Irrigation avec des jarres enterrées

« Akabindi », au Rwanda, « Ollas » pour les hispanophones, « clay pot » ou « pitcher » 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 Mexique, au Brésil, en Éthiopie, etc. 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 tout en utilisant très peu d’eau.

Irrigation avec des jarres enterrées

Installation de jarres en argile dans notre jardin de cuisine (Nyamata Rwanda Déc. 2017)

David A. Bainbridge, spécialiste des environnements arides qui a travaillé au Dry Lands Research Institute de l’Université de Californie affirme que : « l’irrigation par pots d’argile est l’un des systèmes les plus efficaces connus, dont on pense qu’il a vu le jour en Chine il y a des milliers d’années. Rempli d’eau, un récipient en argile poreux, enterré et non émaillé, fournit une irrigation contrôlée par flux capillaire aux plantes plantées à proximité. »

De fait, avec l’agriculture en trou, l’irrigation par jarre d’argile a été décrite il y a 2000 ans comme la clé du succès pour cultiver dans des conditions arides par le célèbre agronome chinois Fan Shengzhi.

De nos jours, des agriculteurs continuent à utiliser des récipients en argile enterrés pour irriguer leurs cultures en Afrique du Nord, en Chine, en Inde, au Pakistan, en Iran, au Mexique, au Brésil, en Éthiopie, etc

Pour ce faire, les jarres sont enterrées verticalement, laissant le col visible au-dessus du sol sur quelques centimètres. La terre est ensuite tassée autour des cols. Comme la paroi de la jarre est poreuse, l’eau qui y est versée s’exfiltre lentement vers le sol environnant, et apport de l’humidité aux racines des plantes cultivées autour.

L’eau suintant souterrainement, l’évaporation à la surface du sol est pratiquement empêchée. Isolée par le sol environnant, l’eau qui reste fraîche aide à réguler la température du sol. La surface du sol restant sèche, les herbes adventices ne prospèrent pas autour des plantes cultivées .

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.

Choux et tomates irrigués par jarres enterrées en Zambie

David A. Bainbridge décrit sa propre expérience de l’irrigation par jarres enterrées en ces termes :

« Après avoir lu des extraits du livre de Fan Shengzhi, je me suis rendu dans le jardin de l’université de Californie, à Riverside, pour installer quelques jarres en argile. Ils ont fonctionné - et bien fonctionné - avec très peu d’eau. Lors d’un test ultérieur dans le désert californien, j’ai constaté que tous les arbres placés près des jarres d’argile enterrés étaient vivants et en bonne santé après huit mois, alors que tous les arbres recevant la même quantité d’eau avec une irrigation classique par bassin étaient morts.

Au printemps suivant, j’ai commencé à explorer l’utilisation de jarres en argile enterrés pour la culture de légumes. J’ai constaté que les melons et les courges poussaient très bien et qu’il y avait très peu de mauvaises herbes, malgré un niveau effroyable de graines de mauvaises herbes dans les lits du jardin communautaire de l’université. J’ai également cultivé du maïs Hopi (Zea mays) dans mon jardin ombragé en utilisant seulement un dixième de l’eau conventionnelle utilisée pour le maïs en Californie.

Entre-temps, j’ai appris que l’irrigation par pots d’argile enterrés était encore utilisée de manière limitée dans les zones arides de l’Inde, du Pakistan, de l’Iran, du Moyen-Orient et de l’Amérique latine. Le rendement des melons cultivés de cette manière en Inde, par exemple, était presque 20 fois plus élevé par gallon d’eau que l’irrigation par inondation en Californie. (J’ai également rencontré un agriculteur mexicain qui a payé les études de son fils avec des melons irrigués par des ollas d’argile). Dans le nord-est semi-aride de l’Éthiopie, la production de tomates est 50 % plus élevée qu’avec l’irrigation par sillons. Dans une autre étude, des jarres en argile enterrés ont permis aux agriculteurs de faire deux récoltes de maïs par an, permettant à une famille de satisfaire ses besoins en maïs avec seulement un dixième d’acre (5 ares ).

L’irrigation par jarres d’argile enterrés a été utilisée avec succès avec un large éventail de plantes pérennes, y compris les agrumes, les arbres fruitiers et les arbres à noix, des bosquets de pistachiers en Iran aux vergers secs en Inde en passant par les forêts au Pakistan. Nombre de mes projets de restauration du désert en Californie ont également été couronnés de succès avec cette technique. »

David A. Bainbridge, Gardening With Less. Use uo to 90% less water in yur Garden. Low-Tech, Low-Cost Techniques, Storey Publishing, 2015.

