L'irrigation est un art... Israqua 78

Ce reportage sur l'agriculture israélienne est spécialement orienté sur les technologies et fabrications de pointe en irrigation et s'appuie sur l'exemple du kibboutz Saad dans le sud d'Israël.

Lorsqu’il y a un congé religieux, les travailleurs des champs quittent leur service du vendredi midi jusqu’au lundi matin. Cependant, jour férié ou non, les melons, carottes, betteraves à sucre et autres récoltes de grande valeur devront recevoir une irrigation (minimum) tout au long du week-end.

Les surfaces cultivées sont très étendues, par conséquent, l’éloignement de l’habitation est important ; néanmoins, chaque dunam (unité de superficie israélienne correspondant au quart d'un acre*) recevra la quantité exacte d’eau nécessitée par les récoltes pour obtenir un rendement maximum, tandis que les membres du kibboutz seront en congé. Il leur sera possible de se reposer grâce au système d’irrigation par ordinateur, d’où l’économie de personnel, d'eau et de soucis.

DESCRIPTION D'UNE STATION CENTRALE DE CONTRÔLE

Un réseau de contrôle coordonné, comprenant un poste de contrôle central, des éléments dans chaque champ et des solénoïdes électriques, a considérablement diminué les besoins de main-d’œuvre pour l'irrigation à Saad et dans plusieurs autres kibboutz.

* Un acre = 4047 m², soit 0,4047 ha.

APRÈS « ISRAQUA 78 »

(Tel-Aviv – 4-8 juin 1978)

Bien que les décisions initiales d'irrigation doivent toujours être prises par les hommes, une fois qu'elles sont programmées au poste de contrôle central, l'électronique prend la relève.

Voici quelques renseignements concernant la marche du système mis sur ordinateur par « Motorola Israël Ltd » :

• — Le cœur du système est le poste de contrôle central situé dans un local spécial du kibboutz. Il est composé de l'ordinateur, d'un grand tableau synoptique du réseau d’irrigation, d'un télex qui enregistre l'état des champs et d'un pupitre au moyen duquel les instructions sont envoyées dans chaque champ par l'intermédiaire d'un câble à trois fils ;
• — Une fois par semaine, un opérateur sur ordinateur (un membre du kibboutz formé après l'installation de l’ordinateur) tient une réunion avec les chefs des différentes cultures et reçoit leurs instructions sur la quantité d'eau à distribuer à chaque parcelle, selon le degré d'avancement de la récolte. Le chef du kibboutz, tenant compte des priorités économiques, décide des compromis à prendre ; la culture ayant le meilleur profit potentiel obtient alors la meilleure irrigation.

L’opérateur met ensuite au point un plan d'ouverture des vannes d'irrigation selon des normes basées sur la quantité d'eau devant passer par chacune d'elles. Ces informations sont données à l'ordinateur pour la semaine à venir.

Les éléments de chaque parcelle, tous contrôlés par le poste central, mettent en marche les pompes, les compresseurs et les solénoïdes électriques.

commandant les vannes hydrauliques. Ces vannes commandent également les sondes, telles que appareils pour mesurer la quantité d’eau et la vitesse du vent.

VITESSE DE VENT | DISTANCE ENTRE DES ARROSEURS

DISPOSITIFS EN CARRÉS ET EN RECTANGLES

VITESSE DE VENT | DISTANCE ENTRE DES ARROSEURS

DISPOSITIFS EN TRIANGLES

Il est utile de rappeler quelques définitions :

DIAMÈTRE DES BUSES

Les différents diamètres des buses sont mesurés en millimètres.

PRESSION

La pression de travail de chaque arroseur est mesurée dans la buse en kilos par cm² (kg/cm²). Le contrôle de pression s’effectue grâce à un tube de pitot que l’on introduit dans la buse.

DÉBIT

Le débit de chaque arroseur est calculé en m³/h.

DIAMÈTRE COUVERT

Le diamètre de la surface circulaire couverte par chaque arroseur est déterminé lorsque ce dernier est à 20 cm du sol. Il est mesuré en mètres.

DISTANCES ENTRE ARROSEURS

Un dispositif de quatre arroseurs forme un rectangle ou un carré. Dans ces dispositifs : A est la distance entre les arroseurs sur une même rampe, B est la distance entre les rampes. A multiplié par B donne la surface utile, en mètres carrés, irriguée par l’arroseur choisi. Même lorsque les arroseurs sont disposés en triangle, toute la surface couverte se mesure en multipliant A et B.

