IMPACT DE L’IRRIGATION SUR LA QUALITE DES EAUX SOUTERRAINES

La rotation

     C’est l’ordre de succession des cultures sur la même parcelle, naturellement sur les soles dévouées à telle ou telle culture, les paysans ont très tôt appliqué des principes de rotation des cultures pour la raison qu’ils avaient compris que cette technique offrait de nombreux avantages : lutte contre les organismes nuisibles; amélioration de la structure du sol (systèmes racinaires variés, rhizosphères différentes, etc.) ; amélioration de la fertilité (apport de nitrates par les légumineuses, engrais verts, composts, etc.) ; facilitation du travail du sol (compactage réduit, érosion diminué, etc.). Jusqu’à une époque récente, ces techniques de rotation des cultures étaient très largement appliquées, y compris dans les zones de grande production céréalières. C’est principalement avec l’introduction massive des engrais et des produits phytoparasitaires et l’utilisation d’un machinisme agricole conséquent, sinon démesuré, que les pratiques de polycultures en rotation ont fait place à des pratiques de monoculture intensive où l’on constate que certains agriculteurs n’hésitent plus à cultiver dix ou quinze années de suite du maïs ou du colza, à grand renfort de nitrates, de phosphates, de round-up, de régent et autres joyeusetés… Les incidences de ces pratiques en termes de santé, de coût, d’atteintes environnementales sur les paysans d’abord, sur leurs terres, sur les consommateurs, etc. ont incité à repenser la politique agricole et à revenir à des pratiques plus respectueuses de l’environnement et de la santé. C’est le propos de l’agriculture dite biodynamique (agrobiologie et agriculture raisonnée).

Pollution vis-à-vis des nitrates, nitrites, ammonium et des phosphates

       En se référant aux résultats des histogrammes (Fig. N° 65) on s’aperçoit que les eaux de la nappe superficielle sont altérées suite à la présence des teneurs excessives en composés azotés et en phosphates. Comparées à la grille de qualité (Tableau 26), ces paramètres dépassant les normes tolérées et montrent que les eaux du périmètre irrigué, sont remarquablement polluées au niveau de tous les secteurs. Ces indicateurs confirment l’hypothèse d’une pollution essentiellement agricole, surtout par les phosphates, avec une pollution importante.

Caractéristiques des sols sablo-limoneux

– D’origine alluviale, meubles, souples, à réaction subalcaline ou neutre, perméables et bien drainés.
– Les sols sablo-limoneux sont perméables à l’eau et à l’air du fait de leur porosité texturale entraînant une bonne aération, un bon drainage du sol et un bon développement racinaire.
– Toutefois, en saison sèche ces sols vont avoir tendance à sécher rapidement d’où des besoins assez importants en arrosage. Ils ont aussi la particularité de ne pas retenir facilement les éléments fertilisants.
– Du fait de leur texture, ils favorisent une importante infiltration ; ce qui limite le ruissellement des eaux.
– Ces types des sols présentent des variantes qui peuvent être déterminées à partir du pourcentage moyen en éléments fins (argiles et limons) des horizons.

Le potasse assimilable (k2O)

      Le potassium assimilable joue un rôle important dans différentes fonctions cellulaires de la plante telles la synthèse des sucres et des protéines, la turgescence des tissus, l’augmentation de la résistance à la déshydratation et le transfert des substances minérales et organiques dans les différents organes de l’arbre. (El Hali, 2015) Une déficience en cet élément se traduit par une nécrose des bordures des feuilles montrées par une réduction de la coloration. Ainsi, son excès dans le sol entraine une diminution en calcium et magnésium. Les résultats obtenus après analyse des échantillons du sol montrent des valeurs qui varient de 112 mg/kg dans le point (S3) à 250 mg/kg pour le (S1)

