Système d'irrigation goutte à goutte - Un guide complet

Introduction au système d'irrigation goutte à goutte

Le système d'irrigation goutte à goutte est un type de méthode de micro-irrigation, ce qui permet une application lente de l'eau sur le sol de manière constante sur une plus longue période de temps. En utilisant cette technique, il y a même une application d'eau sous basse pression sur toutes les plantes du champ. Aussi, il convient de mentionner que l'irrigation goutte à goutte peut être utilisée pour les plantes qui ont besoin d'une teneur en eau élevée ou faible. Ce système d'irrigation est également appelé système d'irrigation «à ruissellement». L'efficacité de l'irrigation goutte à goutte est due à deux facteurs principaux; l'eau fournie aux racines de la plante s'y imbibe avant l'évaporation ou le ruissellement et également l'eau n'est fournie qu'aux racines plutôt que d'être pulvérisée dans tous les champs. Cette technique est utilisée pour presque tous les types de cultures maraîchères et horticoles. Le système moderne d'irrigation goutte à goutte a été développé en Allemagne et s'est répandu dans le reste du monde. Il est déjà très bien implanté dans les pays développés, mais maintenant il gagne lentement en importance en Inde. Il doit être clairement compris que, comme toute autre méthode ou technique, ce système a aussi ses propres avantages et inconvénients.

Avantages du système d'irrigation goutte à goutte

• Ce système a besoin de 30 à 50 % moins d'eau que la forme conventionnelle d'origine d'irrigation.
• Lent, Une période d'irrigation constante et prolongée contribue à améliorer la croissance des plantes.
• Puisque l'eau n'est fournie qu'aux racines, il décourage la croissance des mauvaises herbes autour des plantes.
• Une minuterie réglée sur le système d'irrigation goutte à goutte peut faire gagner du temps en irriguant les plantes manuellement car la minuterie déclenche automatiquement l'arrosage et indique une fois terminé.
• En raison d'un arrosage suffisant, trop d'eau dans les terres agricoles peut être évitée, contrôlant ainsi la propagation des maladies du feuillage humide.
• Le système est très flexible et peut être modifié selon les besoins de la ferme.
• Lorsqu'il est déployé dans la ferme, ce système nécessite moins de main-d'œuvre pour l'irrigation, désherbage et autres activités.
• La perte d'engrais est minimisée.
• La salinité de l'eau est réduite en raison d'un approvisionnement constant en eau.
• Les systèmes fonctionnent généralement par gravité et nécessitent moins d'énergie pour fonctionner.
• La pression requise pour fournir de l'eau à travers les goutteurs n'est pas très élevée.

Besoin d'irrigation goutte à goutte

L'objectif principal des systèmes d'irrigation goutte à goutte est d'utiliser l'eau aussi efficacement que possible. On pense qu'un système d'irrigation goutte à goutte correctement conçu ne permet pas la perte d'eau due au ruissellement, évaporation ou percolation profonde dans les sols sableux. Comme on sait très clairement que la disponibilité des ressources en eau diminue chaque jour en raison de l'industrialisation et de la diminution des précipitations, le besoin d'augmenter les sources alternatives d'irrigation est devenu hautement essentiel. Les méthodes de micro-irrigation ont aidé les agriculteurs à cultiver des cultures dans des zones à moins de précipitations et à faible disponibilité en eau. Ceci est important pour maintenir l'autosuffisance dans les produits alimentaires. Le réseau de tuyaux et de tubes alimente en eau les parties essentielles de l'usine, contribuant ainsi à un rendement plus élevé des plantes, ce qui est très important pour une productivité plus élevée et la génération de revenus.

Considérations pour la conception du système d'irrigation goutte à goutte

En concevant un système d'irrigation goutte à goutte efficace et efficient, les facteurs suivants doivent être soigneusement pris en compte.

• Disponibilité des ressources
• Météo du lieu
• Type de culture et pratiques de gestion
• Caractéristiques du sol
• Qualité de l'eau
• Capacité du système d'irrigation goutte à goutte
• Le taux d'approvisionnement en eau nécessaire aux plantes
• Intervalle entre les cycles d'irrigation
• Sélection de l'émetteur
• Conception latérale
• Conception principale
• Sélection de la pompe et de l'unité de puissance
• Autres facteurs généraux

