Gestion des risques environnementaux liés à l’utilisation des eaux salées

PROJET 4

Gestion des risques environnementaux liés à l’utilisation des eaux salées

Coordinateur : Hachicha Mohamed

Chercheurs impliqués :

Rejeb S.

Askri H.

Rezigue M.

Kanzari S.

Mansour M.

Ben Issa I.

Hajlaoui H.

Gasmi A.

Maatallah S.

Souguir D.                                                                                   

Amami H. 

Marzougui N.

Kahaloui B.

Hanchi B.

Ourghi Z.

Mejdoub R.

Etudiants :

Rejeibi W.

Zarai B.

Haj Salem M.                                  

Mnasri S.

Résumé et objectifs

Le projet «Valorisation agricole des eaux salées» a pour objectif l’amélioration des systèmes de production en milieux irrigués pour une production durable dans un contexte d’augmentation des contraintes écologiques et climatiques à travers l’utilisation appropriée et efficiente par les agriculteurs d’une ressource en eau salée. Pour faire face à ces contraintes diverses interventions seront programmées à l’échelle de la région, de la parcelle et de la plante. D’une part, les risques de dégradation des sols et des aquifères seront identifiés et les corrections à apporter seront proposées. Ce programme est étudié selon plusieurs approches et comporte plusieurs composantes. D’autre part, la réponse de plantes à intérêt économique au stress salin sel dans différentes types de sols et la recherche de leurs modalités d’adaptation à cette contrainte seront abordées. Par ailleurs, l’aspect recherche-développement à l’échelle régionale est bien développé. A cet effet, quatre sites d’étude sont identifiés: Cherfech (Basse Vallée, Ariana) Bou Hajla et Sisseb (Tunisie centrale, Kairouan), Ouled Chamak (Tunisie Centrale, Mahdia), Sidi Bou Zid (Tunisie centrale, Sidi Bou Zid), Chott Meriem (Sahel, Sousse) et la station expérimentale de Sidi Bou Zid..

Ce projet comporte les 4 sous projets suivants : 

Sous projet 1 : Gestion de la salinité et risques de salinisation des sols et des aquifères.

-Caractérisation du mouvement de l’eau et du transfert des sels et la simulation de la dynamique de l’eau et des sels : Cette activité sera conduite dans la région de Bou Hajla et Sisseb et Ouled Chamak. L’emploi des eaux salées en milieu endoréique de la Tunisie Centrale entraîne à court terme la salinisation des sols et la baisse des rendements des cultures, et à long terme et sous l’effet combiné des excès d’eau d’irrigation et des pluies, le transfert des sels vers les aquifères et leur salinisation aggravant ainsi une situation déjà critique. La raréfaction des pluies sous l’effet du changement climatique affectera encore les bilans hydrique et salin. 

-Remédiation des sols argileux salés sous conditions naturelles et sous irrigation avec des eaux moyennement salées dans la plaine du Sisseb-Kairouan : Cette activité porte sur la dynamique des sels dans les sols et sa relation avec les autres facteurs selon une approche globale et systémique. Ce travail sera entrepris dans la plaine de Sisseb-Kairouan et comporte le suivi de plusieurs paramètres : (i) Evolution des caractéristiques hydrologiques de la nappe phréatique superficielle salée et de l’aquifère profond de bonne qualité d’eau. Gestion durable de la ressource en eau souterraine, (ii) Evolution des caractéristiques pédologiques. Dynamique des sels dans les sols: évolution spatio-temporelle à plusieurs échelles emboités et application de plusieurs techniques ; processus de bonification des sols argileux salés et sodiques sous irrigation avec des eaux moyennement salés et sous conditions pluviales, (iii) Evolution agronomique, de l’occupation du sol et des pratiques de gestion. Interactions sol-plante et adaptation des cultures à la gestion des sols et des eaux salées, (iv) Evolution agro-socio-économiques. Développement des exploitations ; urbanisation et dynamique de l’espace rural. 