PLUVIOMÉTRIE HORAIRE

La pluviométrie horaire est calculée par la formule suivante :

                     Débit (m³/h) × 1 000  
Pluviométrie = ———————————————————————  
               distance entre arroseurs × distance entre les rampes  

Pluviométrie : mm par heure

S’il se produit une fuite ou une brèche dans le système, l’arrivée d’eau sur la ligne ou sur la surface en question est immédiatement stoppée, afin d’éviter une perte d’eau et des préjudices possibles pour les champs adjacents. En cas de forte pluie ou de grand vent, l’irrigation est coupée. En cas d’extrême chaleur ou de grand froid, le système d’irrigation se met en route.

Le télétype transcrit sans discontinuer une rigoureuse description des événements journaliers (y compris des comptes rendus sur d’éventuels mauvais fonctionnements). Il est programmable pour donner des informations journalières, hebdomadaires ou saisonnières (ce qui peut être utile pour l’établissement des programmes futurs).

Il y a d’autres avantages au système sur ordinateur, plus grands encore que l’irrigation automatique pendant trois jours sans que personne ne soit dans les champs, ou ne dirige cette opération de l’ordinateur central ; en voici quelques-uns :

Meilleure utilisation de l’eau

Avant l’automatisation, ne pouvaient être distribués que les trois quarts de l’eau allouée ; depuis, la distribution est totale avec moins de travail.

Meilleurs rendements

Depuis qu’il est possible de contrôler très étroitement la durée de l’irrigation, d’améliorer l’injection des fertilisants, etc., le kibboutz Saad a amélioré ses rendements d’au moins 5 %.

Économie d’eau

La consommation d’eau a diminué d’environ 10 % par acre, tandis que les rendements ont augmenté.

Gestion améliorée

Après la défoliation des pommes de terre, celles-ci peuvent être endommagées par les crevasses occasionnées au sol par la chaleur du soleil. La possibilité d’irriguer en très petites quantités chaque jour a permis de diminuer de 30 % les dégâts causés à ces tubercules.

Dans les champs de carottes, on a remarqué qu’un contrôle précis de l’irrigation durant la germination — pas plus de 30 minutes par jour — donnait le meilleur rendement. Une irrigation prolongée de cinq

minutes seulement peut diminuer le rendement de 30 % pendant cette période critique à cause de l'échaudage.

Aucune de ces méthodes ne pouvait être mise en pratique avant l’automatisation.

La superficie de Saad est exactement suffisante pour que l’on puisse envisager l’utilisation de systèmes sophistiqués. Avec un chiffre d'affaires d'environ 3 millions de dollars, une augmentation des rendements de 3 % serait suffisante pour payer les 90 000 dollars que coûte le système.

Pour une culture de primeurs sur 2 500 acres (environ 1 000 ha) une telle installation peut se justifier.

À l'heure actuelle, à Saad, quelque 250 solénoïdes sont commandés par l'ordinateur central afin d’ouvrir ou de fermer les vannes dans les champs. La nouveauté de cette technologie de pointe dans ce genre de système amène beaucoup de visiteurs étrangers tels que Japonais, Africains, Français, Espagnols, Hollandais, Australiens et des habitants des Canaries.

LES USINES, CONSÉQUENCE LOGIQUE DES INSTALLATIONS DANS LES KIBBOUTZ

Dans les kibboutz vivent des personnes de tous les âges ; les plus jeunes et les hommes vont aux champs et travaillent par roulement, ils peuvent finalement remplir n'importe quelle fonction ; les femmes ayant participé aux travaux ménagers sont ensuite libres de consacrer, dans la journée, quelques heures aux travaux extérieurs ; les plus de 50 ans offrent leurs services pendant un temps déterminé à leur convenance pour travailler dans les usines. C’est ainsi que les résidents les plus âgés conservent, s'ils le désirent, une vie active et un certain standing de vie.

Jacob Spier, agronome, ingénieur en chef et l'un des fondateurs du kibboutz Naan il y a plus de 30 ans, explique que l'industrialisation est devenue une nécessité et qu’il fut choisi de produire sur place tous les accessoires destinés au contrôle de l’irrigation : arroseurs, vannes pour réseaux d’adduction d'eau, compteurs automatiques, hydrauliques et électriques, régulateurs de pression, soupapes de décompression, etc.

