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1. m pH SPv1 L 60 n pH SEV1 A A EC SPV1 jX 50 A EC SEV1 H 50 40 L 40 30 oE 20 H 20 10 10 0 4 Ho T T T T T T T T T a ra Kan s a Ea ss SE a i Date a pe PH SPV3 50 4 SEV L 50 SPV3 4 A EC SEV3 iA 40 40 L 30 I es 20 c a V1 Conductivit lectrique dS m 8 1 m pH SPV2 m pH SEV2 A EC SPV2 A EC SEV2 L 60 L 50 L 40 30 E H 20 So C C A at A nt N N E E E E E E E E ET a Date SEVi sol des parcelles irrigu es par les eaux pur es et contient la vari t i SPVi sol des parcelles irrigu es par les eaux de puits et contient la vari t i Evolution du pH et de la conductivit lectrique dans les sols des parcelles ensemenc es par les b V2 c V3 irrigu es avec les eaux puits et les eaux pur es La figure 2 montre que les sols irrigu s par les eaux de puits ont des concentrations de Na Ca Mg qui sont relativement constantes alors que la concentration du Cl qui pr sente des fortes variations Les concentrations moyennes du sodium magn sium calcium et du chlorure sont de 14 9 5 0 7 4 et 62 6 x 10 mole kg respectivement le SAR est de 3 79 On constate de fortes concentrations en chlorure des sodium originellement pr sents dans le substrat ils sont dissous lors de l irrigation 4 Concentartion en mole Kg x10 5002. D e 1 300 200 100 W Na SEVI Ca SEVI 4 Mg SEV1 y CI SEV1 SAR SEV1 x s s s s s s s st st st S S S a a at at Qt at G E E E Gt a et A nt GP af Date a 100 s 4 O Sf SE WE Na SPV1 Ca SPV1 v A Mg SPV1 w CI SPV1 SAR SPV1 4 s s 4 SP GP D G C E yp Date a W Na SEV2 Yy 250 Na SPV2 Ca SEV2 e Ca SPV2 Mg SEV2 A Mg SPV2 y CI SEV2 w CI SPV2 SAR SEV2 J saR spv2 J 500 4 N e 400 300 150 4 200 100 Concentration en mole kg x1 0 Concentration en mole Kg x1 0 100 st st st 6t gt gt gt gt st st sl Si sl st ft s st st Ca Ra KA gt s s s s K amp S S Y s ge e s s8 A Qi A E E o GS A QE E E E Ep ef nf Sn Date Date b b M Na SEV3 J m na sPv3 400 Ca SEV3 5 e Ca SPV3 7 4 Mg SEV3 4 mg SPV3 a y CI SEV3 y CI SPV3 SAR SEV3 2004 _ ar spvs X 300 x D 5 E 2 x 3 E z 150 4 5 5 200 E f 5 5 100 S E 4 8 E 100 8 50 A se g 5 Q DAA 2 Zae
3. RER ee LA 0 o ere 87 T T T T T T T T T T T T T T T T T T T St S S a a a a at St St st St amp gt 6t st KI st Ei 5 DE ET A A EE AP FA aS S 5 E N RO s S A Date Date I c c SEVi sol du gazon irrigu e par les eaux pur es et contient la vari t i SPVi sol du gazon irrigu e par les eaux de puit et contient la vari t i Figure 2 Evolution du sodium calcium magn sium chlorure et le SAR dans les sols des parcelles ensemenc es par trois vari t s du gazon V1 a V2 b V3 c irrigu s avec les eaux pur es et V1 a V2 b V3 c les eaux de puits L apport de la salinit aux sols irrigu s par les eaux de la nappe est tr s faible par rapport aux sels existant dans la terre v g tale et le sable Par contre l utilisation des EUE comme eau d irrigation s accompagne d une augmentation des niveaux de concentration des ions d une mani re plus importante que celles observ es dans les sols irrigu s par les eaux de puits Les concentrations moyennes du sodium magn sium calcium et du chlorure sont de 80 7 10 4 16 01 14 64 et 187 36 x10 mole kg respectivement et le SAR est de 14 64 L accumulation des chlorures du sodium est rapider au d but de l irrigation Elle est due l adsorption du chlorure de sodium sur les agr gats du sol Le suivi des ions Ca et Mg ne pr sente aucun changement significatif apr s l irrigation par les deux type d eaux d irr
4. Sodium Na mole I x10 1 32 21 21 Calcium Ca mole I x10 1 19 7 35 Magn sium Mg mole I x10 1 32 2 71 Phosphore mole I x10 0 01 0 28 Bicarbonate HCO mole l x10 3 13 5 19 Sulfate SO mole I x10 0 10 0 88 Nitrates N NO mole l x10 0 08 5 64 Sodium Adsorption Ratio SAR 0 02 6 66 Les eaux de la nappe et celles pur es peuvent tre class es comme eau d irrigation selon l USDA United States Department of Agriculture La classification USDA est bas e sur les valeurs de la conductivit lectrique EC et celle de l indice SAR Sodium Adsorption Ratio 3 e Les eaux de la nappe sont class es C2S1 elles peuvent tre utilis es sur n importe