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De l’identification des contraintes environnementales à l’évaluation des performances agronomiques
dans un système irrigué collectif.
Cas de l’oasis de Fatnassa (Nefzaoua, sud tunisien)
Par : Wafa GHAZOUANI
Montpellier, le 16 décembre 2009
Directeur de thèse : Alain VIDAL
Objectif de la thèse
Proposer une démarche méthodologique d’analyse du fonctionnement et d’évaluation des performances dans un
système irrigué collectif.
1. Prendre en compte : la complexité du milieu physique et ses contraintes la diversité des pratiques et des comportements individuels la dimension collective du fonctionnement
… en interaction
2. Intégrer différentes disciplines scientifiques dans le cadre d’une analyse multicritère
3. S’inscrire dans une perspective d’intervention
22
Démarche mise en œuvre & Résultats attendus
Identifier les principales contraintes & leurs relations de causalité
Analyser les déterminants des performances collectives et individuelles
de l’irrigation
Evaluer les performances des palmeraies
1. Analyse-diagnostic
3. Approche technico-hydraulique
4. Approche agronomique
2. Formulation des hypothèses & Représentation du système
33
Expliciter les hypothèsesOrganiser les données
Plan de la présentation
1.Contexte & Problématique
2. Analyse-diagnostic du fonctionnement & Représentation du système
3. Analyse-diagnostic des performances collectives et individuelles de l’irrigation
4. Analyse-diagnostic des performances agronomiques du palmier dattier
5. Recommandations
6. Conclusions44
Les oasis du Nefzaoua
Climat aride
Proximité du Chott (milieu salé) & Problèmes de drainage (à l’aval)
Eaux d’irrigation salées (2 - 4 g/l)
Des interventions techniques successives pour
l’augmentation de l’offre (PDES dans 50 oasis)
l’amélioration des efficiences de l’irrigation et le drainage (APIOS dans 30 oasis)
Dynamique d’extension des surfaces irriguées
Tunis
Bizerte
Tataouine
Sfax
Gafsa
Sidi Bouzid
Sousse
Kébili
Gabès
AL
GE
RIE
ME
R M
ED
ITE
RR
AN
EE
LIBYE
Tozeur
55
Création de nouvelles plantations privées : 7 000 ha Extension à la périphérie des anciennes oasis : 1000 ha
‘Illusion d’abondance’ & Extension continue des surfaces irriguées
Surface officielle 92 ha (1990) à 112 ha (2005) à une surface actuelle 137 ha
1978 - 2007
Zone
historique
1969
Village
Dune de sable
Dune de sable
66
1950 - 1960
Taw
argh
a
1975 - 2007
Fatnassa 2
L’oasis de Fatnassa
Deux sources d’eau : Froide et salée & Chaude et moins saléeConduites souterraines et séguias bétonnées
Système de drainage enterré
… un décalage entre les performances projetées et les performances réelles persiste 77
… une gestion collective déficiente
Q = 28 l.s-1
Un accès successif à la totalité de la main d’eau
Fréquence du TE : un intervalle entre deux irrigations successives (jours)
Année agricole 06/07
Dec Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct
Inte
rval
le d
'irri
gat
ion
(jo
urs
)
0
30
60
90
120
150
180
210
HiverEté
Antenne 2
Année agricole 06/07
Dec Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct
Inte
rval
le d
'irri
gat
ion
(jo
urs
)
0
30
60
90
120
150
180
210
HiverEté
Pér
iode
d’a
rrêt
Antenne 1
88
Variabilité du milieu physique & dysfonctionnements du drainage & dysfonctionnements du drainage
Profondeur & Salinité de la nappe en saison hivernale
Une structure spatiale
50 à 140 cm
Problème d’engorgement localisé :
Topographie à l’aval
Fonctionnalité du drainage
Répartition amont/aval des sels
6 à 19 dS/m
Profondeur
Salinité 99
Diversité des pratiques des agriculteurs
Les amendements sableux et organiques
Grand labour & Amendements sableux
≈ 50 cm
Amendements organiques & Confection du système
d’irrigation
… des apports fréquents (3 à 5 ans) et/ou importants en quantité … à des fréquences très faibles (10 ans)
1010
Système traditionnel bien entretenu
Système amélioré : conduite principale en
PVC
Système californien
Système traditionnel non entretenu
49 % des parcelles irriguées
Système d’irrigation à la parcelle
Diversité des pratiques des agriculteurs
1111
12
Performance des palmeraies
Stratégie d’extension
Conduite de survie
Abandon
Stratégie d’intensification
P. traditionnelle P. moyennement productive P. Moderne
1212
Plan de la présentation
1. Contexte & Problématique
2.Analyse-diagnostic du fonctionnement & Représentation du système
3. Analyse-diagnostic des performances collectives et individuelles de l’irrigation
4. Analyse-diagnostic des performances agronomiques du palmier dattier
5. Recommandations
6. Conclusions1313
Méthode
Arbre à problèmes (Renger & Titcomb, 2002 ; Douthwaite et al., 2007 ; Abdul Quium & Moon, 2003).
