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du PNTTA TRANSFERT DE TECHNOLOGIE EN AGRICULTURE Résumé
Introduit et suivi aux Domaines Agricoles dans de nombreuses régions depuis 25 ans (1980-2005), le centre pivot d’irrigation s’est montré dans le contexte marocain, d’une durée de vie moyenne de l’ordre de 10-15 ans, selon les conditions dans lesquelles il a été utilisé (qualité d’entretien, accidents subis, effets corrosifs des sources d’eaux, injection d’engrais,…). Ses performances hydrauliques et agronomiques sont, sinon meilleures, du moins équivalentes à l’aspersion classique. Les productivités obtenues sont fonction de l’année et de la culture (50-60qx/ha pour le blé tendre, 80-120 qx/ha pour le maïs grain et 50-70t/ha pour la betterave à sucre). En conditions normales où l’on a indifféremment le choix entre les divers types de matériels, le pivot coûte plus cher (14.500 Dh/ha) que l’aspersion mobile (9.000,00 Dh/ha), et beaucoup moins cher que l’aspersion intégrale (40.000,0 Dh/ha) et le goutte à goutte (35.000,00 Dh/ha). Le système est globalement rentable, à condition que la superficie arrosée par le pivot excède le seuil de 20-30 ha, et que le coût d’installation et de pompage ne soit pas exorbitant.
Sommaire n°177 L'utilisation du centre pivot pour l'irrigation: expérience des Domaines Agricoles du Maroc Fichier PDF (340 ko)
L’utilisation du centre pivot pour l’irrigation Expérience des Domaines Agricoles au Maroc
Le pivot est l’un des systèmes d’irrigation modernes utilisés en agriculture pour mieux valoriser les ressources en eau, particulièrement dans les régions arides de grande culture.
Inventée aux USA à la fin des années 40, cette technologie n’a été développée au moyen orient (Arabie saoudite, Jordanie) et en Afrique du nord (Maroc, Libye, Tunisie, Algérie) qu’à partir des années 70/80.
Au Maroc, les Domaines Agricoles ont été les pionniers dans ce secteur en introduisant à titre d’essai, dès 1980, les premiers pivots dans les régions du Haouz et de la Chaouia.
Le but de ce bulletin est de faire le point sur ce système d’irrigation dans le contexte marocain, à la lumière d’une expérience de vingt cinq ans d’utilisation, aux Domaines Agricoles, dans des conditions agro-climatiques et de production très variées.
Périodes d’installation et régions concernées
Les pivots ont été introduits partout où des progrès significatifs étaient attendus sur la productivité et la rentabilité des terrains grâce à l’irrigation. Les premiers pivots importés à titre d’essai, ont été installés en été 1980 au Domaine Agafay (Haouz) et aux Domaines Jacma et Kouacem (Chaouia). Les autres arrivages ont concerné le Domaine de Tazeroualt dans le Tadla (1986), Saouda et Chtouka dans le Souss (1986 et 1992), Louata dans la région de Sefrou (1987-1996). Sont venus ensuite les Domaines d’Ouled Cheddad et Khenichet dans Gharb (1991, 1993 et 1994), les Domaines de Souihla et Graoua dans le Haouz ( 1991,92 et 98), Tiniguir à Dakhla (1991), Zemamra dans les Doukkala (1993), Douiet et Oued N’Jae à proximité de la ville de Fès (1993), le Lac à proximité de Rabat-Salé (1993), et enfin le Domaine des Rivières à Allal Tazi dans le Gharb (1998) (Tableau 1). Ces projets recouvrent des contextes très variés de climat, types de sol, ressources en eau et conditions de production:
le milieu désertique de Dakhla (P < 50 mm/an), avec des terrains de «Grara» côtière, de texture argilo-sableuse, hydromorphes, une humidité relative très forte, des vents fréquents toute la journée et une eau artésienne des aquifères profonds relativement salée (EC ≈ 2,56 mmhos/cm); l’étage climatique aride (P < 250 mm/an), du Souss et du Haouz, avec un système de monoculture de céréales de type tout ou rien (forte production en cas d’année pluvieuse et production quasi-nulle en année sèche) et des terrains limoneux profonds à parfois pierreux;
l’étage climatique semi-aride (P≈ 350mm), du Tadla et de la Chaouia, avec des terrains de qualité médiocre dans le cas de la cette étude (sol argilo-calcaire superficiel), irrigués avec l’eau de source ou de barrage collinaire non salée (EC < 1 mmhos/cm);
le Bour favorable (P≈ 400 - 450mm), tels que Louata et le Gharb, avec des terrains de qualité variable (argilo-calcaire pour la première zone et limons de Dehs dans la deuxième), et des eaux de barrage de salinité variable (0,8 - 1,4 mmhos/cm);
le milieu des Merja de Allal Tazi, habituellement réservé à la riziculture, avec des terrains hydromorphes et une nappe très salée proche de la surface (EC ≈ 18 mmhos/cm);
les milieux avec des besoins spécifiques en matière d’irrigation, tels que le Domaine Douiet, où il fallait substituer le pivot à l’aspersion mobile dans le but de diminuer le piétinement et d’améliorer la longévité des luzernières.
Taille et structures des pivots installés
Ce sont les caractéristiques du terrain (forme géométrique, superficie, pente, obstacles,…) qui déterminent le nombre, le type et la taille des pivots à installer. Pour que le projet puisse présenter un intérêt, il doit permettre d’irriguer un maximum de surface et ne laisser que peu de «chutes» de terrain sans irrigation ou pouvant être complétées avec les autres systèmes.
