Evaluation of Soil Salinity in Semi-Arid Regions of Tunisia: Case of The Irrigated Public Perimeter of Lakhmess In Siliana

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Volume 56, Article 02

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Evaluation De La Salinite Du Sol Dans Des Regions Semi-Arides De La Tunisie : Cas Du Perimetre Public Irrigue De Lakhmess A Siliana

A. BOUGHDIRI¹

G. TIBAOUI¹

M. H. SELLAMI²

S. SLIM¹

A. SAIDI³

¹ Ecole Supérieure d’Agriculture de Mateur

² Ecole Supérieure des Ingénieurs de Medjez El Bab

³ Institut National de Recherche en Génie Rural des Eaux et des Fôrets de Tunis

Abstract – The irrigated perimeter of Lakhmess is located in the region of Siliana, covers an area of 1275 ha, totally equipped by an irrigation network. Two study plots were choose, one public and one private owned by a farmer in the area. They occupy an area of ​​two hectares, each 200 m long and 100 m wide. The durum wheat variety "Karim" was used. The irrigation system practiced is the classic sprinkler spreading 12x12m. This study aimed to evaluate and study the effect of salinity on the yield of durum wheat. Monitoring of water content and salinity was done in both farms. Mean real evapotranspiration was 4.8 and 3.4 mm d^-1 in the public and private sectors, respectively. Results show that the measured electrical conductivity varies from 0.7 to 0.9 dS/m. The average stock of salt was 4 t ha^-1 in both farms. Low yields are not due to salinity but to inefficient water management at the plot scale.

Keywords: electrical conductivity, salt stock, soil water content, real evapotranspiration

Résumé - Le périmètre irrigué de Lakhmess est situé dans la région de Siliana, couvre une superficie de 1275 ha, totalement équipé par un réseau d’irrigation. Deux parcelles d’étude ont été choisies : Une parcelle publique et une parcelle privée à la propriété d’un agriculteur de la région. Elles possèdent chacune une superficie de deux hectares, de longueur 200 m et de largeur 100 m. La variété du blé dur utilisée est Karim. Le système d’irrigation pratiqué est l’aspersion classique d’écartement 12x12m. L’objectif de cette étude est d’évaluer et étudier l’effet de la salinité sur le rendement d’une culture du blé dur. Le suivi des teneurs en eau et de la salinité at été effectué dans les deux parcelles. L’évapotranspiration réelle moyenne a été déterminée de 4,8 et 3,4 mm/j respectivement dans la parcelle publique et dans la parcelle privée. Les résultats montrent que la conductivité électrique mesurée a varié de 0,7 à 0,9 dS/m. Le stock moyen du sel a été estimé de 4 t ha^-1dans les deux parcelles. Les faibles rendements ne sont pas dus à la salinité mais à une gestion inefficace de l’eau à l’échelle de la parcelle. 

Mots clés : Conductivité électrique, stock du sel, Teneur en eau du sol, évapotranspiration réelle

 1. Introduction

Dans les zones arides et semi-arides, l’irrigation des terres est impérative pour l’augmentation et la stabilisation de la production agricole. En effet l’apport d’eau d’irrigation entraine une diversification des cultures et une augmentation de leur rendement pour subvenir aux besoins des populations. Selon l’organisation des Nations Unis pour l’alimentation et l’agriculture (FAO, 2011), 272 millions d’hectares sont concernés par l’irrigation.

En Tunisie le secteur de l’Agriculture occupe une place importante dans l’économie du pays, elle contribue avec 11 % du PIB et assure l’emploi pour 22% de la population active. Le secteur irrigué occupe 8 % de la superficie agricole et contribue à environ 35 % de la valeur de la production agricole. Néanmoins, la Tunisie est un pays qui dispose des ressources en eau limitées. La part d’eau d’un tunisien ne dépasse pas les 500 m³ par an. Elle est inférieure à la norme de la FAO qui est de 1000 m³/hab/an. En outre ces ressources en eau présentent une salinité supérieure à 3 g/l. Les sols salés occupent 1,5 millions d’hectares, soit 25 % de la surface totale des sols cultivables (Hamrouni et Daghari, 2007). Les périmètres irrigués sont aménagés le plus souvent dans les plaines alluviales de part et d’autre des cours d’eau (hautes et basses vallées de la Medjerda et dans les plaines côtières et les oasis).

Lorsque la nappe remonte et s’approche de la surface du sol, les sels initialement dissous se précipitent au niveau de la zone racinaire sous l’effet de l’évapotranspiration, entraînant ainsi une augmentation de la concentration saline dans les sols. En plus si la nappe est surexploitée à proximité de la mer, et que son niveau descend en dessous du niveau de la mer, celui-ci remonte pour équilibrer le niveau statique et entraîne l’augmentation de la concentration en sels dans la nappe (Lahlou et al. 2005).

