IRRIGATION DE LA CANNE À SUCRE

La canne à sucre peut constituer une option commerciale viable pour les producteurs agricoles dont les terres sont situées dans des climats tropicaux ou semi-tropicaux. Selon le Service de recherche économique de l'USDA (2021), les prix des cultures sucrières sont généralement plus élevés que ceux des cultures alternatives. La quantité de canne à sucre produite aux États-Unis a augmenté au cours des 40 dernières années. L'adoption de nouvelles technologies, notamment de nouveaux équipements de transformation, l'amélioration des variétés de cultures et l'expansion des superficies, sont tous des facteurs à l'origine de cette augmentation.

La canne à sucre est traditionnellement cultivée à proximité de plans d'eau où les champs peuvent être périodiquement inondés. Les rives sud du lac Okeechobee, dans le sud de la Floride, et le delta de la Louisiane continuent de dominer les États-Unis en matière de production de canne à sucre. Néanmoins, la culture de la canne à sucre s'étend aux zones plus sèches, où d'autres méthodes d'irrigation peuvent être nécessaires. La superficie de canne à sucre destinée à la production de sucre aux États-Unis est passée de 704 000 acres au début des années 1980 à 903 400 au cours de l'exercice 2020/2021.

Cycle de croissance

La canne à sucre n'est pas cultivée à partir de graines ; on plante plutôt des tiges de canne à sucre coupées. La plante est une grande graminée vivace qui met un à deux ans à mûrir. La maturation est un processus continu. Au fur et à mesure que les tiges grandissent, chaque entre-nœud, ou articulation, fonctionne comme une seule unité. Après l'élongation cellulaire et l'épaississement de la paroi cellulaire, les volumes de stockage des cellules se remplissent de sucres. Lorsque les feuilles attachées à un entre-nœud meurent, cela indique que l'entre-nœud est mûr. Les entre-nœuds inférieurs mûrissent en premier, tandis que les entre-nœuds supérieurs continuent de croître (Sugar Research Australia, 2014).
Bien qu'une période de stress hydrique puisse inciter la canne à sucre à stocker le sucre, l'eau est nécessaire à la croissance végétative. La canne à sucre est irriguée en Australie depuis des décennies, et les chercheurs ont enregistré des augmentations de rendement significatives grâce à l'irrigation. Le graphique ci-dessus montre que dans quatre des six zones étudiées, les rendements de canne à sucre ont doublé ou plus que doublé lorsque l'irrigation a complété les précipitations.

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Planification de l'irrigation

L'objectif de la planification de l'irrigation est de maximiser le potentiel de rendement en minimisant le stress hydrique. Les producteurs doivent estimer l'eau disponible dans la zone racinaire de la culture, tenir compte de la quantité d'eau que la culture est susceptible d'utiliser et décider de la quantité d'irrigation nécessaire pour amener l'eau disponible dans le sol à des niveaux optimaux. La capacité de rétention d'eau du sol d'irrigation Reinke varie en fonction de la texture du sol. En général, les sols à texture fine, tels que le limon et l'argile, retiennent plus d'eau que les sols à texture grossière ou sableux. Les sols sableux nécessitent des applications d'irrigation fréquentes et légères.

La profondeur de la zone racinaire des cultures influe également sur les décisions en matière d'irrigation. Bien qu'il soit possible que les racines de canne à sucre atteignent une profondeur de 13 pieds, les racines les plus profondes ne fournissent qu'une très petite partie des besoins en eau de la culture. La profondeur d'enracinement effective de la canne à sucre varie entre 3 et 6 pieds, selon les conditions du sol, et répond à la majorité des besoins en eau de la culture.

Les quantités d'eau à fournir par irrigation varient en fonction du niveau des précipitations, de la température moyenne et d'autres facteurs environnementaux. Pour déterminer la quantité d'eau que leur culture de canne à sucre utilisera, les irrigateurs doivent faire référence à un chiffre d'évapotranspiration, ou ET, pour la canne à sucre calculé pour leur région géographique. L'ET est une mesure de la quantité d'eau évaporée du sol et transpirée par la plante. Sugar Research Australia (2014) a découvert que pendant la phase de croissance maximale de la canne à sucre, ses besoins en eau étaient 1,25 fois supérieurs à l'ET de référence. À mesure que la culture mûrit, ses besoins en eau diminuent à 0,7 fois ET.

