PLANIFICATION ET STRATÉGIES D'IRRIGATION DU COTON

Chaque producteur de coton souhaite atteindre un potentiel de rendement maximal. L'irrigation est un outil important pour atteindre cet objectif. L'irrigation nécessaire varie en fonction des précipitations, du type de sol et d'autres variables.

Lorsque nous irriguons, nous avons le potentiel de doubler, tripler ou, dans certains cas, même augmenter le potentiel de rendement grâce à des événements d'irrigation opportuns. »
‍~ Wesley Porter, Université de Géorgie
Spécialiste de la vulgarisation en agriculture de précision et en irrigation

‍Les besoins en eau de la culture de coton changent en fonction de son cycle de croissance et atteignent leur maximum au pic de floraison. Les producteurs de coton devraient tenir compte de la quantité d'eau à laquelle ils peuvent accéder et prévoir une irrigation suffisante pendant les principales périodes de croissance.‍

Irrigation et plantation

Plantation jusqu'au premier carré :

L'irrigation n'est généralement pas nécessaire de la plantation à la levée. Dans les régions arides, l'irrigation avant la plantation peut être nécessaire pour créer un équilibre hydrique du sol qui favorise la germination. L'irrigation juste après la plantation abaisse la température du sol, ce qui peut provoquer des maladies des plantules. Après la germination, les plantules développent des racines. Un certain déficit hydrique en ce moment peut favoriser une croissance plus profonde des racines.

Du premier carré à la première fleur :

Au cours de cette période de trois semaines, des sites de fructification potentiels, appelés carrés, se développent. La croissance des plantes est très rapide. L'irrigation doit être utilisée pour compléter les précipitations et maintenir l'équilibre hydrique disponible. Il est important de fournir suffisamment d'eau disponible pour éviter le flétrissement. Une fois qu'une plante présente des signes de flétrissement, le stress physiologique a déjà entraîné un manque de potentiel de rendement. (UGA, 2016)

Première fleur à fleurir au pic de floraison :

Les besoins en eau de la culture de coton doivent augmenter au fur et à mesure de la floraison et atteignent leur maximum au cours des troisième et quatrième semaines de floraison. Le manque d'eau extrême en ce moment peut provoquer des agrafes courtes, une teneur en micronaires plus élevée et avoir un impact négatif sur la qualité des fibres. Un stress hydrique plus léger peut entraîner une réduction du nombre de carrés et la perte de jeunes capsules, ce qui entraîne une perte de potentiel de rendement.

De la floraison maximale à l'ouverture des capsules :

Après la quatrième semaine de floraison, l'eau doit diminuer. Il peut être difficile de décider quand mettre fin à l'irrigation. Lorsque les capsules commencent à s'ouvrir, une dernière irrigation peut être appliquée. Lorsqu'un nombre notable de capsules se sont ouvertes, en particulier les capsules récoltables situées sur les nœuds inférieurs de la plante, l'irrigation doit être interrompue. En règle générale, l'irrigation devrait cesser lorsque la capsule est ouverte à 10 % (UGA, 2016). Cela permet d'éviter la perte de qualité des fibres.

Planification et gestion de l'irrigation

Il existe plusieurs moyens de déterminer et de gérer les besoins en eau des cultures de coton. L'une des méthodes consiste à calculer l'évapotranspiration, ET. La quantité d'eau transpirée par la plante et évaporée du sol est égale à ET, et cette quantité doit être remplacée par de l'irrigation (Cotton Incorporated, s.d.). Au fur et à mesure que la plante grandit, le feuillage se densifie et la surface foliaire augmente, ce qui entraîne une augmentation de la transpiration et des besoins d'irrigation. L'ET est fonction de nombreuses variables, notamment le rayonnement solaire, le vent, la température de l'air et l'humidité.

« L'irrigation est essentielle à tout moment après la première floraison. Vous ne voulez pas subir de stress hydrique entre la première floraison et la coupe. »
~ Dusty Hill, consultant indépendant en cultures avec 25 ans d'expérience sur le terrain​

La méthode d'irrigation par chéquier compare l'irrigation à l'équilibrage d'un chéquier, où le sol est le compte bancaire et l'eau est ajoutée ou retirée. La pluie et l'irrigation sont des dépôts, tandis que l'eau utilisée par les cultures et l'eau évaporée du sol sont des prélèvements. La méthode du chéquier peut être utilisée avec des capteurs ou estimée par observation environnementale et échantillonnage manuel du sol (Melvin & Yonts, 2009). L'objectif est d'estimer la quantité d'eau disponible dans la zone racinaire des cultures et de maintenir cette quantité en adéquation avec les besoins de la culture tout au long de son cycle de croissance. À l'aide de calculs et de mesures, la méthode du chéquier peut aider les producteurs à déterminer quand et en quelle quantité irriguer.