Relation sol Versus eau souterraine

      La distribution des paramètres physico-chimiques et des paramètres de pollutions dans les eaux souterraines et dans les sols ont été réalisés, il convient d’interpréter la liaison de ces résultats qui ont été mis en évidence lors de ce chapitre. Pour la visualisation des ces relations, nous allons porter sur des graphique les concentrations des éléments dans les sols versus dans les eaux. (Fig. N° 85 et 86) L’interprétation des résultats des corrélations a été faite à la base de la classification de Landsheere 1979. En effet, on constate que lors de l’augmentation du pH_sol, le pH_Eau souterraine augmente aussi. Le pH du sol est dû à une accumulation de sels solubles classés comme sol salin, sol sodique, sol salin sodique ou sol alcalin. Le sol dans les zones d’étude (calcaires) près de la surface est alcalin en raison des carbonates de calcium présent dans le calcaire en mélange constant avec le sol. Les eaux souterraines dans ces zones renferment des calcaire dissous. La relation CE_sol vs CE_Eau, montre un coefficient de corrélation que r = 0.82, ce qui indique une bonne corrélation entre la conductivité électrique des échantillons provenant des sols et les échantillons provenant des puits. (Landsheere, 1979). Fig. N° 85 b L’étude combinée des rapports ioniques et de l’analyse statistique des données montre qu’il existe une deuxième cause anthropiques de la salinité des eaux souterraines associée avec la première d’origine naturels qui résulte essentiellement de la dissolution des évaporites (halite et gypse) et de l’infiltration des eaux de ruissellement, et du remplissage de la nappe par les eaux d’irrigation qui sont chargées en sels initialement reconcentrés dans le sol ou dans la zone non saturée. Les concentrations élevées en fertilisant sont l’indice d’une pollution anthropique d’origine ou agricole qui affecte tout le périmètre irrigué Guelma-Bouchegouf. Les relations NO3-_sol vs NO3-_Eau et P_sol vs P_Eau, montrent aussi de bon coefficient de corrélation respectivement de 0.84, 0.78, traduisant ainsi une évolution similaire de ces deux paramètres de pollution dans les sols et dans les eaux. Ceci étant en relation avec l’utilisation des engrais azotés et phosphatés dans les sédiments du périmètre irrigué Guelma Bouchegouf et leur lessivage vers la nappe alluvionnaire de la région d’étude. Fig. N° 85 c, d Les nitrates étant très solubles dans l’eau; ils migrent donc aisément dans la nappe phréatique, étant donné le types de sol de région (sablo-limoneux), lorsque les niveaux excèdent les besoins de la végétation. (Santé Canada, 1996) Les histogrammes NO2-_sol vs NO2-_Eau, O2-_sol vs O2-_Eau, NH4+_sol vs NH4+_Eau etK+_sol vs K+_Eau, montrent des coefficients de corrélations très faibles et non significatifs. En effet les NO2- et l’NH4+ obéissent à la relation azotée de nitrification, les nitrites sont produits par nitrification, c’est l’oxydation de l’ammonium en nitrite donc il n’a pas de relation des ces deux éléments dans les eaux et dans les sédiments.