Des études ont montré que des arroseurs à régulateurs peuvent économiser à la fois l'eau et l’énergie, améliorer la distribution d’eau et réduire les autres dépenses. Le débit d’eau avec un arroseur à régulateur est constant et ne dépend pas de la pression en jeu qui peut varier brusquement en raison de modifications des caractéristiques d'une pompe et/ou des variations de niveau de nappes phréatiques. Il y a beaucoup d'autres kibboutz en Israël comportant ou non des installations industrielles ; bien qu’ils n‘abritent que 4 % d’une population de 3,5 millions d’habitants, le fait qu’ils contribuent à plus de 30 % du produit national brut en fait une force économique précieuse.

EVOLUTION ET AVENIR DE L’IRRIGATION

Les spécialistes de l'Eau en Israël croient que le pays peut s'attribuer quatre concepts d'irrigation actuellement exploités sur place et lentement adoptés dans le monde environnant :

• 1) l'irrigation par ruissellement,
• 2) un large usage de tuyaux en polyéthylène afin d'avoir un système d'irrigation solide,
• 3) des vannes munies de compteurs d’eau,
• 4) des régulateurs d'irrigation électroniques.

Irrigation par ruissellement

Elle a débuté il y a quinze ans, dans le sud d'Israël, où l'eau est saumâtre et contient 2 500 à 4 000 particules dissoutes par un total d'un million. Avec l'arrosage par arroseurs ou par gravité, les problèmes se sont accrus, incitant à mettre au point des systèmes capables d’apporter de l'eau en très petites quantités de façon à ce que les sels s’infiltrent et ne s'accumulent pas.

La première irrigation par ruissellement a été mise au point entre la Mer Morte et la Mer Rouge où la pluviométrie atteint 8 pouces par an (1 pouce = 1 inch, 1,54 cm). Il n'y avait pas de lessivage naturel mais un climat parfait pour les légumes et la vigne pour lesquels un marché hivernal en Europe est excellent.

Malheureusement, il y a eu des problèmes. Le système d'irrigation par ruissellement n'était pas prévu pour de l'eau de qualité inférieure, il se boucha et s’arrêta. Mais aujourd'hui, avec de nouveaux émetteurs et des filtres perfectionnés, tout fonctionne normalement.

Utilisation des tuyaux en polyéthylène dans les systèmes rigides

Ils sont utilisés principalement pour les cultures saisonnières pour lesquelles il y a besoin d'une irrigation fréquente et pour lesquelles une alimentation chimique est dispensée avec l’eau. Après la récolte, le système est transporté dans une autre parcelle. Les cultures comprennent des carottes, des tomates, etc. C'est une entreprise onéreuse mais elle est utilisée en priorité dans les endroits où il est nécessaire d'avoir des systèmes rigides.

Vannes à compteurs de débit

Les fermiers ne connaissaient jamais la quantité d'eau qu'ils distribuaient que ce soit par gravité, par arroseur ou par ruissellement et quel que soit le degré de sophistication de ces méthodes. Même s'ils utilisaient un compteur d'eau, ils n'arrêtaient pas l'eau lorsqu’ils le devaient ; ils arrivaient trop tard ou trop tôt et le champ ne recevait pas assez ou trop d'eau spécialement lorsque la pression variait dans le système. Les vannes à compteurs se sont révélées être des mécanismes simples et fiables permettant de programmer la quantité d'eau avec la certitude qu’elles se fermeront d’elles-mêmes. Elles sont à la base d'une irrigation efficace, en Israël, de nos jours.

Régulateurs d’irrigation électroniques

La simple vanne hydraulique des débuts a évolué en des séries de 10, 15 ou 20 vannes, mais toujours actionnées hydrauliquement. Il a fallu alors se rendre compte que ce n’était pas suffisant pour une exploitation de polyculture où l'on doit axer la production sur la base d'un meilleur profit et non d'une récolte plus abondante, puis trouver le moyen d'enregistrer les réactions des champs sur un poste de contrôle central afin d'obtenir une plus grande souplesse de fonctionnement. C'est pourquoi les vannes actionnées électroniquement et contrôlées par ordinateur furent mises au point. En cas de panne d'un quelconque système d’irrigation, il était important de connaître le moment où elle s'est produite et pour quelle raison elle est intervenue — un trop-plein de 10 % sur la ligne par exemple.

Le prochain objectif est de préparer un programme informatique qui pourra effectuer sur le champ une analyse d'une décision d'un directeur.

À partir de données concernant les productions, l'ordinateur fera connaître leur valeur vénale et le directeur décidera. Pour être en mesure d'utiliser un tel système, il faut avoir au moins 1000 acres (400 ha) pouvant supporter quatre à six récoltes avec le meilleur rendement par unité d'eau, une organisation parfaite et ne pas payer l’eau un prix trop élevé.

