien sûr n’être ni glacées ni vernies pour rester perméables. Si on les réalise soi-même, plusieurs essais et tâtonnements, seront nécessaires pour parvenir à fabriquer des vases dont la résistance à l’écrasement, la perméabilité, la forme et la capacité seront optimales.

La forme évasé et le col long semble important pour la circulation de l’eau et la conservation de la fraîcheur, il est également essentiel de boucher l’extrémité avec une soucoupe elle-même en terre cuite ou à défaut avec un galet ou encore avec un couvercle en bois.

L’eau prend habituellement entre 24 et 72 heures pour circuler à travers une jarre. L’amorce de la transpiration de la jarre peut être faite en la laissant tremper avant la mise en terre. Pour conserver leur efficacité, il faut en outre remplir de nouveau les jarres lorsque le niveau d’eau chute de moitié ; cette mesure maintient optimale l’humidification et évite l’éventuelle accumulation de sels minéraux qui pourraient entraver l’infiltration.

Les racines des plante se développent autour des pots et ne prélèvent que l’humidité qui leur est nécessaire, sans jamais gaspiller la moindre goutte d’eau. Le système d’irrigation par jarres élimine pratiquement le ruissellement et l’évaporation commune dans modes d’irrigation modernes, en permettant à la plante d’absorber la presque totalité de l’eau. Ce mode d’irrigation garantit que le sol ne sera pas détrempé, mais suffisamment humidifié. Du fait de l’effet de tension lié au taux d’humidité du sol, le suintement cesse dès que le sol est suffisamment humide. La permanence d’humidité du sol sous la surface, le compactage du sol conséquence habituelle de l’arrosage de surface est réduit.

Potentialités

Cette technique d’irrigation serait deux fois plus efficace que goutte-à-goutte en surface et dix fois plus que l’irrigation de surface classique. Bill Mollison dans la série de films , The global gardener » ou Angel Elias Daka à l’issue de sa thèse n’hésitent pas à qualifier cette technique « méthode la plus efficace d’irrigation locale des plantes dans les terres arides ».

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Durée et maintenance du système

Le système d’irrigation par jarres poreuses est très simple, mais il doit être entretenu de manière continue en permanence pour maintenir son potentiel.

La durée de vie des jarres dépend de plusieurs facteurs, notamment de leur vitesse d’encrassement par de l’eau trouble (contenant de l’argile ou de la matière organique en suspension) ou par de l’eau saline. L’acidité de l’eau et du sol peut affecter la durabilité des jarres, surtout si elles sont fabriquées avec un matériau contenant des fragments de calcaire.

Il est nécessaire de veiller à ce que la divagation d’animaux ou le piétinement de la zone irriguée ne conduisent à l’écrasement des poteries ou à leur l’encrassement par la chute de terre meuble par inadvertance. Ces déboires seront réduit ou inexistant si les parcelles irriguée sont encloses et la présence des jarre rendue évident par les signalements.

Il est important de veiller à maintenir les pots remplis pour que le suintement soit optimal. Quand le niveau baisse en deçà de la moitie de la capacité des jarres le risque de colmatage des pores qui permettent le suintement du fait de l’accumulation possible de sels minéraux.

Le maintien des jarres en terre sans eau entraînant l’obstruction des micropores, les jarres doivent être déterrées, lavées, séchée puis entreposées en lieux sûrs lorsqu’elles ne sont pas utilisées

Lorsque les pores sont obstrués on peut utiliser de l’acide chlorhydrique pour restaurer la porosité des parois.

Formation à la technique en Inde

Amélioration possibles de la technique traditionnelle

Constatant que même si l’irrigation par jarre exige beaucoup moins d’eau que le système d’arrosage traditionnel, il reste néanmoins encore relativement fastidieux et exigeant si l’extraction de l’eau est faite manuellement au moyen d’un système de corde-et-seau Angel Elias Daka propose de coupler cette technique avec celle des pompes à pédale qu’il décrit dans sa recherche de doctorant. Pour ce chercheur, les pompes à pédale sont un système beaucoup plus efficace et moins laborieux pour puiser l’eau des puits ou des rivières. « En connectant un tuyau à la pompe à pédale, l’eau peut être livrée au point où elle est nécessaire. Les jarres peuvent être remplis directement à partir de la tuyau ou les récipients d’arrosage peuvent être remplies à proximité du point où ils sont utilisés pour remplir des jarres. Combiner les deux technologies de cette façon peut clairement optimiser le système de pot d’argile. » [Angel Elias Daka, Development of a Technological Package for Sustainable Use of Dambos by Small-Scale Farmers, Thesis, 2001]

La technique peut également être « amélioré » par un système d’approvisionnement par gravité.