-Efficiences de l’utilisation de l’eau et de la lumière des cultures irriguées avec les eaux salées : L'incertitude de l'impact des changements climatiques sur la production agricole réside dans la complexité de la réponse des cultures au processus conjoint des facteurs environnementaux. Cette activité a pour objectif la caractérisation du comportement des cultures avec différentes qualités d’eau d’irrigation (salinité) en terme de potentialités de croissance et de rendement et l'augmentation de leur productivité par l’amélioration de l’efficacité de l’utilisation de l’eau et de la lumière.

-Effet du traitement électromagnétique de l’eau salée sur les sols et les cultures : Pour réduire l’effet négatif de l’utilisation des eaux salées en agriculture sur la production agricole, le traitement physique est employé. L’effet de ces instruments sur la salinité du sol et sur les plantes sera étudié.

Sous projet 2: Amélioration de la résistance au sel des agrumes par la recherche de nouvelles combinaisons Porte-greffes x Greffons tolérantes au sel. 

Etant donné la propagation du virus de la tristeza des agrumes (CTV) dans le bassin méditerranéen et sa détection en Tunisie, l’utilisation du bigaradier (Citrus aurantium) comme porte-greffe en pour sa résistance aux viroïdes, à la salinité et à l’hydromorphie n’est plus conseillée en raison de sa sensibilité au CTV. Néanmoins, peu d’informations sont disponibles sur les réponses des nouveaux porte-greffes résistants à la tristeza face aux stress abiotiques en général et au stress salin en particulier. Ajouté à cela, l’expansion relativement récente des plantations d’agrumes notamment dans les sols lourds alcalins de la Mejerda hors des zones traditionnelles de plantation du Cap Bon dont les sols sont filtrants et non alcalins sans connaissance précise sur le choix optimum du porte-greffe et du greffon dans ces nouvelles conditions culturales. C’est à ce niveau que l’activité de recherche proposée prend place, elle s’intéresse à l’étude du comportement agronomique et physiologique du porte-greffe et de l’association variété x porte-greffes vis-à-vis du stress salin sous différentes types de sols (filtrant non alcalin, lourd-hydromorphe et alcalin). 

Sous projet 3 : Gestion de la salinité pour les cultures protégées dans la région du Sahel :

Les cultures protégées occupent une place primordiale dans le système de production maraîchère et jouent un rôle socio-économique important au Centre-Est de la Tunisie. En effet, 43.5 % de la superficie totale des serres en Tunisie s’y trouvent dans cette région. Si ce système de culture permet de valoriser les petites propriétés agricoles (de moins d’un hectare) par des cultures à haute valeur ajoutée, malheureusement cet essor ne tient pas compte des notions de l’agriculture durable. Bien que les horticulteurs utilisent un système efficient de l’irrigation (irrigation localisée), on observe une mauvaise gestion de l’eau et des fertilisants, vu que les agriculteurs ne savent pas quelle quantité (d’eau et d’engrais) faut il apporter et à quel moment, en plus de la négligence et  la non prise en considération de la qualité de l’eau utilisée. Il faut noter que dans le contexte des changements climatiques, les ressources en eau des régions côtières sont confrontées au risque d’élévation du niveau de la mer, mettant en péril les formations aquifères côtières, et autres réserves d’eau douce souterraines par intrusion des eaux marines, d'autant plus que la pression anthropique sur ces nappes est très grande. Dans ce contexte d'obligation à utiliser des eaux de moyennes à mauvaises qualités, il est primordiale d'adapter de méthodologie permettant une meilleure optimisation des apports d’eau et des fertilisants, afin d'assurer la durabilité de ce système agricole spécifique puisqu’il est généralement familiale, et qui assure un moyen de subsistance pour pas mal de familles de la région.