L’irrigation en fonction de la demande est la plus efficace. Sur la photo ci-dessus, le premier rang est irrigué par des pots en argile enterrés et le rang suivant par des capsules poreuses. (David A. Bainbridge)

Dans un jardin de cuisine, le nombre de jarres d’argile sera modeste ; en revanche pour une culture plus extensive, il devient élevé. 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.

On peut tester la porosité des récipients en les aspergeant d’eau et en s’assurant que la surface devient immédiatement humide, ou en les plaçant dans un seau d’eau et en s’assurant que l’eau les mouille complètement.

Si on ne dispose pas de jarres à col étroit, on peut utiliser des pots en terre cuite rouge standard disponibles dans une large gamme de tailles et qui peuvent être trouvés plus facilement. Les bases qui sont vendues avec ces pots font également d’excellents couvercles.

Si on souhaite réaliser soi-même, ses jarres 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.

Preparing Clay Pots

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 » et 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 ».

« La technologie d’irrigation souterraine par pot en terre cuite permet d’économiser entre 50 et 70 % d’eau par rapport aux systèmes conventionnels d’arrosage et de seaux. Cette technologie peut bien se combiner avec celle de la pompe à pédale en utilisant cette dernière pour recharger l’eau dans la première, ce qui permet de remplir facilement le système une fois l’eau épuisée. 
Extrait du résumé de la thèse d’Angel Elias Daka

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, 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

• Austin (2006) note de manière logique que 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.
• Selon Bulten (2006) les ollas de faible volume sont adaptés à la culture en container et pots ; les ollas volumineux sont adaptés au grands bacs et à la pleine terre.
• Angel Elias Daka mentionne dans sa thèse de 2001 que des femmes de Noole Dambo en Zambie ont installé avec succès des jarres d’une capacité de 5 litres chacune tous les 50 cm en les enterrant jusqu’au col » (AE Daka – 2001.)"
• On peut déduire intuitivement qu’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.).
• Le tableau suivant propose un espacement potentiel des jarres en fonction d’une estimation approximative de la propagation de l’eau.
*


• Selon John Bulten les graines ou les plantes peuvent être installées autour des jarres dans une bande située à deux à 5 fois le rayon de la jarre

Conclusions de chercheurs

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

"L’irrigation par pichet semble être une bonne solution pour une irrigation contrôlée. On constate que le flux d’eau à travers la cruche est régulé par la tension de l’eau du sol dont l’ampleur augmente avec la température et diminue avec l’humidité. Dans les régions où les températures sont très élevées et où les autres méthodes d’irrigation échouent, l’irrigation par pichet ou pot d’argile peut être une alternative prometteuse en raison de son débit d’eau autorégulé en fonction des changements de la tension de l’eau dans le sol. Cependant, en plus de ce débit contrôlé, il peut y avoir un débit de base régulier dans le sol à travers les macropores de la paroi du pichet. Ceci peut être réduit par des mesures appropriées pour réduire les macropores au moment de la fabrication des cruches et de la cuisson conséquente."

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

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

"L’étude a montré que l’irrigation en pots d’argile et l’application d’engrais azoté avec l’irrigation de l’eau ont prolongé la floraison et la maturité des tomates. L’irrigation en pots d’argile et l’application d’engrais azoté avec l’irrigation. L’eau a augmenté la croissance, le rendement total et les rendements commercialisables de la tomate par rapport à l’irrigation en sillons ou en pots d’argile avec application d’engrais azoté dans le sol. Une plus grande économie d’eau jusqu’à 69% a été réalisée avec l’irrigation en pots d’argile par rapport à l’irrigation en sillons dans des conditions semi-arides. Le rendement plus élevé et l’utilisation d’eau saisonnière plus faible sous l’irrigation en pots d’argile ont entraîné une efiiciency d’utilisation de l’eau d’irrigation supérieure à celle de l’irrigation en sillons. La fertilisation à l’azote avec l’Eau d’irrigation en pots d’argile a amélioré l’efliciency d’utilisation des engrais de la tomate jusqu’à 52% par rapport à l’application en bande avec l’irrigation à la raie ou en pot d’argile. Ainsi, l’irrigation en pots d’argile avec 3- ,33 ; plantes ha en combinaison avec l’application d’engrais azoté avec l’eau d’irrigation est recommandée pour un rendement élevé de tomates tout en économisant l’eau et l’utilisation d’engrais azoté dans les zones arides et semi-arides. De même, l’apport lent et continu d’eau par des pots en terre cuite pourrait être un complément au mode de croissance des tomates indéterminées. Bien que cela nécessite une enquête, le nombre de pots d’argile nécessaires pour irriguer une unité de terre pourrait également être réduit en utilisant des tomates indéterminées en raison de son habitude de croissance rampante. Irrigation L’économie d’eau par l’irrigation en pots d’argile peut être encore améliorée en modifiant la porosité des pots et donc, l’argile appropriée : la composition du sable, l’épaisseur de la paroi et la température de firing pour divers légumes devraient être étudiés plus en profondeur."