Avantages de l’irrigation par jarre de terre

- Le système est facilement mis en œuvre

- Il est globalement facteur d’économie, d’eau, de travail, de main-d’œuvre, de sécurité de production et d’autosuffisance.

- La fabrication locale des jarres est créatrice d’activités et de revenus.

- Lorsqu’elles sont produites localement les jarres sont bon marché et accessibles.

- Cette technique permet de semer in situ au lieu de cultiver en pépinière puis en pleine terre. Les pots sont installés directement où les graines doivent germer en périphérie du pot d’argile.

- Le système convient aux légumes aussi bien qu’aux vivaces horticoles.

- Cette technique peut aussi être employées pour établir des cultures forestières mais la croissance des racines des ligneux vivaces cassera probablement les jarres.

- La perte d’eau due à une percolation profonde au-delà de la zone racinaire est très réduite sinon évitée. 50 à 70% d’économies d’eau sont réalisées pour les cultures maraîchères.

- L’humidité du sol induite, qui correspond presque à la capacité de champ, est toujours disponible. Cet propriété prévient le risque de déshydratation et de sur-irrigation.

- La moindre quantité et fréquence des arrosages réduisent la charge de travail et la main-d’œuvre nécessaire à l’irrigation et également au sarclage puisque les mauvaises herbes ne prospèrent pas, la surface de sol reste sèche pendant la saison de croissance.

- La nécessité d’utiliser de l’eau douce peut être réduite en utilisant les eaux grises domestiques qui peuvent facilement être recyclées pour l’irrigation en pot.

- Le système permet une économie d’engrais à appliquer [jusqu’à 50% ] par unité de surface de terre si l’engrais est ajoutée à l’eau d’irrigation. L’engrais est alors absorbé par les plantes petit à sous forme soluble.

- Le lit de semence sous les jarres d’argile ne se scelle pas mais reste lâche et bien aéré.

- Les jarres d’irrigation peuvent être installées sur un terrain non nivelé.

- La production de jarre d’irrigation peut favoriser la renaissance de savoir faire autonomisant, et le développement des compétences en poterie pour d’autres applications : conservation d’eau fraîche, réfrigérateurs sans électricité (zeer port).

Inconvénients potentiels

- L’utilisation prolongée est susceptible de diminuer la porosité.

- La longévité des jarres est inconnue mais estimée à 5 ans ou plus par une étude.

- Certains sols lourds pourraient être inappropriés.

- ce type de jarre peut être difficile à trouver localement.

- Dans les pays riches, ce type de jarre est souvent d’un prix prohibitif.

- Les conseils quant à la forme, au volume et aux matériaux optimaux divergent selon les études et obligent à une phase de tâtonnements expérimental.

- Une surveillance régulière du système (niveau d’eau, encrassement…) est nécessaire.

- Les jarres doivent être déterrées, lavées, séchées stockée lorsqu’elles ne sont pas utilisées.

- Dans les zones climatiques où il gèle l’hiver, les jarres peuvent se briser en hiver si elles restent enterrées lors de fortes gelées.

Quelques résultats de la recherche

Selon, Austin Water Conservation, 2006 :

- La porosité, la taille et la forme des jarres doivent être adaptées aux besoins en eau des plantes, et varier selon la taille et la distribution des racines.

- Les jarres de faible volume sont adaptés à la culture en container et pots

- Les jarres volumineux sont adaptés au grands bacs et à la pleine terre (Bulten, 2006.)

- On peut déduire Intuitivement, un récipient plus conique, à fond plat avec un col étroit (pour réduire l’évaporation et la contamination) devrait être plus efficace du fait de sa surface accrue et d’une diffusion théoriquement plus importante de l’eau, et permettre d’utiliser moins de récipients pour une même surface.

- Des jarres de 10-12 litres sont utilisées pour irriguer des vignes, des tomates, des courges etc.).

- Les retours d’expérience suggèrent que l’espacement des plantes autour des jarres dépend de la forme et de la taille des jarres sans pour autant donner d’informations claires quant aux espacements optimaux. Les tableaux suivants proposent des espacement potentiel des jarres en fonction d’une estimation approximative de la propagation de l’eau.

Selon John Bulten, les graines ou plantes peuvent être installées autour des jarres dans une bande située à deux à 5 fois le rayon de la jarre Angel Elias Daka mentionne dans sa thèse de 2001 que des femmes ont installé des jarres d’une capacité de 5 litres chacune tous les 50 cm en les enterrant profondément dans les lits de semence préparés.