Sous Projet 4 : Gestion  de la salinité pour les cultures irriguées dans les zones arides du Centre ouest de la Tunisie

Cette activité s’intéresse à l’étude de la gestion du facteur salinité d’eau d’irrigation dans les systèmes agricoles arides de la Tunisie centrale. En effet, cette région se caractérise par une rareté remarquable des précipitations de plus la fragilité des ressources hydriques (quantité et/ou qualité) de cette région est un facteur à surveiller sérieusement car elle influence considérablement sur l’activité agricole qui représente sa principale activité économique. Dans ce contexte assez particulier, le choix des espèces tolérantes au sel et  les systèmes d’irrigation en milieux aride et leurs améliorations sont cruciaux afin de permettre la production de nourriture dans ces zones, de réaliser des économies d’eau ou encore de lutter contre la désertification. Ainsi, l’objectif général de cette activité est l’amélioration des systèmes de production en milieux irrigués pour les rendre plus productifs et durables à travers l’utilisation appropriée et efficiente par les agriculteurs d’une ressource en eau salée tout en tenant compte de l’aridité du climat de la région. Deux défis majeurs sont à relever :

- économiser plus d’eau à travers des techniques d’irrigation appropriées et une mise en valeur adaptée permettant la meilleure valorisation de l’eau utilisée ;

- sauvegarder ou améliorer la qualité des sols et des eaux.

Des systèmes de suivi et de surveillance de la qualité des ressources, de la capacité productive et du revenu des agriculteurs sont absolument nécessaires pour une meilleure gestion des périmètres irrigués. La constitution de bases de données facilitera la mise à jour de l’information, aidera à prendre les décisions au moment opportun et de suivre l’évolution globale du système de production.

Objectifs spécifiques

L’objectif principal se décline aux objectifs spécifiques suivants:

- Evaluation du risque de salinisation des aquifères en Tunisie centrale sous irrigation avec des eaux salées et sous pluies.

- Remédiation des sols argileux salés et sodique du Sisseb : gestion durable de la ressource en eau souterraine ; dynamique des eaux et des sels sous irrigation avec des eaux moyennement salés et sous conditions pluviales ; interactions sol-plante et adaptation des cultures à la gestion des sols et des eaux salées ; urbanisation et dynamique de l’espace rural.

- Caractérisation du comportement des cultures avec différentes qualités d’eau d’irrigation (salinité) en terme de potentialités de croissance et de rendement et l'augmentation de leur productivité par l’amélioration de l’efficacité de l’utilisation de l’eau et de la lumière.

- Réduire l’effet négatif de l’utilisation des eaux salées sur les cultures selon plusieurs techniques.

- Sélectionner de nouvelles combinaisons porte-greffe x greffon d’agrumes, adaptées aux conditions de salinité élevée et à différents types de sol.

- Concevoir une gestion durable des cultures protégées dans la région du Sahel et les cultures irriguées dans les zones arides de Sidi Bou Zid sous irrigation avec des eaux salées.

Résultats attendus

- Stratégie et conduites de l’irrigation avec les eaux salées en réduisant la salinisation des sols et de l’aquifère.

- Besoins et modalités du lessivage hivernal des sels.

- Procéder un package de techniques et de modalités pour la gestion de la salinité à l’échelle de la parcelle :

Identification d’indicateurs rapides et non destructeurs de tolérance au sel des agrumes,

Caractérisation de la croissance et du comportement physiologique de nouveaux porte-greffes d’agrumes sous contrainte saline,

Classification des porte-greffes et des nouvelles combinaisons porte-greffes x greffons en fonction de leur tolérance au sel.

Introduction de nouvelles espèces et variétés de plantes plus tolérantes à la salinité et économiquement rentables.

Mode d’emploi des méthodes électromagnétiques et des molécules organiques pour atténuer l’effet de la salinité des eaux sur les plantes.

Emploi de l’irrigation souterraine avec les eaux salées.

Directives et guides pour l’utilisation des eaux salées.