quel type de sol La salinit des eaux EC 0 520 ds m est proche de la limite pour la croissance du gazon sans appliquer des traitements sp ciaux pour la salinit limite situ e EC 0 750 ds m 2 e Les EUE sont class es C4S1 elles sont tr s salines valeur de EC 25C gale 8 15 ds m Cependant elles peuvent tre appliqu es sur n importe quel type de sol vu la valeur du SAR lt 10 On constate que les EUE ont une charge ionique importante vu leurs teneurs en chlorure sodium et nitrates pouvant affecter l absorption d autres cations ex magn sium En revanche d autres l ments min raux indispensables pour la croissance du gazon d passent les besoins comme le calcium qui contribue alimenter le complexe d change du sol 3 La
5. utilis es sur 3 parcelles de terrain P P2 P3 des fins de comparaison les m mes essais sont reproduits dans les m mes conditions en utilisant les eaux de la nappe phr atique eau de puits Chaque parcelle a une dimension de 25 m et est subdivis e en deux parcelles de 12 5 m afin d assurer une r p tition des conditions de chaque essai La subdivision de chaque parcelle est assur e par la pose d un isolant en plastique sur une profondeur de 0 5m afin d emp cher l infiltration entre les subdivisions Chaque parcelle contient une couche de 20 cm de sol compos de 75 de la terre v g tale et de 25 de sable ainsi qu un lysim tre sur ses deux coins oppos s Les lysim tres ont un volume de 1 m et reproduisent les conditions du sol et de la vari t de gazon ensemenc e dans la parcelle concern e ils sont con us avec une bonne tanch it permettant la r cup ration du lixiviat apr s l irrigation 2 3 Caract ristiques des sols et des eaux d irrigation Les sols des parcelles sont compos s de 75 de terre v g tale et 25 de sable Les analyses p dologiques des constituants du sol sont pr sent es dans le tableau 1 Tableau 1 R sultats des analyses de la terre v g tale et du sable Mati re Azote calcaire sels P205 K20 Param tres texture pH organique total total EG NS soluble assimilable changeable Unit dS m g kg ppm ppm T v g tale Lsa 8 70 1 85 0
6. 15 5 20 0 12 0 41 14 56 128 70 Sable S 9 6 0 05 0 01 36 7 0 045 0 16 1 24 9 D apr s ces r sultats la terre pr sente une texture limoneuse avec peu d argile et peu de sable Elle est assez pauvre en l ments nutritifs majeurs azote total phosphore assimilable et potasse changeable et en mati re organique En outre les sables sont tr s pauvres en tout l ment fertilisant La salinit des deux constituants du sol est tr s faible L alcalinit des sables est plus lev e que celle de la terre v g tale Donc le sol est propre la culture mais il ne fournit aucun l ment nutritif ce qui impose d apporter des l ments fertilisants par les eaux d irrigation ou par d ventuels amendements Les eaux utilis es pour l irrigation des parcelles exp rimentales sont de deux types e les eaux de la nappe phr atique de la plaine du Souss pomp es partir des puits de surface de la station e les EUE de la STEP de M zar du grand Agadir trait es par le proc d d puration par infiltration percolation sur des lits de sable Les principales caract ristiques des eaux utilis es pour l irrigation sont indiqu es dans le tableau 2 Tableau 2 R sultats du bilan ionique des EUE et EP utilis es pour l irrigation Param tres Unit s Eau puits EP EUE Conductivit lectrique E C 25 C dS m 7 4 7 1 Chlorure Cl mole i x10 0 58 3 15 Potassium K mole l x10 3 61 20 31
7. Evaluation de l impact environnemental de la r utilisation des eaux us es pur es en irrigation analyse ionique des sols Hind MOUHANNI Hassan HAMDF Abdelaziz BENDOU Eric CAVALLI Lhoussine BENZINE T Laboratoire d Ing nierie d Energie et d Environnement ENSA Agadir Laboratoire de M canique des Fluides et d Energ tique FSSM Marrakech SSERAC Universit de Franche Comt France Responsable environnement R gie Autonome Multiservices d Agadir RAMSA hind mouhanni gmail com RESUME Les eaux us es trait es par la station d puration STEP M Zar du grand Agadir Maroc peuvent tre utilis es pour l irrigation cat gorie A