Comment AQUA4D® améliore l'efficacité de l'utilisation de l'eau grâce à l'irrigation de précision

Comment AQUA4D® améliore l'efficacité de l'utilisation de l'eau grâce à l'irrigation de précision

« Les effets prévus du changement climatique devraient entraîner une diminution des ressources en eau et une augmentation de la demande en eau. La santé économique et la durabilité de l'agriculture irriguée dépendront de la capacité des producteurs à s'adapter aux contraintes croissantes en matière d'eau, notamment grâce à une meilleure efficacité dans l'utilisation de l'eau. » – Département de l'agriculture des États-Unis

« Bien que l'humidité du sol ne représente qu'environ 0,005 % des ressources mondiales en eau, elle constitue un élément important du cycle de l'eau et une variable clé qui contrôle de nombreux processus et boucles de rétroaction au sein du système climatique. » – Agence européenne pour l'environnement

Avec le changement climatique et la croissance démographique qui créent une « tempête parfaite » pour l'approvisionnement alimentaire mondial, l'attention se concentre actuellement sur la manière de nourrir davantage de personnes avec moins de ressources. La pénurie d'eau est l'une des principales préoccupations, et une utilisation plus efficace de l'eau figure au premier plan de l'un des 17 objectifs de développement durable des Nations unies, à savoir l'objectif 6 : Eau propre et assainissement, qui stipule : « La pénurie d'eau devrait s'aggraver avec la hausse des températures mondiales due au changement climatique. Une coopération internationale accrue est nécessaire pour encourager l'utilisation efficace de l'eau et soutenir les technologies de traitement dans les pays en développement. »

La clé réside non seulement dans l'amélioration de l'accès à l'eau, mais aussi dans une meilleure utilisation de l'eau disponible grâce à une plus grande efficacité dans la consommation d'eau. L'approvisionnement en eau n'est qu'une partie du problème : il est tout aussi important de veiller à ce que cette humidité reste suffisamment longtemps dans le sol pour que les plantes puissent en profiter.

Par conséquent, de nombreuses recherches sont en cours pour déterminer comment tirer le meilleur parti de l'agriculture irriguée et maintenir l'humidité du sol là où elle est le plus nécessaire. Cela inclut tout, de l'utilisation de mousse de tourbe, de perlite (un verre volcanique), de membranes et plus encore, afin d'augmenter les propriétés d'absorption. Et avec la désertification croissante, de nombreuses recherches sont également menées sur la manière de cultiver des aliments dans des environnements désertiques. Cette année, une équipe de Chongqing cultive des aliments dans les déserts chinois en ajoutant une pâte fabriquée à partir d'une substance présente dans les parois cellulaires des plantes, et une innovation norvégienne permet de recouvrir les particules de sable d'une couche d'argile qui leur permet de se lier à l'eau.

Cependant, une grande partie de cette innovation se concentre sur le sol lui-même. Le génie de la technologie AQUA4D® – et son adaptabilité inhérente, que ce soit en serre ou en plein champ – réside dans le fait qu'elle se concentre entièrement sur l'eau d'irrigation elle-même, ce qui signifie qu'elle est efficace lorsqu'elle est appliquée à tous les types de sols imaginables. Mieux encore, les meilleurs résultats ont été obtenus avec des sols et une eau d'irrigation de très mauvaise qualité. Une transformation subtile de l'eau peut avoir d'énormes répercussions sur le sol, les plantes et, par conséquent, sur l'efficacité globale de l'utilisation de l'eau.

WUE : Efficacité de l'utilisation de l'eau

La FAO (Organisation des Nations Unies pour l'alimentation et l'agriculture) définit l'efficacité de l'utilisation de l'eau (WUE) comme « le rapport entre l'utilisation effective de l'eau et le prélèvement réel »[1]. Elle est absolument indispensable à une production agricole efficace, comme l'a déclaré l'agronome Gerald Stanhill dans un article renommé publié en 1986 : « Il a été constaté que lorsque l'eau est le principal facteur limitant la croissance des cultures, toute augmentation de la WUE obtenue en éliminant ou en réduisant l'utilisation non productive de l'eau entraîne une augmentation de la transpiration et du rendement. » [2] En d'autres termes, l'amélioration de la WUE permet non seulement d'économiser de l'eau, mais aussi d'obtenir de meilleurs rendements à long terme. Cette corrélation a été confirmée par plusieurs études de terrain menées auprès d'agriculteurs utilisant le système AQUA4D®. Examinons de plus près certains de ces résultats.

