Quels leviers pour une meilleure efficience de l’eau d’irrigation ?

L’évolution du contexte climatique et réglementaire et les restrictions croissantes de l’accès à l’eau obligent la filière pomme de terre à identifier les voies qui limiteraient les besoins en eau de la culture. L’enjeu est fort, car il s’agit d’assurer la pérennité et la compétitivité de la filière française face aux pays européens où la contrainte hydrique est plus faible.
Sophie Gendre est spécialiste de la gestion quantitative de l’eau d’irrigation et de la dynamique de l’eau dans les sols chez Arvalis. Lors de la Journée de l’innovation pomme de terre à Amiens le 28 janvier, elle a présenté quelques leviers innovants testés par l’institut technique pour améliorer la gestion de l’eau.
En 2020, 6,8 % de la SAU est irriguée en France. En 2022, l’usage agricole représente 12 % des prélèvements d’eau douce, essentiellement lié à de l’irrigation.
Entre 2010 et 2020, on voit une augmentation des équipements d’irrigation dans tous les départements mais en particulier dans le nord de la France (+ 50 % en Seine-Maritime, dans l’Eure, dans le Nord et le Pas-de-Calais), dans le cadre de contrats en légumes transformés. Les surfaces de pommes de terre irriguées augmentent. En 10 ans, elles ont augmenté de 37 %, soit 23 247 ha.

Efficience : produire en stress hydrique tout en maintenant les rendements

Les flux d’eau à la parcelle peuvent être de différentes natures : les précipitations, l’irrigation, le drainage, le ruissellement, l’infiltration de l’eau dans le sol, la percolation, l’évaporation et la transpiration de la plante. Tous ces flux agissent sur le remplissage ou la vidange du réservoir utilisable (RU) c’est-à-dire de l’eau que la plante peut capter dans le sol pour pousser. C’est sur tous ces flux que les instituts techniques travaillent.
« Dans notre travail sur la gestion de l’eau en agriculture, nous raisonnons amélioration de l’efficience de l’eau, c’est-à-dire comment produire plus avec autant ou produire autant avec moins d’eau », explique l’ingénieure.
L’efficience est le nombre de kilogrammes produits par millimètre d’eau. On peut parler d’efficience de l’eau d’irrigation, efficience de l’eau de pluie, efficience à la parcelle, efficience du matériel…
Pour revenir à l’irrigation, les efficiences d’eau se calculent de la façon suivante : (rendement irrigué - rendement sec)/dose d’irrigation.
« Dans les bases de données des essais Arvalis, on parle de 0,6-0,8 tonne par hectare produite par 10 mm d’irrigation. Mais en 2025, nous étions plus proches de 2-2,7 tonnes par hectare par 10 mm. Nous avons constaté une amélioration de l’efficience de l’irrigation avec l’augmentation des températures : une de nos hypothèses est que l’irrigation permette de réduire la température des couverts et donc de tamponner le stress thermique ».

Variété, équipement, agronomie et pilotage

Parmi les différents leviers d’optimisation de l’efficience de l’eau, la sélection variétale apparaît comme un facteur incontournable. Il s’agit d’identifier les variétés de demain qui soient moins sensibles aux aléas climatiques et plus efficaces quant à la valorisation des apports d’eau. L’analyse du comportement des variétés en fonction des caractéristiques du milieu et notamment de l’alimentation hydrique est depuis longtemps un sujet de préoccupation important pour la culture de pomme de terre.
« Le matériel d’irrigation et le bon pilotage de l’irrigation sont des leviers importants pour ceux qui sont équipés. Pour ceux qui ne sont pas équipés de matériel d’irrigation, des leviers d’itinéraires techniques peuvent être mis en place : le choix de la variété, la date de plantation. Il est également important de réfléchir à une évolution complète du système de culture en termes d’assolement, de rotation, de travail du sol, d’implantation des couverts… ».