Relations de causalité ≈ Hypothèses
1414
Hypothèses sur la dégradation des performances de l’oasis
Confrontation du diagnostic des ingénieurs et de la perception des agriculteurs
Analyse critique des pratiques des agriculteurs (observation de terrain)
1515
Modèle conceptuel de gestion de base de données
Variables facilement accessibles pour l’ensemble des parcelles (n=499) 1616
Plan de la présentation
1. Contexte & Problématique
2. Analyse-diagnostic du fonctionnement & Représentation du système
3.Analyse-diagnostic des performances collectives et individuelles de l’irrigation
4. Analyse-diagnostic des performances agronomiques du palmier dattier
5. Recommandations
6. Conclusions1717
Hypothèses sur la gestion collective et individuelle du TE
Collectif vs. individuel
Echelle de l’oasisLe collectif
Echelle de la parcelleL’individuel
1818
Approche technico-hydraulique (année agricole 2006-07)
Analyse de la variabilité de la durée d’irrigation Effet de chaque facteur, pris individuellement : Tests non paramétriques de Kruskal-Wallis (Leterme et al., 2006) Effet de l’ensemble des facteurs retenus : ANOVA (MGL) et comparaison des moyennes
Feuilles de suivi journalier du TE2,836 évènements : dates et durées (h)
Réactualisation du plan parcellaire Surface actuelle irriguée
Reconstitution du TE Intervalles des irrigations (n=419)
Durées des irrigations (h/ha)
A l’échelle de la parcelle : Système d’irrigation (observation)
Propriétaire / Irrigant (enquête)
Date du dernier amendement et travail du sol (enquête)
Salinité et profondeur de la nappe (interpolation par krigeage, maille de 100 m)
1919
Faible fréquence du tour d’eau (échelle collective)
2020
Année agricole 2006-07
A1 A2 A3
Fré
qu
ence
du
to
ur
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au (
jou
rs)
0
10
20
30
40
50
60
Règle Moyenne en Eté Moyenne en Hiver
+ 120 %
A1 A2 A3
Su
rfac
e (h
a)
0
10
20
30
40
50
60
Officielle Actuelle irriguée Actuelle totale
-4.4 ha
TE: 30-60 j
+13 ha
TE: 30-60 j +2.4 ha
TE: 30-60 j
Surfaces irriguées
2121
Classe de durée d'irrigation (h/ha)
[2-10[ [10-14[ [14-20[ [20-30[ [30-60]
Po
urc
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ge
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par
cell
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s
0
5
10
15
20
25
30
35
40
Durées des irrigations
2222
L’implication indirecte du propriétaire induit un allongement de la durée d’irrigation … surtout au sein des petites parcelles
Degré d’implication du propriétaire
Catégorie de surface actuelle irriguée (ha)
[0.01 - 0.25[ [0.25 - 0.50[ [0.50 - 2.65] All categories
Du
rée
d'ir
rig
atio
n m
oye
nn
e (h
/ha)
0
5
10
15
20
25
Implication directeImplication indirecte
+ 6 h/ha
+ 3 h/ha
Implication directe : Propriétaire sur place / Irrigant : lui-même ou un membre de famille
Implication indirecte : autres cas (45% des parcelles).