normes OMS Le volume actuel est de 10000 m j et atteindra prochainement 50000 m j Cette production d eaux us es pur es EUE permettra de combler enti rement les besoins en eaux d irrigation des espaces verts du grand Agadir Cette tude concerne la faisabilit de la r utilisation des EUE de la STEP de M Zar pour l irrigation des gazons des golfs Elle pr sente la planification le protocole et les r sultats des essais qui ont t men s pour valuer les impacts environnementaux Nous pr sentons ainsi les r sultats du suivi des analyses physicochimiques des sols pr lev s pendant les 60 premiers jours d irrigation Le suivi de la qualit des sols des parcelles du gazon irrigu es par les EUE et les EP permettent de mettre en vidence une augmentation de la salinit des so
8. comparaison de l apport des eaux d irrigation en l ments majeurs N P K est rapport e dans le tableau 3 Tableau 3 Apport en NPK kg ha an par les eaux d irrigation pour un volume de 1314 m ha an El ments min raux Eau de la nappe Eau us e pur e Besoin th orique 1 N kg ha an 6 83 404 300 P kg ha an 0 000 11 6 100 K kg ha an 0 092 56 5 200 Les eaux de la nappe phr atique sont tr s pauvres en l ments nutritifs par rapport aux teneurs des EUE Ces derni res sont tr s riches en azote et en potassium et pauvres en phosphore Il ressort de ces analyses que les EUE peuvent avoir des effets positifs sur la fertilit du sol et sur le rendement des cultures condition qu elles restent conformes aux recommandations OMS pour l irrigation des cultures cat gories A 2 4 Protocole d irrigation de semences et de suivi Les parcelles irrigu es par les EUE sont loign es de celles irrigu es par les eaux de puits pour viter toute contamination Leur irrigation est effectu e par le m me syst me Il s agit d une aspersion par pistolet ayant un d bit constant de 828 h ce qui permet la ma trise du m me volume d eau d irrigation Chaque parcelle de 25 m est irrigu e trois fois par jour et re oit au total 90 litres d eau par jour Un des objectifs de l tude vise comparer la germination de trois vari t s du gazon des golfs utilis es dans la r gion Il s agit du Penc
9. cross V1 du Ray grass anglais V2 et du m lange de 60 du Ray grass anglais et du 40 du f tuque rouge V3 Les trois vari t s ont t ensemenc es respectivement sur les parcelles P1 P2 et P3 et irrigu es avec les EUE et celles de la nappe pour comparaison Le suivi a d but en juin 2007 par une semence des graines qui a t effectu e la main Les premiers plants du gazon ont germ apr s trois jours de semis pour la vari t V2 et cinq jours pour les vari t s V1 et V3 Les pr l vements des chantillons composites du sol sont effectu s tous les 6 jours partir du premier jour de germination Ce suivi a dur 60 jours au total r sultant en 10 compagnes d chantillonnage Pour chaque compagne 6 chantillons du sol sont r colt s pour tre analys s Les chantillons concernent les 20 cm sup rieurs du sol de chaque parcelle Le temps de germination pour les deux qualit s d eaux est le m me ce qui prouve que les conditions initiales du sol et du semis sont pareilles pour les diff rentes parcelles 3 RESULTATS ET DISCUSSION Les analyses ioniques des sols irrigu s par les deux types d eau d irrigation ont port sur les param tres suivants pH conductivit lectrique EC sodium calcium magn sium chlorures ratio d adsorption du sodium SAR sulfates et bicarbonates figures 1 et 2 Dans tous les cas on constate des valeurs du pH voisines de la neutralit entre 7 1 et 8 8 avec une moyenne d