Table des matières

Introduction générale
CHAPITRE I : CADRE GÉNÉRAL
I. Situation géographique
I.1. Situation régionale
II. Géomorphologie générale
III. Hydrologie
IV. Ressources en eau de la région d’étude
IV.1. Ressource en eau de surface
IV.1.1. L’apport de l’oued Seybouse
IV.1.2. Barrages et Retenues collinaires
V. Contexte socio-économique
V.1. Couvert végétal
V.2. Agriculture et production végétale
CHAPITRE II : CADRE GÉOLOGIQUE
Introduction
I. Cadre géologique régional
II. Cadre géologique local
II.1. Stratigraphie des différentes unités structurales
II.1.1. Les formations récentes (Post-nappes)
II.1.2. Le domaine allochtone
II.1.3. Le domaine para-autochtone
II.2. Le cadre structural
II.2.1. La phase fini-éocène dite « atlasique »
II.2.2. La phase miocène inférieure
II.2.3. La phase tectonique post-nappe
II.3. Reconstitution paléogéographique
Conclusion
CHAPITRE III : CADRE HYDROCLIMATOLOGIQUE
Introduction
I. Climatologie de la zone d’étude
II. Variations des facteurs climatiques
II.1. Les précipitations
II.1.1. Précipitations moyennes mensuelles
II.1.2. Précipitations saisonnière
II.1.3. Précipitations moyennes annuelles
II.1.4. Le coefficient pluviométrique
II.2. La température
III. Type de climat
III.1. Indice de l’UNESCO (1977)
III.2. Indice d’aridité d’Emberger
III.3. Diagramme ombro thermique de Gaussen (P=2T)
IV. Le Bilan hydrique
IV.1. L’évapotranspiration
IV.1.1. L’évapotranspiration potentielle (ETP)
IV.1.2. L’évapotranspiration réelle (ETR)
IV.2. Interprétation du bilan :
IV.2. Estimation de l’écoulement
IV.3. Estimation de l’infiltration
Conclusion
CHAPITRE IV : CADRE HYDROGÉOLOGIQUE
Introduction
I. Identification des aquifères
I.1. Les nappes de la plaine de Guelma
I.1.1. Aquifère des alluvions Mio-Plio Quaternaires de Guelma
I.1.2. Aquifère des formations carbonatées dans la région d’Héliopolis-El Fedjoudj
I.2. Nappes de la plaine de Bouchegouf
II. La piézométrie
II.1. La carte piézométrique
II.2. Piézométrie de l’aquifère alluvionnaire de Guelma
II.3. Piézométrie de la nappe alluviale de Bouchegouf
Conclusion
CHAPITRE V : CARACTÉRISTIQUE DU PÉRIÈTRE IRRIGUÉ GUELMA-BOUCHEGOUF
Introduction
I. Présentation du Périmètre d’irrigation Guelma-Bouchegouf
II. Evaluation des besoins en eau pour l’irrigation
II.1. Ressource en eau
II.1.1. Volume annuel d’eau pompé de l’oued Seybouse
II.2. Mode d’irrigation
II.2.1. L’irrigation par aspersion
II.2.2. L’évolution des superficies irriguées
II.2.3. Schéma de distribution de l’eau d’irrigation
II.2.4. Consistance du périmètre d’irrigation
II.2.5. Stations de pompage
II.2.6. Principe de fonctionnement des installations
III. Analyse Agro- pédologique
III.1. Evaluation des sols du périmètre irrigué
III.1.1. Propriété physique du sol du périmètre irrigué
III.2. Les systèmes culturaux
III.2.1. Les assolements
III.2.2. La rotation
IV. les engrais
IV.1. Les engrais les plus utilisés dans la zone d’étude
Conclusion
CHAPITRE VI : HYDROCHIMIE
Introduction
I- Hydrochimie des eaux souterraines
I.1. Méthodes et stratégie de travail
I.1.1 Prélèvements
I.1.2. Matériels et méthodes d’analyse
I.1.3. Mesures in situ
I.1.4. Analyse des éléments chimiques
I.1.5. Inventaire des points de prélèvements
I.2. Résultats et interprétations
I.2.1 Distribution spatiale des paramètres physico-chimiques
I.2.2. Eléments métalliques en traces
I.2.3. Classification et interprétation de la qualité des eaux souterraines
I.2.4. Analyse en Composantes Principales
II. Hydrochimie dans les sédiments
II.1. Méthodes et stratégie de travail
II.1.1. L’échantillonnage
II.1.2. Matériels et méthodes
II.1.3. Analyse des éléments
II.1.4. Inventaire des points de prélèvements
II.2. Résultats et interprétations
II.2.1. Analyse granulométrique et texture des sols
II.2.2. Caractéristiques des sols sablo-limoneux
II.2.3. Le pH des sols
II.2.4. La conductivité électrique
II.2.5. L’oxygène du sol
II.2.6. L’Azote
II.2.7. Nitrate
II.2.8. Nitrite
II.2.9. L’ammonium
II.2.10. Le phosphore (P)
II.2.11. Le phosphore assimilable
II.2.12. Le potassium
II.2.14. L’engrais NPK 15.15.15
II.4. Relation sol Versus eau souterraine
III. Analyse en Composantes Principales (Sédiments et eaux souterraines)
III.1. Statistiques élémentaires
III.2. Matrice de corrélation
III.3. Analyse factorielle des données
III.4. Etude des variables
III.5. Cercles de corrélations des variables
III.6. Etude des individus
III.6.1. Représentation des individus
III.6.2. Projection des individus: Plan (F1-F2)
Conclusion
Conclusion générale
Références Bibliographiques

Télécharger le rapport complet