En Australie, où la canne à sucre est irriguée depuis longtemps, les numéros ET sont facilement disponibles. Aux États-Unis, ces données peuvent être plus difficiles à obtenir. Par exemple, en Louisiane, où la culture de la canne à sucre s'étend vers le nord jusqu'au centre de l'État, des chercheurs de l'AgCenter de la Louisiana Southern University commencent à étudier l'irrigation de la canne à sucre afin de fournir de meilleures recommandations aux producteurs (Gautreaux, 2021). En l'absence de données ET, les producteurs pourraient envisager d'utiliser un capteur d'humidité du sol. Ces capteurs indiquent la quantité d'eau disponible dans la zone racinaire des cultures.

« En réalité, la méthode de planification de l'irrigation dépend de la façon dont le producteur y pense », explique Stacia Conger, professeure adjointe auxiliaire à la Louisiana State University. « S'ils sont férus de technologie et recherchent plus d'informations sur ce qui se passe dans leur sol, un capteur d'humidité du sol est préférable pour ce type de personne. Mais parfois, les capteurs peuvent être trop puissants. Cela dépend vraiment de leur niveau de confort. »

Systèmes d'irrigation recommandés

Sugar Research Australia (2014) note que les systèmes d'irrigation à déplacement latéral et à pivot central sont bénéfiques car ils permettent des méthodes d'irrigation précises, utilisent une faible pression et nécessitent peu de main-d'œuvre. De plus, de grandes surfaces peuvent être irriguées efficacement et les taux d'application d'eau peuvent être facilement modifiés en modifiant la vitesse de déplacement du système.

Bien que Sugar Research Australia note des problèmes liés aux pivots centraux irriguant les coins des champs, Reinke a déjà trouvé une solution. Il y a des décennies, l'entreprise a lancé le coin à bras oscillant (SAC) en tant que fixation pour les pivots centraux destinés à irriguer les coins des champs. En 2020, Reinke a introduit le coin à bras oscillant électronique (ESAC), qui a considérablement amélioré l'uniformité de l'application de l'eau dans les coins des champs.

Reinke fabrique également le Sugargator®, un pivot central personnalisé pour les activités liées à la canne à sucre. Avec une hauteur de 14 pieds, le Sugargator mesure 5 pieds de plus que le pivot standard de Reinke et convient aux grandes cultures de canne à sucre. Sugar Research Australia recommande également des tuyaux plus grands pour tout système d'irrigation par aspersion. Bien que les tuyaux plus grands coûtent initialement plus cher que les tuyaux de plus petit diamètre, ils réduisent les coûts de pompage en réduisant les pertes par friction et permettent de réaliser des économies sur la durée de vie du système d'irrigation. Reinke propose une variété de matériaux et de tailles de tuyaux pour optimiser l'irrigation afin d'améliorer la qualité et l'efficacité de l'eau.

Références

Gautreaux, Kenneth. (13 août 2021). Des scientifiques du LSU AgCenter étudient l'irrigation de la canne à sucre. Extrait de https://www.lsuagcenter.com/articles/page1628868411313
Hardie, M., Sutherland PJ, Holden JR et Inman-Bamber, N.G. (2000). Adoption à l'échelle de l'État des meilleures pratiques d'irrigation pour les districts d'irrigation supplémentaires et complets.
Rapport final de la Sugar Research and Development Corporation, BS183S. Sugar Research Australia Ltd. (2014). Irrigation manuelle de la canne à sucre. Extrait de : https://sugarresearch.com.au/sugar_files/2017/02/Irrigation-Manual-FLowRes2.pdf (2)
Service de recherche économique de l'USDA. (19 octobre 2021). Production de sucre aux États-Unis. Extrait de https://www.ers.usda.gov/topics/crops/sugar-sweeteners/background/

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