D’une manière générale, lorsque la forme du terrain s’apparente à un grand carré ou un grand cercle, il faut utiliser plutôt des pivots circulaires fixes disposés en lignes ou en étoile. C’est le cas de la majorité des pivots installés aux Domaines Agricoles à travers les différentes régions. Dans certaines circonstances, le terrain peut être un peu plus long que large, ou nettement plus long que large, et on a alors le choix entre l’implantation de pivots mobiles à 2 ou 3 positions et les rampes frontales avec arrosage en aller/retour , rotation interne, ou type hippodrome. C’est le cas du tout premier projet de pivots réalisé à Agafay en 1980, composé de 4 pivots circulaires, d’un pivot tractable et d’une rampe frontale. D’une manière générale, dans les circonstances normales d’installation, aux Domaines Agricoles, la composition de la structure de pivot couramment adoptée est constituée d’un centre pivot et de travées successives composées chacune de 4 tubes en acier de diamètre égal à 6 pouces et 5/8ème et de longueur L= 13,4 m. Le pivot peut être équipé ou non de porte–à faux de 13,4 ou 19,4 m, ou terminé par un canon de fin de structure. Il faut une structure de 7 travées de 54 m avec porte- à faux faisant un cercle complet, pour irriguer 50 ha, et une structure de 10 travées avec porte-à faux pour irriguer 100 ha.
Dans les terrains de Merja ou très lourds (Allal Tazi, Ouled Cheddad, Douiet) et dans les terrains en forte pente (Louata), des modifications ont été apportées à cette structure de base, en limitant certaines travées à 3 éléments, pour prévenir le patinage et le désalignement du pivot au moment de traverser les zones à risque (ornières, points élevés).
D’une manière générale, dans la plupart des régions, les pivots installés ont des superficies nettes hors porte- à faux de 40 à 60 ha. Les plus grands pivots installés en terrain plat sont les 4 pivots de Tazeroualt (100 ha chacun), et le plus grand pivot installé en forte pente (p>10 %) a été réalisé à Louata (88 ha). Montage et ses précautions/délai d’installation
Pour un projet d’envergure, il faut une maîtrise parfaite de la technologie des pivots par le personnel amené à s’occuper de l’entretien par la suite. Le montage est justement l’occasion pour la formation de ce personnel, d’autant plus que pour les premiers pivots, l’opération est réalisée avec l’assistance du fabricant.
Ce sont les étapes préalables au montage telles que le levé topographique, l’électrification, la réalisation des forages, des stations de pompage et des canalisations d’amenée, qui souvent prennent du temps. Une fois terminées, la suite consiste à préparer la plate-forme bétonnée devant recevoir le pivot. Les variantes de socles, leur dimensionnement, le rajout ou non d’une seconde plate forme de soutien sont choisies selon que le terrain est léger, lourd, lourd avec une nappe proche de la surface, ou encore en pente raide. Théoriquement, la dalle doit permettre de résister au couple de retournement exercé par la rampe et sa charge en eau. Chaque ancrage doit être en mesure de supporter la moitié du couple de renversement résultant. De valeur plus faible en terrain plat, ce couple peut être très important en cas de forte pente. Aux Domaines Agricoles, l’exemple type est fourni par les pivots montés sur les ‘coteaux’ de Louata où la dalle principale est renforcée par une seconde dalette arrière, équipée de tendeurs en chaînes réglables avec crochet à œillet, destinée à tenir le pivot lorsqu’il est en descente.
Pour les machines concernées dans la présente expérience, la variante de dalle utilisée pour l’ancrage est de forme carrée avec un côté de 3,81 m et une diagonale de 5,39 m. Les points d’ancrage où sont fixées les tiges sont à 3,09 m. Les semelles correspondantes sont également de forme carrée (75,5 x 75,5 cm) et profondes de 1,20 m. Le reste de la dalle garde une épaisseur de 25 à 40 cm selon les autres contraintes. Le montage d’un pivot n’est pas une opération difficile. L’expérience montre qu’avec une grue ou un bon tracteur équipé de manutention avant, une équipe de 5 personnes dirigée par un mécanicien (ou de préférence un électromécanicien), on en a la maîtrise totale au bout 4 à 5 montages consécutifs. Une fois l’équipe rodée, un pivot de 50 ha est en général monté (conduite d’amenée d’eau et courant électrique non compris), en une semaine à 10 jours. Quelques conseils pour le montage d’un pivot
Voici quelques conseils pour éviter les erreurs à une équipe débutante:
1- Vérifier qu’il n’y a pas de pièces manquantes, d’erreurs d’envoi ou de pièces endommagées sur la livraison dès réception du matériel;
2- Maintenir les ranchers en place durant le déchargement pour éviter les accidents; 3- Le socle doit être approprié et construit 10 à 15 jours avant le montage afin qu’il puisse sécher;
4- Mesurer la diagonale des quatre tiges d’ancrage, avant de couler le béton, pour s’assurer si elles ne sont pas en fausse équerre; 5- S’assurer que le dégagement prévu est bon et qu’il n’y a pas d’obstacles permanents au futur passage des roues (californien, borne d’irrigation, chambre de vannes), le cas échéant déplacer légèrement l’emplacement du centre pivot ou modifier la portée de la travée concernée; 6- Respecter scrupuleusement la procédure de déchargement et de ventilation des pièces afin de gagner du temps au moment du montage: (1) armoire, tête de pivot et pièces annexes à proximité de la dalle, (2) tubes alignés bout à bout depuis le centre pivot jusqu’au P-A-F, (3) ensemble roue droite et ensemble roue gauche et tube de traction à l’extrémité de chaque portée, (4) boite