ISRAQUA 78

L’Exposition Internationale concernant les équipements pour l'utilisation de l’eau a eu lieu du 4 au 8 juin 1978 ; la précédente manifestation du genre avait attiré l'attention mondiale en 1976 tandis que, la même année, à Paris, le Salon International de l'Agriculture mettait l'accent sur les techniques modernes en irrigation, ce fut l'objet d'un colloque très intéressant et très suivi puisque l'agriculteur français doit être, lui aussi, un industriel compétent, avide de nouvelles techniques applicables à son exploitation.

En liaison avec ISRAQUA se tenait, dans la banlieue de Tel-Aviv, un Congrès international sur le thème « Utilisation rationnelle de l'eau en Israël et différents pays ». Les chercheurs et les entreprises des cinq continents y étaient conviés. Une visite des régions de culture extensive utilisant les différents systèmes d'équipement était au programme de ce congrès.

EQUIPEMENTS POUR L'UTILISATION DE L'EAU

Au fur et à mesure de l'augmentation de la population mondiale, l'eau douce devient plus précieuse. Les quantités disponibles sont beaucoup moins abondantes qu'on ne le désirerait et leur utilisation dans l'économie, beaucoup plus importante qu'elle ne l'a jamais été.

Vivant en bordure du désert les Israéliens en sont plus conscients que la plupart des autres peuples. Durant de nombreuses années, la mise en valeur des ressources en eau et leur utilisation intensive ont été un des principaux points de l'effort national. À l'heure actuelle, plus de 90 % de l'eau douce disponible du pays est utilisée et une progression de la croissance dépend des solutions plus sophistiquées qui pourront être trouvées dans deux secteurs : l'utilisation plus rationnelle de l'eau disponible et la recherche de nouvelles sources d'eau utilisables. Beaucoup de travaux entrepris dans ce secteur d'Israël étaient intéressants pour les cultivateurs, les ingénieurs et tous ceux qui s'occupent de ces questions à l'échelon national ou même municipal.

Equipements d’irrigation

Dans maints pays, l'agriculture est devenue le principal consommateur d'eau douce. Le matériel présenté à Israqua comportait une grande variété d'arroseurs, de matériels d'équipement et différents types de machines, bien que l'accent ait été mis plus fortement sur des systèmes d'irrigation complets et souvent inédits, sur les économies de consommation d'eau, sur la simplification du matériel et de son utilisation, afin de réduire au maximum la main-d'œuvre.

Automation et contrôle

Les ingénieurs, les fabricants de tout matériel se sentent donc particulièrement concernés par les problèmes, liés entre eux, d’automation et de contrôle. La fabrication d'une série de filtres à eau autonettoyant que l’on peut installer n'importe où et n’ayant besoin d'aucune source d’énergie extérieure doit, aussi, être signalée. Lorsque les filtres sont encras-

Irrigation par ruissellement

La plus révolutionnaire innovation présentée était l’irrigation par ruissellement. Plutôt que d’être distribuée par aspersion sur la totalité des champs, l'eau est apportée directement aux racines des plantes, à l'aide de tubes flexibles, placés avec le plus grand soin, et laissant s'écouler des filets d'eau très spécialement étudiés. Il a été prouvé que les rendements sont en augmentation dans les lieux où cette méthode est utilisée, que la qualité des récoltes tend à s'améliorer, et que les mauvaises herbes sont en nette diminution réduisant d’autant l'entretien mécanique des cultures.

L'irrigation par ruissellement est également utilisée pour la distribution de fertilisants. Des systèmes de réservoirs et d'injecteurs automatiques apportent aux plantes, avec l'eau d'irrigation, une quantité de fertilisants strictement contrôlée.

Cette méthode de fertilisation est extrêmement économique, tant sur le plan des fournitures que de l'énergie dépensée. Elle permet également de diminuer la pousse des mauvaises herbes en leur supprimant la nourriture.

Equipements pour les puits

La plus grande partie de l'eau utilisée en Israël provient de la Mer de Galilée mais une quantité importante est également pompée dans le sol. Un système de puits, coordonnés sur le plan national, pompe les nappes dans tout le pays. Pratiquement, tout l’équipement nécessaire à ces puits est fabriqué sur place. Il existe une variété de pompes, à la fois verticales et centrifuges, dont la capacité va du plus modeste volume jusqu’à 2 500 mètres cubes à l'heure.