AA Siyal, TH Skaggs, ["Measured and simulated soil wetting patterns under porous clay pipe sub-surface irrigation"- https://citeseerx.ist.psu.edu/viewdoc/download?doi=10.1.1.523.6522&rep=rep1&type=pdf], Agricultural water management, 2009 - Elsevier

"Dans de nombreuses régions du monde, les méthodes traditionnelles d’irrigation souterraine peuvent contribuer à la conservation de ressources en eau limitées. Dans ce travail, des études expérimentales et de simulation ont été menées pour étudier les zones de sol mouillées pendant l’irrigation par tuyaux d’argile poreux enterrés.

Lorsque la pression dans le canal d’irrigation augmente, la taille de la zone mouillée augmente également. La profondeur de l’installation des tuyaux affecte l’espacement recommandé entre les tuyaux poreux. L’utilisation d’installations peu profondes peut entraîner des pertes par évaporation plus importantes.

Pour une application d’eau donnée, le taux d’évaporation potentiel de la surface affecte très peu la forme de la zone humide. La texture du sol, en raison de son lien avec la conductivité hydraulique du sol et la rétention d’eau, a un impact plus important sur la géométrie du milieu humide. En général, une plus grande propagation horizontale se produit dans les sols à texture fine et, dans le cas des sols stratifiés, dans les couches à texture plus fine."

DA Bainbridge, “Buried clay pot irrigation : a little known but very efficient traditional method of irrigation” Agricultural water management, 2001
Angel Elias Daka, "Development of a Technological Package for Sustainable Use of Dambos by Small-Scale Farmers", Thèse Université de Pretoria, avril 2001

1. L’irrigation souterraine à l’aide de pots d’argile est un système d’irrigation goutte à goutte en ce qui concerne l’application de l’eau aux plantes. l’application de l’eau aux plantes. L’eau s’écoule par les micro-pores du pot et mouille le sol environnant. mouille le sol environnant. Les plantes cultivées autour du pot absorbent l’eau selon leurs besoins. besoin.

2. On a constaté que tant que l’eau n’est pas complètement épuisée dans les pots d’argile, elle sort continuellement du pot au fur et à mesure que l’on s’en éloigne. d’argile, elle sera en phase continue de déplacement hors du pot tant que l’absorption d’eau par une culture. De cette façon, le sol environnant reste humide.

3. La technologie est un système d’irrigation de conservation, qui permet d’économiser entre 50% et 70% d’eau par rapport à l’irrigation conventionnelle. 70 % d’eau par rapport au système d’irrigation classique par arrosoir. L’eau est une ressource rare et son utilisation doit donc être optimisée.

4. Les pots d’argile réduisent la consommation d’eau sans réduire les rendements. Il s’agit donc d’une technologie d’économie d’eau d’eau qui optimise les rendements par unité d’eau.

5. Le système d’irrigation par pots d’argile est une technologie qui permet d’économiser de la main d’œuvre, à la fois parce qu’il faut moins de travail pour irriguer et pour désherber. moins de travail pour l’irrigation et moins de travail pour le désherbage.

6. Le fait que la plupart des femmes rurales d’Afrique fabriquent localement des pots en argile, signifie que la fabrication de pots en argile pour l’irrigation contribuera potentiellement à la création d’emplois pour elles au moyen d’une technologie qu’elles maîtrisent.

7. Le système d’irrigation par pots d’argile réduit considérablement les besoins en engrais, ce qui améliore grandement l’économie de la petite agriculture irriguée.
l’économie de l’agriculture d’irrigation à petite échelle.
8. Le système d’irrigation par marmite en terre cuite pourrait être optimisé en le combinant avec la technologie de la pompe à pédale. technologie de pompe à pédale.

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

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