2323
Système d’irrigation à la parcelle
vs. implication du propriétaire
Moyenne
Implication directe
Implication indirecte
Du
rée
d'ir
rig
atio
n m
oye
nn
e (h
/ha)
0
5
10
15
20
25
30
Système amélioréSystème traditionnel non entretenu
+6 h/ha +9 h/ha
Un système d’irrigation non entretenu induit un allongement de la durée d’irrigation … surtout quand le propriétaire n’est pas impliqué
2424
+3 h/ha
Même si l’exploitant direct n’investit pas dans l’entretien du système d’irrigation, il n’y a pas un allongement excessif de la durée d’irrigation
Les exploitants indirects investissent dans l’entretien du système d’irrigation
Validation/Invalidation des hypothèses
Irrigations nocturnes laissées sans surveillance :
petites parcelles
exploitant ayant un système non entretenu et faiblement impliqué
des petites parcelles
2525
La fréquence du tour d’eau, à l’échelle collective, est en relation avec les pratiques individuelles qui induisent un dépassement de la règle collective de gestion
Plan de la présentation
1. Contexte & Problématique
2. Analyse-diagnostic du fonctionnement & Représentation du système
3. Analyse-diagnostic des performances collectives et individuelles de l’irrigation
4.Analyse-diagnostic des performances agronomiques du palmier dattier
5. Recommandations
6. Conclusions2626
Hypothèses sur la faible performance du palmier dattier
2727
Vérifier l’indépendance des facteurs du milieu
Tester l’effet de chaque facteur, pris individuellement, sur les performances du PD (ANOVA un facteur, courbe enveloppe)
Quels indicateurs de performance ?
Performances des pieds DN
Dattes non pollinisées
Dattes sèches
Dattes en vracDéchets
Dattes branchées
2828
Rendement total DN (kg.pied-1)
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Ren
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ent
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bra
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90
100
110
1:1
Deux indicateurs indépendants de performance des pieds DN :
Quantitatif : Quantité totale (kg.pied-1)
Qualitatif : Proportion de dattes branchées/total (%)
n=337 parcelles irriguées
Déterminants des performances qualitatives des pieds DN
2929
Conductivité électrique du sol (dS.m-1)
4 8 12 16 20 24 28 32 36 40
Pro
po
rtio
n d
e d
atte
s b
ran
chée
s(%
po
ids
tota
l)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
PotentielCourbe enveloppe
Influence de la salinité du sol sur la qualité des dattes
Conductivité électrique du sol (dS.m-1)
4 8 12 16 20 24 28 32 36 40
Pro
po
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80
90
100
PotentielMédiane (***)Courbe enveloppe
3030
-40%
Nombre des irrigations estivales
1 2 3 4 5 6
Pro
po
rtio
n d
e d
atte
s b
ran
chée
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po
ids
tota
l)
0
10
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30
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50
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70
80
90
100
PotentielCourbe enveloppe
Influence de le fréquence des irrigations estivales sur la qualité des dattes
Nombre des irrigations estivales
n Qualité Médiane (%)
1 ou 2 ou 3 4 5 ou 6
70 115 152
*** 23.1a
42.8b
42.9b
-45%
3232
Profondeur de la nappe en saison hivernale (m)
0.50 0.75 1.00 1.25
Pro
po
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n d
e d
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po
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l)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
PotentielCourbe enveloppe
Les agriculteurs irriguent moins fréquemment en hiver comme en été là où la nappe est très superficielle.
… contre la pratique de lessivage déclarée par les agriculteurs « les eaux vivantes chassent les eaux mortes »
Influence de la profondeur de la nappe sur la qualité des dattes
3131
-30%
Rôle de la nappe dans l’atténuation du déficit hydrique
Validation/Invalidation des hypothèses
Par rapport à la performance quantitative des pieds DN, la qualité des dattes est plus sensible à la durée d’irrigation, la fréquence des irrigations estivales, et la profondeur de
la nappe
Alors que la fréquence des irrigations hivernales influence plus les performances quantitatives des pieds DN.
La salinité du sol et la fréquence des amendement affectent de la même intensité la performance quantitative et la performance qualitative des pieds DN.
?