Composants d'un système d'irrigation goutte à goutte

De nombreuses pièces intégrées ensemble forment l'ensemble du système d'irrigation goutte à goutte. Des composants supplémentaires peuvent être ajoutés ou exclus en fonction des besoins de l'agriculteur. Un système d'irrigation goutte à goutte de base se compose d'une unité d'alimentation en eau, unité de pompage, ligne principale, latéraux et émetteurs. Les autres composants secondaires utilisés pour concevoir le système sont les filtres, régulateurs de pression, soupapes, Unité de fertirrigation, etc. L'unité principale, également appelée unité de commande de tête a une unité de pompage, unité de filtration, unité d'engrais, robinet-vanne, ensemble de dérivation, manomètres et soupapes de décharge d'air. Tous ces éléments sont regroupés dans une seule structure en béton. Les tuyaux utilisés dans l'unité de commande principale sont en fer galvanisé. L'objectif de chaque composant est décrit ci-dessous :

Filtres

Un filtre doit être choisi en fonction du chemin d'écoulement dans l'émetteur, qualité de l'eau et du débit dans la conduite principale. Généralement, pour les besoins importants, une combinaison de filtres connectés en parallèle peut également être utilisée. Il existe principalement quatre types de filtres disponibles dans différentes tailles pour le processus de filtration :

• Filtre d'écran – il est soit en plastique, soit en métal; les débits peuvent varier de 1 à 40 m³/h. Ceci est utilisé pour l'eau avec de la lumière, impuretés inorganiques. Ceci est également appelé filtre de surface.
• Filtre à sable – il est fait de métal MS et est similaire au filtre à tamis. Il est généralement utilisé pour l'eau, qui a des particules en suspension et des impuretés organiques. Le média utilisé dans le filtre est soit du sable, soit du gravier et il est parfois appelé filtre en profondeur.
• Filtre à disque – en plastique avec des disques ronds avec des micro-chemins d'eau. Le filtre est une combinaison de filtres de surface et de profondeur.
• Hydroélectrique filtre cyclonique – le filtre est en métal et possède un cylindre de forme conique produisant une action centrifuge pour éliminer les impuretés déposées. Généralement utilisé pour filtrer l'eau sablonneuse.

Lignes principales

• Ils transportent l'eau du système de filtration jusqu'à la conduite secondaire.
• Généralement constitués de tuyaux en PVC rigide.
• Ils sont placés à 60 cm sous le sol pour éviter les dommages dus aux activités interculturelles.
• Le diamètre du tuyau est déterminé par la capacité de débit du système.
• L'installation est effectuée de manière à ce que le tuyau de plus grand diamètre soit connecté en premier, suivis de tuyaux de plus petit diamètre.

Principal sous

• Fournit de l'eau de la conduite principale aux dérivations.
• Ceux-ci sont également enterrés à 45 à 60 cm sous le sol.
• Ils sont fabriqués en PVC.
• Ces tuyaux ont un diamètre plus petit que la ligne principale.
• Selon la taille de la parcelle et le type de culture, il est possible d'avoir plusieurs canalisations secondaires.

Latéraux

• Ils fournissent de l'eau à l'émetteur.
• Ces tuyaux sont de plus petit diamètre, flexible et en polyéthylène basse densité.
• Le diamètre normal des tuyaux est d'environ 12-16 mm.
• Les tuyaux peuvent supporter une pression de 4 kg cm².
• Les dérivations sont connectées à la sous-conduite à une distance calculée.
• Les extrémités des conduites latérales ne doivent pas avoir une différence de pression de plus de 20 % et une différence de décharge de plus de 10 %.

Émetteurs ou goutteurs

• Cet appareil transporte l'eau jusqu'à la racine des plantes.
• La taille dépend du type et des conditions de fonctionnement.
• Fabriqué en plastique (polyéthylène ou polypropylène).
• La plage de décharge moyenne est comprise entre 1 et 16 l/h.
• Il existe deux types de goutteurs tels que la compensation de pression et la non-compensation de pression.
• Ceux-ci sont montés dans les conduites latérales ou reliés extérieurement aux conduites latérales.

Vannes de régulation

• Contrôlez le débit d'eau à travers les conduites secondaires.
• Installé sur le système de filtration, ligne principale ou sous-réseaux.
• Fabriqué en PVC, fonte ou bronze à canon.
• La taille minimale de la vanne est d'environ 20 mm.

Vanne de chasse

• Fourni à la fin du sous-main pour éliminer l'eau et la saleté.

Soupape de décharge d'air

• Élimine l'air emprisonné lors du démarrage du système et brise également le vide lors de l'arrêt.
• Il est connecté à un point plus élevé de la canalisation principale.

Clapet anti-retour

• Il est utilisé pour arrêter le reflux de l'eau de la ligne principale.

