Ceci est une version adaptée d'un article publié dans la revue Soil & Tillage Research (2020)

Avec la multiplication des projets de grande envergure dans divers pays, les effets de la technologie AQUA4D® sur l'eau d'irrigation sont de plus en plus étudiés. Cependant, malgré les nombreuses preuves de première main sur le terrain, aucune étude indépendante n'a été menée sur son effet sur la structure du sol.

Afin de quantifier les changements de pores dus à l'AQUA4D® sur les sols cultivés, une étude a été mise en place par l'institut de recherche agronomique INRGREF en Tunisie, en collaboration avec l'INRAE en France.

Contexte

La structure du sol régule de nombreuses fonctions écologiques, telles que la rétention et l'infiltration de l'eau, les échanges gazeux, la dynamique de la matière organique et des nutriments du sol, le développement des racines et la sensibilité à l'érosion. Elle a également des effets importants sur le développement des plantes, l'équilibre hydrique du sol et la maniabilité du sol. La porosité du sol est fortement liée à sa structure et est responsable de son aération, de l'infiltration de l'eau ainsi que du transport des solutés qui contribuent à l'apport de nutriments et à la croissance des racines des plantes.

La porosité du sol peut être fortement altérée par divers facteurs, souvent en raison des activités humaines liées à l'utilisation des terres. Les changements dans la structure et la formation des pores des couches superficielles du sol résultent de forces physiques. Ces changements peuvent être dus à des causes naturelles ou humaines telles que le climat, le travail du sol, les pratiques d'irrigation et l'activité biologique du sol. Dans cette étude, les chercheurs ont examiné les effets de l'un de ces facteurs, l'irrigation, sur la structure du sol lorsque l'eau d'irrigation était traitée par AQUA4D®.

Comme un grand nombre de producteurs ont observé des effets positifs sur la salinité et le sol, les chercheurs ont émis l'hypothèse que la structure du sol, via sa porosité - qui influence fortement l'écoulement de l'eau - est modifiée. Les changements de porosité peuvent influencer la conductivité hydraulique et augmenter l'intensité des processus d'échange.

Méthode

L'expérience a débuté en janvier 2017 à l'Institut National des Recherches en Génie Rural - Eau et Forêt (INRGREF, Tunisie) et a été réalisée dans des pots en plastique dans des conditions naturelles de serre. Le fond de chaque pot a été percé de trous pour permettre à l'eau de drainage de s'évacuer. Les pots ont été remplis de terre reconstituée avec une texture sablo argilo limoneux.

Le sol était riche en carbonate de calcium (25 %) en raison de sa matière première, le calcaire lui était pauvre en matière organique (environ 1 %). La moitié était irriguée avec de l'eau traitée avec AQUA4D®, l'autre moitié ne l'était pas. Des images d'échantillons de sol ont été analysées à l'aide du logiciel Visilog à deux résolutions spatiales (micro et macromorphologique) afin de quantifier les pores classés selon leur taille et leur forme à chaque échelle.

Résultats

Une analyse détaillée montre l'effet considérable du traitement AQUA4D® sur la porosité. En effet, à l'échelle macroscopique, les pores de tous types morphologiques augmentent en moyenne de 8,8-11,4 % à 11,9-14,8 % et à l'échelle microscopique, ce sont principalement les pores de remplissage qui s'accroissent de 13,1-14,2 % à 20,6-22,7 %. Les résultats suggèrent que le traitement AQUA4D® agit sur la structure du sol en fragmentant le matériau du sol à une échelle fine tout en créant une abondante porosité interstitielle entre les agrégats.

[*Pour voir la différence, déplacez le curseur de gauche à droite*].

"Voici la première étude montrant l'effet de l'eau traitée par AQUA4D sur la porosité du sol, sur la taille et la forme des pores à deux échelles spatiales", explique Charles-Henri Faure, directeur technique de la société. "L'amélioration de la microporosité du sol explique une augmentation de la rétention et de la disponibilité de l'eau dans la zone racinaire qui permet d'allonger le temps entre 2 irrigations. L'amélioration de la macroporosité du sol explique un drainage accru de l'eau qui permet d'irriguer avec de l'eau saline".

Conclusion

Les résultats quantifient ce que les cultivateurs de plus de 40 pays connaissent depuis plus d'une décennie : des sols plus humides nécessitant des irrigations moins fréquentes, et qui permettent même des irrigations à l'eau saline. Les changements apportés à la gestion de l'irrigation grâce à AQUA4D® améliorent durablement la santé des sols et peuvent jouer un rôle clé dans une nouvelle agriculture régénératrice.

"AQUA4D® peut améliorer considérablement les propriétés des sols en augmentant leur porosité à deux échelles", explique Malak Moussa, qui a co-signé l'étude. "Grâce à cette porosité, l'eau, les solutés et les gaz peuvent se diffuser à travers le sol, ce qui augmente les processus d'échange. Ces changements modifient le sol en tant qu'habitat et améliorent ainsi l'activité biologique de la flore et de la faune du sol".

Plus d'informations :

INRGREF (Tunisie)

INRAE (France)

Archives des études scientifiques impliquant AQUA4D

Animation : Les effets du traitement de l'eau AQUA4D® :

  • Recherche publiée

  • Water-Smart Agriculture

  • Irrigation de précision

AQUA4D : la science

L'eau est une matière structurée avec des liaisons d'hydrogène dans laquelle plusieurs molécules se lient entre elles pour former des grappes. AQUA4D® interagit avec la façon dont les clusters d'eau sont formés, ce qui donne des structures plus petites, bien que l'eau reste chimiquement identique.

Les effets observés comprennent une modification des forces hydrophiles/hydrophobes entre les solides et les liquides et une amélioration de la dissolution et de l'hydratation des sels et des minéraux.

"Dans le contexte de l'agriculture moderne, biologique et durable, nous recommandons AQUA4D parce qu'il est considéré comme une technologie précieuse, sûre, pratique et économique".