3333
Plan de la présentation
1. Contexte & Problématique
2. Analyse-diagnostic du fonctionnement & Représentation du système
3. Analyse-diagnostic des performances collectives et individuelles de l’irrigation
4. Analyse-diagnostic des performances agronomiques du palmier dattier
5.Recommandations
6. Conclusions3434
Recommandations pour améliorer les performances quantitatives et qualitatives du PD
3535
Recommandations pour augmenter la fréquence du TE
3636
Plan de la présentation
1. Contexte & Problématique
2. Analyse-diagnostic du fonctionnement & Représentation du système
3. Analyse-diagnostic des performances collectives et individuelles de l’irrigation
4. Analyse-diagnostic des performances agronomiques du palmier dattier
5. Recommandations
6.Conclusions3737
La démarche méthodologique mise en place a permis de :
Appréhender la complexité du fonctionnement de l’oasis.
Mobiliser les connaissances de différentes disciplines pour valider les hypothèses sur
les faibles performances et leurs déterminants effectifs.
Proposer des pistes d’amélioration & Contribuer à éclairer la situation d’une activité
d’une grande importance socio-économique à l’échelle régionale et nationale.
Les résultats restent discutables : confrontation avec d’autres oasis et intégration de
plusieurs années d’observation pour étudier l’effet des pratiques des années
précédentes et l’effet des conditions climatiques.
L’oasis de Fatnassa est assez représentative de la situation locale : surexploitation de
ressources fossiles et dégradation de leur qualité, drainage, dynamique d’extension,
disparité entre les agriculteurs,…
Conclusion (1)
3838
Conclusion (2)
L’intervention externe a visé l’amélioration des performances dans un système qui
fonctionnait selon ses propres règles (droits d’eau ancestraux)
… mais elle a fragilisé la gestion collective : les extensions continues et la disparité
entre les agriculteurs remettent en question la durabilité de l’oasis.
… elle n’a pas mis en avant les pratiques et les comportements des agriculteurs dans
un système où les ressources et l’infrastructure sont partagées.
L’avenir de la région du Nefzaoua repose sur une gestion collective des ressources en
eaux et en sol plus efficace
… une base de données relationnelle pourrait constituer une amorce de suivi dans les
oasis
… des supports opérationnels pourraient être utilisés comme outils de dialogue avec
les acteurs locaux pour améliorer la productivité des ressources utilisées (arbres à
problèmes, arbres à objectifs, et cartes).3939
Conclusion (3)
4040
Plus généralement, pour améliorer la gestion des systèmes collectifs
Identifier les facteurs de dysfonctionnements et les déterminants effectifs (gestion
collective vs. comportements individuels) des faibles performances, ‘une analyse
critique qualitative’ du discours et des pratiques des agriculteurs peut être suffisante.
Entreprendre des plans d’action, une ‘évaluation quantitative’ s’impose en prenant
en compte les spécificités locales et le contexte social et historique pour en adapter les
changements techniques projetés.
Merci de Votre Attention
4141
Diagnostic des ingénieurs
Programmes de modernisation des oasis :
Rapports de faisabilité (84, 89, 99) & Rapport d’évaluation (05)
Perception & Discours des agriculteurs
Entretiens semi-directifs (après la réhabilitation des réseaux d’irrigation et de drainage, 07)
Choix des agriculteurs : taille de l’exploitation, secteur d’appartenance à l’oasis
Nombre des irrigations hivernales
0 1 2 3 4 5 6
Pro
po
rtio
n d
e d
atte
s b
ran
chée
s(%
po
ids
tota
l)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
PotentielCourbe enveloppe
Nombre des irrigations hivernales
n Qualité Médiane (%)
0 ou 1 ou 2 3 4 ou 5
135 123 79
*** 28.6a
37.5b
45.2b
Influence de la fréquence des irrigations hivernales sur la qualité des dattes
-30%
Influence de la fréquence de travail du sol sur la qualité des dattes Fréquence des amendements
n Qualité Médiane
(%) Importants en quantité et fréquents 3 à 5 ans ≥ 6 ans Pas d’amendements
23 127 162 25
*** 51.2a
42.9a
33.3a
0b
Fréquence des amendements sableux
3 4 5 6 7 8 9 10
Pro
po
rtio
n d
e d
atte
s b
ran
chée
s(%
po
ids
tota
l)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
PotentielCourbe enveloppe
« une fréquence élevée de travail du sol abime les racines du palmier et ainsi l’affaiblit »