Les pompes se sont révélées d'une grande importance pour le bon fonctionnement des réseaux d'adduction d'eau, spécialement lorsque les puits sont forés dans un sol sablonneux. L’élimination, dès le point de départ des matières abrasives, est particulièrement importante pour les systèmes d’irrigation par ruissellement.

Autres fabrications

Tous les types de tuyaux, et en toutes matières, étaient exposés à ISRAQUA ainsi que des vannes de toute sorte et des régulateurs de pression de toutes tailles.

Ces derniers appareils, relativement bon marché, garantissent un débit régulier de l'eau même dans les cas où la pression varie substantiellement. De plus, ils protègent les pipelines contre les fluctuations excessives de pression, dans des emplacements dynamiques et statiques.

Le contrôle très serré de la production d'eau, tel qu'il est pratiqué dans ce pays, rend important l'enregistrement exact du débit. Une aide efficace est apportée par les appareils de télémesure électroniques : compteurs pour réseaux principaux ou individuels, valves compteurs automatiques qui ferment un réseau — et peuvent également arrêter une opération de pompage — après qu'un volume d'eau prédéterminé y soit passé.

Dessalement et recyclage de l'eau

Le vieil adage « de l'eau, de l'eau partout, mais pas une goutte à boire » a longtemps apporté un défi aux savants et aux ingénieurs. Les sources d'eau douce en Israël, à la lisière du grand désert arabe, sont indiscutablement limitées. Si la population et la production prennent simultanément de l'expansion, il faudra trouver le moyen de dessaler les eaux trop saumâtres pour ensuite les utiliser.

Une société israélienne a déjà mis au point une série d'appareils de distillation par compression de la vapeur qui fonctionne à la température ambiante. Ceci permet une faible consommation d'énergie et même l'utilisation de l'énergie perdue en provenance d'autres sources, comme celle des centrales électriques. Beaucoup de ces appareils ont déjà été exportés, et fonctionnent sans ennui.

Les Israéliens apprennent à utiliser les eaux saumâtres, dont il existe d'immenses réserves dans le sous-sol du désert. Dans certains cas, une telle eau est purifiée, généralement par « osmose inverse ».

Dans beaucoup d'autres cas, les productions agricoles, capables d'utiliser directement de l'eau à haute teneur en chlore, sont développées.

Chauffage solaire

Peut-être plus que dans n'importe quel autre pays, l'énergie gratuite du soleil est utilisée ici.

Plus de 200 000 foyers israéliens ont installé des capteurs solaires en forme d'assiettes plates, basés sur le principe du thermosyphon. Une famille sur cinq dispose de la totalité ou au moins de la plus grande partie de l'eau domestique, chauffée par le soleil. Nombreux sont les hôtels, tout autour de la Méditerranée, qui ont opté pour l'équipement solaire israélien et des centaines de ces capteurs ont été installés, en priorité, aux États-Unis, y compris dans les importants programmes expérimentaux de la NASA et de l'Université de New Mexico.

Depuis quelques années, les installations individuelles sont remplacées par des installations collectives. La tendance n'est plus à se contenter uniquement de l'approvisionnement en eau chaude, mais d’en faire une source complète d’énergie à usage domestique : air conditionné, chauffage central, etc.

Possibilités commerciales

De même que pour les autres industries israéliennes, fabricants et vendeurs d'équipements en eau portent de plus en plus leurs efforts vers les marchés extérieurs.

L'exportation directe d'équipements en eau a été développée, même si les données exactes et complètes sont difficiles à obtenir ; la grande variété des matériels et les types de production inclus dans cette catégorie défient les classifications classiques existantes.

Plus significatif, dans ce contexte, est la croissante sophistication des produits manufacturés. Il est de plus en plus fréquent de fournir des systèmes complets, plutôt que du matériel au détail. Cette méthode implique le transfert de nombreuses techniques industrielles et l’organisation de services de vente et d’entretien.

Dans la plupart des cas, un effort est fait pour étudier les conditions spécifiques de chaque marché et pour y adapter, en même temps, les machines et les systèmes.

Il est possible de coopérer avec les Sociétés Israéliennes, par des contrats techniques, par des accords sur les brevets et, éventuellement, l'établissement d'organismes de vente communs.

Conclusion

Pour une nouvelle rencontre d'entreprises intéressées par l'Agriculture, il faut noter déjà la grande Exposition Internationale qui se déroulera entre le 10 et le 13 septembre 1979, au Parc des Expositions de TEL AVIV : « La Technologie et l'Equipement agricole ».

Pour les renseignements, consulter notre calendrier.