La méthode du chéquier repose sur des mesures clés :

• Estimations du bilan hydrique actuel du sol et du bilan minimum disponible

• Texture du sol et capacité de rétention d'eau du sol

• Profondeur d'enracinement

Bilan hydrique actuel du sol :

Ceci est déterminé à l'aide de capteurs d'eau du sol ou d'un échantillonnage du sol palpable. Il détermine un point de départ pour la méthode du chéquier. Cette mesure doit être prise toutes les quelques semaines. Si des changements se produisent, le bilan hydrique du sol le plus récent doit être utilisé.

Solde minimum :

Le bilan minimal fait référence à la plus faible teneur en eau du sol que le sol devrait être autorisé et est fixé par une décision de gestion. Cet équilibre doit être réglé suffisamment haut pour éviter aux plantes de subir un stress hydrique.

Texture du sol :

Dans la ceinture cotonnière des États-Unis, qui couvre la Géorgie, l'Alabama et le Mississippi, les sols vont du sable, comme le sol de Tifton en Géorgie, au limon, comme le profil de sol de Natchez trouvé près du delta du Mississippi (USDA). Le limon et l'argile sont des sols à texture fine qui retiennent plus d'eau que les sols à texture grossière tels que le sable. Les sols sableux nécessitent une irrigation plus fréquente (Melvin, 2009).

Dans les champs où la texture du sol varie, les agriculteurs qui utilisent un équilibre minimum pour l'ensemble d'un champ devront décider de surarroser les zones à texture plus fine ou d'arroser les zones à texture plus grossière. Une alternative consiste à utiliser l'irrigation à débit variable (VRI). Grâce à cette méthode, les données cartographiées sur le terrain peuvent être utilisées pour déterminer les facteurs liés à la capacité de rétention d'eau, à la productivité du rendement et aux emplacements optimaux spécifiques pour la surveillance de l'humidité du sol. Des prescriptions d'irrigation peuvent ensuite être créées pour des zones spécifiques d'un champ. Reinke Manufacturing propose une variété de solutions VRI pour tous les types de budgets, qu'il s'agisse d'un VRI sectoriel qui segmente la trajectoire pivotante en secteurs similaires à la combinaison d'un VRI sectoriel et d'un VRI de zone, qui permet de gérer plus de 300 000 zones de manière indépendante sur le terrain.

Profondeur de la racine :

En l'absence de compactage ou d'autres couches restreignant les racines dans le profil du sol, les racines du coton peuvent atteindre de grandes profondeurs ; cependant, la majeure partie du système racinaire se situe dans les 3 pieds supérieurs (NCCA). Cette zone est considérée comme la zone racinaire des cultures. La profondeur de la zone racinaire active augmente à mesure que la plante mûrit.

Utilisation du capteur :

Un capteur d'humidité du sol peut fournir des mesures de la teneur en humidité du sol ou de la tension hydrique du sol dans la zone racinaire et peut alerter le cultivateur en temps quasi réel lorsqu'il a besoin d'eau. Les capteurs fournissent des mesures en direct de l'état actuel de l'eau des cultures, tandis que les autres méthodes ne sont que des estimations. Associés à une stratégie d'irrigation judicieuse, les capteurs d'humidité du sol fourniront le niveau de rendement le plus élevé. (OUGA, 2016). L'irrigation varie en fonction des précipitations, de la région, des conditions du sol et d'autres variables. La capacité de chronométrer les événements d'irrigation pour qu'ils se produisent précisément au moment où les cultures ont besoin d'eau permet aux producteurs de garder le contrôle et d'atteindre un potentiel de rendement maximal. Jerry Smith, un revendeur Reinke au Danemark, en Caroline du Sud, a fait des recherches sur plusieurs marques avant de démarrer sa concession Reinke à la fin des années 1970.

« Je voulais un système durable. Je viens de remplacer l'un des premiers systèmes que j'ai vendus pour la première fois il y a 40 ans. »
~ Jerry Smith, revendeur Reinke

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Références

Cotton Incorporated. (2017). Besoins en eau pour le coton. [Page Web].
Melvin, S. et Yonts, D.C. (2009). Planification de l'irrigation : méthode du chéquier. Extension de Lincoln à l'Université du Nebraska
Conseil national du coton d'Amérique. (2017). Croissance et développement d'un cotonnier. [Page Web].
Faculté d'études agricoles et environnementales de l'Université de Géorgie. (2016). Guide de production de coton en Géorgie 2016.
Département de l'Agriculture des États-Unis. (2017). Natchez, sol de l'État du Mississippi. [Page Web].
Département de l'Agriculture des États-Unis. (2017). Tifton -- Sol de l'État de Géorgie. [Page Web].