Nouvelle sonde Finapp

En 2025, Arvalis a testé la sonde Finapp, une nouvelle façon de mesurer l’eau.
En 2016, le département de physique nucléaire à l’université de Padoue (Italie) a eu l’idée d’utiliser le détecteur de neutrons pour mesurer la teneur en eau. Depuis, l’idée a pris forme, devenant d’abord un projet, puis un prototype et enfin une entreprise.
Cette sonde brevetée Finapp, mesure la vitesse de déplacement des neutrons dans l’eau. Cette vitesse est en corrélation directe avec la présence ou non de l’eau dans le sol. Elle fournit des mesures, en profondeur et en temps réel, de l’humidité du sol et de la teneur en eau sur de vastes zones.
La sonde est plantée au milieu du champ et, par mesure aérienne, elle estime l’humidité du sol sur les 50 premiers centimètres sur une zone de 5 à 10 hectares autour de la zone. Elle donne une vision instantanée de l’humidité du sol.
Un essai sur la station Arvalis de Boigneville (91) a montré une forte réactivité de la sonde aux pluies par rapport aux autres technologies : « la sonde capte très vite les pluies et les autres sondes ont l’air d’avoir des effets tampons plus importants. Avec la sonde, nous avons bien retrouvé les millimètres d’eau provenant de l’irrigation. Notre premier test montre donc que la sonde arrive à donner une bonne estimation de l’humidité dans le sol. Les résultats étant plutôt bons, nous allons poursuivre les travaux en 2026, en testant quatre sondes sur quatre situations différentes, dont un essai pomme de terre à Villers-Saint-Christophe (02) ».

Robot Osiris

La question de l’efficience de l’eau est au cœur des préoccupations des constructeurs de matériels d’irrigation. Les matériels déjà existants montrent une bonne efficience de l’eau (rampe tractée par enrouleur, pivot, goutte-à-goutte), mais la principale innovation est le robot d’irrigation d’Osiris, dénommé Oscar. L’objectif est de disposer de la maniabilité d’un enrouleur, que l’on peut déplacer de parcelle en parcelle, associée à l’efficience d’un goutte-à-goutte grâce à la robotisation. La modulation intraparcellaire des apports d’eau constitue une autre évolution intéressante. Il s’agit de n’apporter que la dose nécessaire dans les différentes zones de la parcelle, définies soit préalablement à l’aide d’une carte de sol, soit en cours de saison à l’aide d’une carte de végétation.
« Oscar est autonome, ce qui conduit à s’affranchir de toute main-d’œuvre pour la mise en place du système au champ et permet de fractionner les doses de manière plus importante grâce à des passages simultanés ».
Un essai rendement a été réalisé sur la variété Agata à Boigneville en 2025. En situation de gros déficit hydrique, le robot a montré une efficience équivalente à la rampe en gestion optimale.

Choix d’un assolement efficient avec Asalée

Asalée est un outil d’aide à la décision (OAD) pour faire des choix d’assolement par rapport à la ressource en eau. L’assolement est un choix stratégique dans la gestion des risques. 
Du côté des OAD à la parcelle, une des pistes est le développement d’outils pour piloter les apports d’eau en ressource limitée. À l’échelle de l’exploitation, Asalée compare les scénarios d’assolement selon la ressource en eau. C’est un OAD stratégique, pour aider les agriculteurs à définir leurs choix d’assolement vis-à-vis de la disponibilité en eau, accompagnés de leurs techniciens. Asalée peut aussi alimenter les réflexions à l’échelle d’un territoire agricole. Quant aux données, l’innovation devrait bientôt venir des capteurs qui établissent le besoin réel de la plante.
Le calcul de la perte de rendement due à un stress hydrique est couplé à des scénarios de prix. L’outil prend en entrée les types de sols, la météo, les conduites d’irrigation et l’assolement. Les calculs sont ensuite réalisés sur 20 années climatiques et pour 500 scénarios de prix.
En sortie, l’outil renvoie les marges nettes à l’exploitation, la consommation d’eau et le temps de travail, grâce à un couplage avec l’outil Systerre (outil Arvalis de diagnostic des systèmes de culture et d’aide à la conception d’alternatives innovantes et durables). Asalée permet de voir les évolutions sur l’assolement actuel, en réfléchissant à 20 ans, et en prenant en compte les risques de prix. Il permet aussi de tester différents assolements d’adaptation.

Irrigation suboptimale

Des travaux sur l’irrigation suboptimale sont en cours : avec un volume d’eau donné qu’on sait limitant, comment fait-on pour maximiser l’efficience de l’eau ? 
En France, il existe aujourd’hui des zones de répartition des eaux (ZRE) comprenant des bassins, sous-bassins, systèmes aquifères caractérisés par une insuffisance des ressources en eau par rapport aux besoins.
Dans une ZRE, il existe des seuils abaissés d’autorisation et de déclarations des prélèvements dans les eaux superficielles comme dans les eaux souterraines. « Il s’agit donc de piloter son irrigation en situation de volume limité, en mettant en place une stratégie de doses et de fréquence de retours d’eau. Quelques essais ont été réalisés en pomme de terre mais nous sommes pour le moment plutôt sur de la projection », conclut Sophie Gendre.•