La plupart des travaux de recherche menés dans les périmètres irrigués (Hachicha 1990, Ibrahim 2003, Slama et al, 2004, Saidi et al, 2010.) montrent une tendance annuelle à la désalinisation des sols suite au lessivage des sels par la pluie et une évacuation importante des sels grâce au réseau de drainage durant la saison pluviale.

L’effet de la salinité sur la plante peut varier selon le stade de développement. La réponse des cultures peut être différente au cours de la germination que pendant les stades ultérieurs (Van Horn, 1991).

Dans les conditions de salinité du milieu et d’eau d’irrigation, les plantes se confrontent à beaucoup des problèmes au moment de la germination et à la levée qu’aux derniers stades de développement végétatif, et dans certains cas la germination, ceci est remarqué chez les espèces sensibles. (Van Horn, 1991).

Les racines ont généralement une croissance moins inhibée que celle de la partie aérienne bien qu’elles sont les organes de la plante qui sont en contact avec l’excès de sels (Bernstein et Hayword, 1958 ; Strogonav, 1962).

Cette étude vise à la détermination et l’évaluation de la salinité sous une culture du blé dur « Karim » cultivée dans deux parcelles, une publique et une autre privée.

2. Matériel et Méthodes

L’expérimentation a été conduite dans l’exploitation du centre de formation professionnelle en Machinisme Agricole d’Elgantra Siliana (Nord Ouest de la Tunisie) située à 400 m d’altitude. Le sol est profond de texture limono-argileuse. Compte tenu de l’humidité à la capacité au champ volumique (Hccv); et l’humidité au point de flétrissement volumique (Hpfv); la réserve utile est de l’ordre de 130 mm/m. les paramètres mesurés sont résumés dans le tableau 1.

2.1. Conditions climatiques

La région d’étude se caractérise par un climat de type méditerranéen, aride à semi-aride, à hiver doux et généralement pluvieux et été sec et habituellement chaud avec un automne et un printemps généralement tempéré. La pluviométrie moyenne de la région est de 380 mm pour une période de 24 ans (1974 à 1997), elle était de 666 mm durant l’année 2008/2009 (tableau 2). Les cumuls des précipitations enregistrées pour l’année 2008/2009 étaient de 414 mm entre le mois de décembre et mai. Elle est caractérisée par sa variation mensuelle et décadaire. Durant la deuxième décade du mois de janvier la hauteur de pluie la plus importante enregistrée était de 133 mm (tableau 3). Durant le cycle végétatif du blé, la température moyenne durant l’année 2008/2009 était maximale durant le mois de mai, avec 27 °C. Tandis qu’elle était minimale durant le mois de janvier, avec 4°C. L’évapotranspiration potentielle de la zone d’étude a été déterminée par le modèle CROPWAT, elle était de 1560 mm durant l’année 2008/2009 dans la région.

2.1.1. Présentation de la zone d’étude

Le périmètre étudié appartient à la partie Sud-Est de la plaine de Siliana (rive gauche d’Oued Lakhmess), situé à 10 Kilomètres de la ville de Siliana sur la route 73 joignant Siliana et Ouesletia (figure 1). La longitude et la latitude du périmètre sont représentées ci-après :

- Longitude Est 7G81’ et 7G89’

- Latitude Nord 39G97’ et 40G69

 2.1.2. Paramètres mesurés

2.1.2.1. Teneur en eau pondérale

Le suivi d’humidité se fait par la méthode gravimétrique qui consiste à prendre des échantillons du sol à l’aide d’une tarière sur une profondeur de 1m et tous les 10 cm, l’humidité pondérale « Hm » est alors calculée par la relation :

 (2)

Hm : Humidité pondérale en %

Mh : Poids de l’échantillon humide en g

Ms : Poids de l’échantillon sec en g

2.2. Bilan hydrique

Le bilan hydrique dans les deux exploitations a été déterminé comme suit :

 (3)

Avec : P : La quantité de pluie en mm enregistrée

I : Lame d’eau d’irrigation apportée en mm

ΔS: Variation de stock en mm

2.1.2.2. Conductivité électrique

Des mesures de la conductivité électrique ont été effectuées dans l’exploitation publique et privée. Elle est évaluée par la méthode de l’extrait de la pâte saturée (figure 2) qui a été établie par les chercheurs de l’U.S. Salinity Laboratory à Riverside (USSL, 1954).