Application précise d'engrais par l’irrigation goutte à goutte
La fertirrigation par goutte à goutte améliore considérablement l'efficacité d'utilisation des engrais et réduit les doses d'azote et les coûts par rapport à l'épandage sous irrigation goutte à goutte ou par aspersion.
1. Une meilleure efficacité d'utilisation des nutriments
La fertirrigation goutte à goutte apporte les nutriments directement dans la zone racinaire active, en adéquation avec les besoins de la culture, ce qui augmente l'efficacité d'utilisation de l'azote par rapport à l'épandage d'engrais. Des méta-analyses et des revues indiquent que la fertirrigation améliore généralement l’efficience des apports de 70 à90 %, tandis que l'épandage d'azote avec irrigation de surface n'atteint souvent qu'un taux d’absorption de 30 à 50 % pour de nombreuses cultures. Lors d'essais au champ, sur le maïs et le blé, le taux d'absorption d'azote et le rendement se sont améliorés de façon constante lorsque l'azote était apporté par fertirrigation par rapport à la même dose d'azote épandue et irriguée de façon conventionnelle. Lorsque la fertirrigation est combinée à un système d'irrigation goutte à goutte enterré (Subsurface Drip Irrigation : SDI) ou de surface bien conçue, le lessivage des nitrates sous la zone racinaire est réduit par rapport à l'épandage d'azote par irrigation par aspersion (enrouleur ou pivot), ce qui augmente encore l'efficience d'utilisation de l'azote. Ceci est particulièrement évident dans les sols à texture grossière, où une fertirrigation fréquente à faible dose minimise les pics de concentration et les pertes par percolation profonde caractéristiques des épandages importants.
2. Réduction des doses d'engrais
Grâce à une meilleure récupération de l'azote, la fertirrigation via le système d’irrigation goutte à goutte permet de réduire la quantité totale d'azote appliquée tout en maintenant ou en augmentant le rendement. Plusieurs études et revues scientifiques indiquent que la fertirrigation peut réduire les doses d'engrais d'environ 20 à 40 % par rapport à l'application conventionnelle au sol sous irrigation par aspersion, sans incidence négative sur le rendement. Par exemple, des essais au champ menés sur du maïs et d'autres cultures fertilisées au goutte à goutte ont montré des rendements optimaux à environ 60 à 80 % de la dose d'azote requise avec une application par épandage et une irrigation par aspersion, grâce à une meilleure synchronisation de l'apport d'azote avec l'absorption par la culture.
Dans les vergers et les cultures pérennes irrigués au goutte à goutte, le fractionnement de l'azote en 10 à 15 applications de fertirrigation par saison a permis de réduire les doses d'azote de 20 à 30 % par rapport aux programmes d'épandage avant débourrement et en couverture, tout en maintenant la teneur en azote foliaire et le rendement.
3. Réduction des coûts, notamment pour l'azote
L'amélioration de l'efficacité et la réduction des doses se traduisent par des économies substantielles sur les engrais. Les évaluations économiques des systèmes de fertirrigation dans les vergers montrent que l'optimisation de la fertirrigation a permis de réduire les dépenses en engrais d'environ 40 à 42 %, soit l'équivalent d'environ 280 à 340 EUR /ha/an dans les jeunes vergers de pamplemoussiers. Ces économies devraient augmenter à mesure que les besoins en azote croissent avec l'âge des arbres. Des analyses technico-économiques plus larges font état d'économies de matières fertilisantes d'environ 20 à 40 % grâce à la fertirrigation par rapport à l'épandage conventionnel sous irrigation par aspersion, ainsi que de 30 à 50 % sur les coûts de main-d'œuvre liés à l'application d'engrais grâce à l'automatisation.