Manomètre

• Indique la pression du système d'exploitation.
• Ils sont installés à l'entrée et à la sortie des filtres à tamis.

Oeillet

• Connectez les dérivations au sous-main.
• Un trou est fait dans le sous-principal et un passe-fil y est fixé.
• Cela agit en fait comme un joint entre les dérivations et les sous-réseaux.
• La taille moyenne du passe-fil est adaptée pour des latéraux de 12 ou 16 mm.

Embout

• Utilisé pour fermer les extrémités de la ligne principale, principal sous, latéraux.
• Les capuchons d'extrémité sont équipés d'une vanne de chasse pour les conduites principales et secondaires.

Raccords de tubes

• Généralement sous la forme de « T », raccords et adaptateurs.
• Ils sont en plastique.
• Ils sont utilisés pour connecter le tube goutte-à-goutte avec d'autres tubes.
• Les trous faits par erreur sont rectifiés à l'aide de goof plugs.
• Les raccords de type ardillon s'insèrent dans le tube goutte-à-goutte, mais s'estomper trop tôt à cause du soleil.

Système d'engrais

• Ce système est utilisé pour mélanger les engrais, pesticides, fumier, etc. dans le processus de Fertigation.
• Ce système doit être soigneusement conçu pour empêcher le reflux de l'eau autrement, ces produits chimiques peuvent retourner à la source.
• Le choix des engrais doit être fait judicieusement sinon ils peuvent bloquer les émetteurs et autres pièces très fréquemment.

Station de pompage

• Prend l'eau de la source et la distribue à la conduite principale à une pression appropriée.

Système de double contrôle

• Recherche de fuites, sens d'écoulement et d'inondation dans le système.

Types de système d'irrigation goutte à goutte

Le type de système de goutte-à-goutte dépend de la quantité d'eau qui doit être déversée dans les plantes. Il est possible d'avoir de petites pièces d'arrosage ou des tubes flexibles pour égoutter l'eau dans la base de la plante. Certains types de systèmes sont :

Systèmes de tuyaux suintants poreux

• Généralement utilisé pour les haies, rangées d'arbustes et plates-bandes.
• Fabriqué à partir de pneus d'automobile recyclés ayant de nombreux petits trous.
• De nature très résistante.
• Ils transpirent de l'eau sur toute la longueur.

Systèmes de goutte à goutte

• Contient non. de tuyaux dans toute la ferme.
• Chaque tuyau a de nombreux émetteurs avec un espacement de 15 pouces.
• Ils sont bons pour les fermes avec des arbustes.
• Ils ont tendance à se boucher facilement.
• Pour protéger le tuyau, il doit être stocké à l'intérieur pendant la saison hivernale.

Système de goutte à goutte Watermatic

• L'un des types les plus importants de système d'irrigation goutte à goutte.
• Minimise l'évaporation et permet de conserver l'eau ; donc utilisé dans les zones avec moins d'eau disponible.
• Utilise des têtes de pulvérisation micro.
• Généralement utilisé pour les arbres et les parterres de fleurs.

Micro-arroseurs brumisateurs

• Généralement utilisé pour les vignes et les vergers.
• Fournit de l'eau directement aux racines et les maintient au frais; rafraîchit également les produits des plantes.
• Non utilisé lorsque des herbicides doivent être utilisés dans le système d'arrosage.
• Ils sont peu coûteux à installer.

Erreurs courantes lors de l'installation du système d'irrigation goutte à goutte

Certaines erreurs se produisent lors de l'installation du système, telles que :

• Ne pas installer assez de goutteurs
• Ne pas installer au moins 2 goutteurs par plante
• L'espacement entre les goutteurs étant important autour de 18''
• Placer les émetteurs très près ou augmenter la cadence de l'émetteur
• Fournir de grands arbres avec moins de goutteurs
• Ne pas surveiller les fuites ou les inondations au sein de la ferme

Désinfection ou nettoyage du système d'irrigation goutte à goutte

Le système d'irrigation goutte à goutte est un assemblage mécanique de plusieurs pièces, qui a besoin d'un entretien approprié sur une base régulière pour avoir une longue durée de vie. En raison des variations de la teneur en eau ou des engrais dissous, il peut y avoir des blocages dans le système à long terme, qui nuisent au fonctionnement du système. Certaines méthodes générales de nettoyage et d'entretien sont suivies pour aider les irrigateurs goutte à goutte à fonctionner efficacement.