Padma Vasudevan Sen, Alka Thapliyal, M.G. Dastida and P.K. Sen « Pitcher or clay pot irrigation for water conservation »

« L’irrigation par pot de terre cuite semble fournir une bonne solution pour l’irrigation contrôlée. Le débit d’eau à travers le pichet est régulé par la tension d’eau du sol dont l’amplitude augmente avec la température et diminue avec l’humidité. Dans les zones où les températures sont très élevées et d’autres méthodes d’irrigation échouent, ce mode d’irrigation peut être une alternative prometteuse en raison de son écoulement d’eau autorégulé selon des changements dans la tension d’eau de sol.

Cependant à ce ce flux contrôlé, peut s’ajouter un écoulement régulier d’eau dans le sol par les macro pores de la paroi des poteries. Ce risque peut être minimiser si des des mesures appropriées sont prises au moment de la fabrication des pichets : notamment une cuisson adaptée à la réduction des macro pores.

Tibebu Tesfaye, Kindie Tesfaye, Kebede Woldetsadik, « Clay Pot Irrigation for Tomato (Lycopersicon esculentum Mill) Production in the North East Semiarid Region of Ethiopia », Journal of Agriculture and Rural Development in the Tropics and Subtropics, Vol. 112 N°. 1 (2011) 11-18

Les jarres de 26 cm de diamètre moyen, de 33 cm de hauteur, et d’une capacité de 8 litres ont été espacées de 96 cm et 125 cm dans des planche de culture mesurant chacune 5 m x 4,8 m (24 m2) . Une superficie de 549 cm2 était occupée par chaque pot d’argile.

« L’étude a montré que l’irrigation avec jarres d’argile et l’épandage d’engrais azotés dans l’eau d’irrigation prolongent la floraison et la période de fructification des tomates. L’irrigation par jarres d’argile et la fertilisation azotée de l’eau d’irrigation ont augmenté la croissance, le rendement total et les rendements commercialisable de la tomate par rapport à la culture en sillon avec engrais azoté appliqué dans le sol. Une économie d’eau jusqu’à 69% a été réalisée en situation de semi-aridité. L’efficience des engrais en solution est supérieure de 52 jusqu’à 52. […] L’irrigation en pot d’argile associée à l’ajout d’engrais azoté avec l’eau d’irrigation peut être recommandée pour ses rendements élevés, et l’économie d’eau qu’elle permet dans les zones arides et semi-arides. »

AA Siyal, TH Skaggs, « Measured and simulated soil wetting patterns under porous clay pipe sub-surface irrigation », Agricultural water management, 2009 - Elsevier

« Dans de nombreuses régions du monde, les méthodes traditionnelles d’irrigation souterraines peuvent contribuer à la conservation des ressources hydriques rares. Dans ce travail, des études expérimentales et de simulation ont été menées pour étudier les zone du sol humidifiées lors de l’irrigation par tuyaux d’argile poreux enterrés.

Lorsque la pression dans le canal d’irrigation augmente, la dimension de la zone humide augmente également. La profondeur de l’installation du tuyau affecte l’espacement recommandé entre tuyau poreux. L’utilisation d’installations peu profondes peut entraîner des pertes d’évaporation plus élevées.

Pour une application d’eau donnée, le taux potentiel d’évaporation de la surface affecte la forme de la région humide de façon minime. La texture du sol, due à sa connexion à la conductivité hydraulique du sol et à la rétention d’eau, a un impact plus important sur la géométrie de la zone humide. En général, une plus grande propagation horizontale se produit dans les sols de texture fine, et, dans le cas de sols stratifiés, dans les couches dont la texture est plus fine. »

Quelques liens et références :

http://www.howtopedia.org/en/How_to_Use_the_Porous_Clay_Pots_and_Pipes_System%3F

http://www.oas.org/dsd/publications/Unit/oea59e/ch38.htm

http://www.continentaldrift.net/2006/03/17/68/

http://www.pakissan.com/english/newtech/pitcher.irrigation.a.water.shtml

http://www.seedandlightinternational.org/Photo%20Pages/One/photo_gallery_one5.htm

http://www.eastcentralministries.org/content.asp?CustComKey=336396&CategoryKey=336426&pn=Page&DomName=eastcentralministries.org

http://farmnatters.blogspot.com/2009/04/water-saving-garden-technique-using.html

http://urbanhomestead.org/journal/2008/05/29/ollas-2/

http://urbanhomestead.org/journal/2009/03/05/ollas-o-yeah/

http://urbanhomestead.org/journal/2008/03/24/using-ollas/

http://urbanhomestead.org/journal/2008/02/27/ollas/

Mis en ligne par La vie re-belle
 26/11/2018
 http://lavierebelle.org/?irrigation-avec-des-jarres-enterrees