Étant donné que les engrais azotés représentent souvent une part importante des coûts des intrants dans les systèmes irrigués, une réduction de 20 à 40 % de l'azote appliqué par fertirrigation peut améliorer sensiblement les marges brutes, surtout en période de prix élevés de l'azote. Combiné aux gains de rendement fréquemment observés avec la fertirrigation goutte à goutte (de l'ordre de 5 à 15 % dans de nombreuses études), le bénéfice économique net par rapport à la fertilisation par épandage est généralement très positif.
| Article | Culture | Méthode d'irrigation de précision | Méthode d'irrigation conventionnelle | Principales conclusions concernant le rendement et l'efficacité de l'utilisation des nutriments |
| Fan et al. (2021) | Multiples | Fertirrigation | Irrigation par inondation / à la raie + épendage d'azote |
+12% de rendement |
| Delbaz et al. (2023) |
Cultures annuelles | Fertirrigation de surface et par goutte-à-goutte | Irrigation traditionnelle + fertilisation |
+20% de rendement moyen |
| Zheng et al. (2023) |
Multiples | Fertirrigation | Irrigation par inondation / à la raie + épendage d'azote |
+9.8% de rendement |
| Ardenti et al. (2022) |
Maïs | SDI + fertirrigation (sulfate d'ammonium) | Aspersion + épendage d'urée |
+31% de rendement +43-71% NUE |
| Janat (2001) |
Coton | Fertirrigation | Irrigation de surface + épendage d'azote |
+50% de rendement 35-55% d'économies d'eau |
| Aujla et al. (2005) |
Coton | Fertirrigation |
Irrigation par inondation en casier+ épendage d'azote |
+32% de rendement +26% d'efficacité d'utilisation de l'eau |
| Singh et al. (2023) |
Coton - Blé | SDI + Fertirrigation |
Irrigation par inondation + épendage |
Une augmentation significative de la productivité |
| Kaur et al. (2024) |
Coton Bt | Irrigation goutte à goutte enterrée/surface + fertirrigation |
Irrigation par inondation + épendage manuel |
+18-25% de rendement (goutte à goutte de surface +37% de rendement (SDI) epubs.icar.org |
| Cetin & Bilgel (2002) |
Coton | Irrigation goutte à goutte |
Aspersion et irrigation à la raie |
+30% de rendement vs aspersion +21% de rendement vs irrigation à la raie |
| Haynes (1988) |
Poivrons | Goutte à goutte + fertirrigation |
Ependage d'urée et d'azote |
Rendement plus élevé avec un faible apport en azote dans le cadre de la |
| Wang et al. (2019) |
Blé - Maïs | Goutte à goutte + fertirrigation |
Goutte à goutte + épendage d'urée |
+NUE : +0,09 kg/kg de REN, +2,43 AEN pour le blé |
| Alam et al. (1999) |
Blé | Fertirrigation au phosphore avec irrigation |
Épandage de phosphore + |
Rendement équivalent avec 25 à 30% de phosphore en moins +25 à 30% d'efficacité du phosphore |
| Bakker et al. (1985) |
Laitue | Azote via le système d'irrigation |
Ependage d'azote avant le semis |
Meilleur apport en azote Meilleur rendement de l'azote |
| Sharma et al. (2022) |
Blé, Maïs, Haricot Mungo | Irrigation goutte à goutte enterrée/surface + fertirrigation |
Irrigation de surface + |
+36-37% de rendement 20% d'économies NPK 28-36% d'économies d'eau |
* NUE = Nitrogen Use Efficiency (Efficacité d'utilisation de l'azote)
** WP = Water Productivity (Productivité de l'eau)
4. Conclusion
La fertirrigation par goutte à goutte s’impose aujourd’hui comme une solution incontournable pour concilier performance agronomique et optimisation des intrants. En améliorant significativement l’efficacité d’utilisation des nutriments, elle permet non seulement de réduire les doses d’engrais, mais aussi de limiter les pertes et les impacts environnementaux, tout en maintenant — voire en augmentant — les rendements.
Dans un contexte de hausse des coûts des fertilisants et de pression accrue sur les ressources, adopter une stratégie de fertirrigation optimisée représente un levier concret de compétitivité pour les exploitations agricoles.
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