Traitement acide

Lorsque le système est obstrué par des sels peu solubles comme le carbonate de calcium, puis de l'acide est injecté dans le système pour réduire le colmatage. Des acides comme l'acide chlorhydrique (33 %) ou l'acide phosphorique (95 %) sont utilisés pour désengorger les systèmes. Les étapes impliquées dans le processus sont :

• Lorsque le débit du système d'irrigation goutte à goutte tombe à 5 % du débit initial, ce traitement doit être effectué.
• Les sous-réseaux et les dérivations doivent être soigneusement rincés avant ce traitement.
• Tenir un registre du taux de décharge avant le traitement afin qu'il puisse être comparé au taux de décharge après le traitement.
• La solution doit être préparée de telle sorte que l'acide soit ajouté à l'eau et non l'inverse.
• La quantité de solution à préparer doit être déterminée en fonction de la capacité et du type du système.
• La quantité de solution doit être un quart de la décharge horaire du système pour qu'elle puisse durer 15 min.
• Il ne doit être démarré qu'une fois que le système est rempli d'eau et que les goutteurs émettent.
• Vérifier le pH de l'acide résiduel au dernier latéral et appliquer la solution une deuxième fois si aucun acide résiduel n'est trouvé.
• Pour rincer complètement le système, ce traitement devrait durer de 30 à 60 minutes.
• À la fin, vérifiez le taux de décharge du système.

Rinçage latéral

Les débris dans les conduites d'égouttement sont nettoyés à l'aide de cette méthode, sinon ils obstrueraient l'entrée et le labyrinthe. Le rinçage doit être effectué au moins une fois toutes les 2 ou 3 semaines. Pour ce faire, l'extrémité du latéral est ouverte et l'eau est rincée pendant un certain temps jusqu'à ce que l'eau sortante soit claire. L'eau est rincée avec un sous-principal de rinçage pour réduire le travail manuel et maintenir des rinçages fréquents.

Chloration

Le chlore est utilisé pour tuer les micro-organismes, bactéries et algues. L'injection de chlore dans les lignes d'irrigation goutte à goutte les maintient sans colmatage. Ce traitement est surtout préféré par les systèmes qui utilisent des matières organiques comme engrais. Le composé du chlore utilisé pour ce traitement est l'hypochlorite de sodium (12%). Le processus de traitement doit être le suivant :

• La dose requise, la fréquence et la durée doivent être connues avant le processus de traitement.
• Le pH de l'eau doit être d'environ 6,5 pour obtenir un traitement au chlore efficace ; Le pH de l'eau au-delà de 7,5 peut réduire son efficacité.
• La durée minimale du traitement doit être d'environ 30 minutes.
• La concentration en chlore libre actif ou en chlore résiduel doit être mesurée.
• Les conduites secondaires et secondaires sont rincées initialement avant le traitement
• La quantité de chlore à injecter et la concentration de la solution doivent être correctement déterminées.
• Le chlore actif est très dangereux, les instructions du fabricant doivent donc être suivies scrupuleusement.
• Le produit chimique ou composé utilisé pour le traitement doit être stocké dans un endroit sombre et propre, exempt d'autres engrais, sinon il se dégraderait avec le temps.

Nettoyage du filtre

L'efficacité du système d'irrigation goutte à goutte dépend également du fonctionnement des filtres. Il existe trois principaux types de filtres utilisés dans le système; l'entretien de ces filtres est indiqué ci-dessous :

Filtres hydrocyclones

• Le plus facile à entretenir en nettoyant la saleté à l'intérieur de la chambre d'écoulement.
• Peut être nettoyé quotidiennement.
• Le nettoyage se fait en ouvrant le capuchon de la vanne principale et en rinçant la chambre.
• Des précautions doivent être prises pour faire fonctionner le filtre à une pression nominale.
• Trop de pression ou une chambre non nettoyée peut provoquer une érosion des parois

Filtres à sable ou à média

• Ce filtre est utilisé pour nettoyer les contaminants organiques et inorganiques.
• Ces contaminants peuvent obstruer les pores du filtre.
• Il est nettoyé par contre-lavage régulièrement.
• Un processus d'inversion du sens d'écoulement de l'eau grâce auquel le lit de sable se soulève et se dilate pour libérer la saleté collectée s'appelle le lavage à contre-courant.
• Une vanne de lavage à contre-courant élimine la saleté.
• Le débit du flux de lavage à contre-courant doit être ajusté avec soin, sinon cela peut entraîner un retrait du sable ou un nettoyage inefficace.
• Le couvercle du filtre à sable est ouvert, l'opération de lavage à contre-courant est effectuée, la main est insérée dans le filtre et le sable est bien mélangé pour éliminer la saleté avec de l'eau à travers le trou principal et enfin le couvercle est fermé.