Agadir, Maroc, 2012 : collaboration avec l'Institut agronomique Hassan II pour étudier l'impact d'AQUA4D® sur les cultures de tomates en serre. Les résultats ont montré une augmentation de plus d'un tiers du rendement par plant et une efficacité d'utilisation de l'eau (WUE) de 41 % :

Territoire palestinien, 2012-2013 : collaboration entre l'USAID et l'université Al-Quds, étude de l'effet de l'utilisation d'eau saumâtre traitée sur les cultures de poivrons (publiée dans le Journal of Agricultural Science and Technology en 2014). Les chercheurs ont conclu qu'« il est possible d'améliorer la quantité et la qualité des rendements grâce à l'utilisation d'une technologie électromagnétique sur place », tout en constatant une « augmentation nette de la productivité de l'eau » : 8,7 kg/m3 pour les cultures témoins et 10 kg/m3 pour les cultures traitées.

Espagne, 2015-2016 : Recherche sur l'influence du traitement AQUA4D® sur la croissance des plantes, la consommation d'eau et l'efficacité de l'utilisation de l'eau dans les cultures irriguées en serre et en plein air. Les cultures ont été disposées en blocs aléatoires, la moitié recevant de l'eau non traitée et l'autre moitié de l'eau traitée avec AQUA4D®. Une fois par semaine, la hauteur des plantes, le nombre de feuilles et le nombre de tomates ont été mesurés. L'efficacité de l'utilisation de l'eau a été calculée en fonction du rapport entre la biomasse totale/eau consommée et le rendement total/eau consommée. Une WUE plus élevée a été mesurée dans les cultures traitées, ainsi qu'une meilleure qualité des fruits : « Les tomates issues des plantes traitées avec Aqua4D présentaient une acidité et une fermeté nettement supérieures, deux indicateurs de bonne qualité. »

Équateur, 2018 : étude récente menée de février à août pendant la saison sèche sur une culture de fleurs de gypsophile à Alabuela, poussant dans des sols sableux. L'installation du système AQUA4D® sur une parcelle a permis d'augmenter de 27 % la quantité d'eau disponible dans le sol, tout en réduisant la teneur en sels et en chlore.

Californie, 2017-2018 : chez un producteur d'amandes de la vallée centrale. Les résultats ont montré une augmentation significative des rendements par rapport au groupe témoin, tandis que les résultats finaux du tensiomètre en août 2018 ont montré une augmentation de 31,5 % de l'humidité du sol.

Photo : Turlock Fruit Co., Californie, et leur installation AQUA4D®.

Comment ça marche : la science
Il est important de souligner ici que dans bon nombre de ces cas, et dans bien d'autres encore, les résultats ont montré une meilleure efficacité d'utilisation de l'eau, même si l'objectif initial de l'étude était d'examiner toute une série d'autres problèmes que le système AQUA4D® peut résoudre, notamment l'encrassement/le calcaire, la salinité du sol ou l'irrigation avec de l'eau saumâtre. De nombreux agriculteurs ont constaté que l'installation d'un système leur permettait non seulement de résoudre leur problème, mais aussi de réaliser des économies d'eau et d'augmenter leurs rendements. Cela explique le retour sur investissement rapide, le système finissant par se rentabiliser plusieurs fois.

Cette technologie suisse exclusive, mise en œuvre pour la première fois au début des années 2000, traite l'eau à l'aide d'une technologie à champ de résonance de faible intensité. Cela a un effet subtil sur la structure même de l'eau et sa tension superficielle.

Quel est l'impact sur le sol et les plantes ? Au niveau moléculaire, lorsque les molécules d'eau sont décomposées en composants plus petits, elles peuvent s'infiltrer plus facilement dans les micropores du sol. Il en résulte une meilleure rétention d'eau, ce qui signifie que moins d'eau d'irrigation est nécessaire, permettant ainsi de réaliser d'importantes économies d'eau et d'améliorer l'efficacité d'utilisation de l'eau, comme dans les cas cités ci-dessus.

Conclusion

Comme l'a déclaré Walter Thut, cofondateur d'AQUA4D, dans une récente interview, cette technologie change véritablement la donne, comme en témoignent les résultats validés scientifiquement en matière d'efficacité de l'utilisation de l'eau et l'utilisation croissante du système dans les régions souffrant de pénurie d'eau. Et comme la FAO estime que 40 % de la population mondiale est touchée par la pénurie d'eau, les enjeux n'ont jamais été aussi importants et le besoin d'une innovation qui permette de rendre l'irrigation plus efficace dans le monde entier n'a jamais été aussi grand.

[1] http://www.fao.org/fileadmin/user_upload/agwa/docs/bari2017/Session2/Efficiency_introduction_I.pdf

[2] https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0065211308604654#!