Filtres d'écran

• Ces filtres sont également à nettoyer régulièrement.
• Si la pression de l'eau descend en dessous de 0,5 kg/cm², il devient alors nécessaire de rincer le filtre à tamis.
• La différence de pression est vérifiée à l'aide d'une vanne de régulation à 3 voies.
• Le rinçage se fait en ouvrant le robinet de vidange pour éliminer la saleté qui le traverse.
• Le couvercle est ouvert et l'écran est retiré pour le nettoyage en le mettant sous l'eau courante et en le frottant avec un chiffon ou une brosse en nylon doux.
• Les parties métalliques du filtre doivent être protégées des rayures, chlore, déversement d'engrais, etc.

Types de plantes adaptées au système d'irrigation goutte à goutte

Toutes les plantes ne survivent pas avec le système d'irrigation goutte à goutte. Donc, il est important de comprendre quelles plantes conviennent à ces types de systèmes d'irrigation.

Cultures forestières – bois de teck , bambou, etc.

Cultures oléagineuses – tournesol , paume, et Arachide , etc.

Cultures d'épices - Safran des Indes, clous de girofle, et menthe, etc.

Cultures de plantation – thé , caoutchouc , café, et noix de coco , etc.

Cultures de fleurs - Rose, œillet, souci , et jasmin , etc.

Cultures de rente – canne à sucre , coton, et noix d'arec, etc.

Cultures maraîchères – tomate , latin , choux, pois, épinard , gombo , et brinjal , etc.

Cultures du verger – banane , Orange , citron, papaye , litchi, et melon musqué etc.

Conservation de l'eau grâce au système d'irrigation goutte à goutte

Le système d'irrigation goutte à goutte a de nombreuses fonctions, mais la tâche principale de ces systèmes est de conserver l'eau et comment il le fait est discuté ci-dessous :

• Fournit de l'eau uniformément aux fermes à près de 90 %.
• Puisque l'eau est appliquée près des racines, il y a moins de perte d'eau due à l'évaporation et au vent.
• Aide à fournir de l'eau de manière adéquate aux cultures en fonction de leurs besoins de manière régulière et ponctuelle. Arroser abondamment les jeunes plantes n'est pas une nécessité et la plupart de l'eau est gaspillée lorsque d'autres méthodes d'irrigation sont utilisées. Ainsi, un goutte-à-goutte prévu à la ferme réduit le gaspillage d'eau.
• L'application de faible quantité d'eau aide à réduire le ruissellement des sols lourds et des zones vallonnées.
• Les zones supplémentaires de la terre agricole comme les sillons ; les sentiers, etc. ne sont pas arrosés par irrigation goutte à goutte.
• Ces systèmes peuvent fournir de l'eau à des fermes de forme irrégulière qui sont difficiles à irriguer en utilisant d'autres méthodes d'irrigation.
• Il fournit aux graines la teneur en eau requise et élimine le gaspillage d'eau inutile.

Assistance pour le déploiement du système d'irrigation goutte à goutte

Le coût minimum de déploiement d'un système d'irrigation goutte à goutte sur 1 acre de terrain est estimé à environ 60, 000 à 75, 000 roupies. Pour inciter les agriculteurs à déployer ce système d'irrigation dans leurs exploitations et réduire la consommation d'eau, Ministère de l'Agriculture et de la Coopération, Le ministère de l'Agriculture travaille sous l'égide du gouvernement indien et a organisé un programme parrainé au niveau central appelé Pradhan Mantri Krishi Sinchayi Yojana (PMKSY). Une partie du programme consiste à promouvoir des technologies appropriées pour économiser l'eau et s'appelle la Mission nationale sur la micro-irrigation (NMMI). Les subventions pour l'installation du système d'irrigation goutte à goutte dans différents états dépendent de leur emplacement et de la disponibilité des matériaux. Les États qui ont augmenté l'utilisation de cette technique reçoivent une subvention moindre tandis que les États où la technologie n'a pas suffisamment pénétré reçoivent des subventions plus élevées. De la même manière, les états vallonnés fournissent encore plus de subventions en raison de l'indisponibilité du matériel d'irrigation goutte à goutte et des coûts de transport que cela implique. La subvention ou l'aide fournie par le gouvernement dépend également de l'espacement entre les plantes dans une zone agricole. Tous ces détails ont été clairement mentionnés sur le site PMKSY.