10. de l ordre de 8 millions m an Avec un d bit journalier de 50 000 m j les EUE de la STEP de M zar combleront enti rement ce besoin Les terrains des golfs occupent eux seuls 268 ha de la superficie totale des espaces verts d Agadir 30 5 avec une consommation d eau estim e 3216000 m an Cette tude s int resse donc l utilisation des EUE pour l irrigation des golfs Elle pr sente la planification le protocole et les r sultats pr liminaires des essais qui sont men s pour valuer les impacts environnementaux de cette utilisation Une attention particuli re est accord e au suivi et la comparaison des r sultats des analyses ioniques des sols des parcelles du gazon irrigu es par les EUE et de celles irrigu es par les eaux de la nappe phr atique 2 MATERIELS ET METHODES 2 1 Site exp rimental Les essais in situ sont r alis s sur le site de la STEP de M zar du grand Agadir o deux zones de terrain ont t am nag es une pour les essais utilisant les EUE de la STEP pour l irrigation et l autre pour l utilisation des eaux de la nappe phr atique eau de puits pour l irrigation 2 2 Planification des essais Afin d tudier la faisabilit et valuer l impact de l utilisation des EUE sur l irrigation du gazon des golfs 3 vari t s de gazon des golfs savoir le Penccross V1 le Ray grass anglais V2 et le m lange de 60 du 1 Ray grass anglais et du 40 du f tuque rouge V3 ont t
11. e 7 9 Le pH du sol est constant dans le temps ind pendamment de la vari t du gazon et du type d eau d irrigation Par contre les fluctuations des courbes de la conductivit lectrique EC pr sentent une diff rence de comportement selon le type et la salinit d eau d irrigation utilis e Les sols du gazon irrigu s par les eaux de puits pr sentent des valeurs de la CE qui varient entre 0 46 et 10 4 dS m avec une moyenne de 4 07 dS m La valeur moyenne des concentrations en sels solubles est de 0 0034 g kg pour les trois vari t s Rappelons que l EC et les sels solubles de la terre v g tale TV du sable S et du compos 75 TV et 25 S sont respectivement de 0 12 0 045 0 09 dS m et 0 41 0 16 0 34 g kg Les sels solubles du compos de la TV et du S ont diminu de 99 Ceci est expliqu par une lixiviation des sels vers la nappe par les eaux d irrigation Pour les sols irrigu s par les EUE les valeurs de EC varient entre 1 4 et 59 dS m avec une moyenne de 22 94 dS m La valeur moyenne des concentrations des sels solubles est de 0 016 g kg pour les trois vari t s Les sels solubles du compos ont diminu de 96 cause de la lixiviation par les eaux pur es salines ce qui augmente aussi l EC des sols et par la suite de la nappe phr atique 1 Conductivit ectrique dS m Conductivit lectrique dS m Figure 1 trois vari t s de gazon 60
12. igation 2 Les concentrations moyennes des sulfates et des bicarbonates dans les sols du gazon irrigu s par les EUE et les EP sont de 7 06 6 5 et 5 54 6 55 x10 mole kg respectivement Les concentrations des sulfates et des bicarbonates rapportent une constante dans le temps quelque soit le type de gazon et la qualit d eau d irrigation utilis malgr la formation des pr cipit s de carbonate de calcium et de magn sium lors de l irrigation par les EUE 3 4 CONCLUSION Le suivi de la qualit des sols des parcelles du gazon irrigu es par les EUE et les EP nous ont permis de mettre en vidence une augmentation de la salinit des sols Cette salinisation des sols ne d pend pas seulement de la qualit des eaux d irrigation mais aussi de la concentration et du type des sels solubles 5 contenus dans les sols avant irrigation Les sels solubles sont lixivi s au cours de l irrigation La qualit des sols doit donc tre prise en consid ration lors de la r utilisation des EUE pour l irrigation REMERCIEMENTS Nos remerciements s adressent la R gie Autonome Multiservice d Agadir RAMSA l Office R gionale de Mise en Valeur Agricole du Souss Massa Daraa ORMVAS l Institut Nationale de Recherche Agronomique d Agadir INRA et au laboratoire de chimie des eaux Besan on en France SERAC R F RENCES BIBLIOGRAPHIQUES 1 F Chenini M Trad S R jeb Z Ch abouni D Xanthoulis 2002 Optimisation et durabilit du t
13. ls Cette salinisation des sols ne d pend pas seulement de la qualit des eaux d irrigation mais aussi de la concentration et du type des sels solubles contenus dans les sols avant irrigation La qualit des sols doit donc tre prise en consid ration lors de la r utilisation des EUE pour l irragation Mots cl s R utilisation eaux us es pur es irrigation gazon des golfs salinit analyses ioniques sol 1 INTRODUCTION La r gion d Agadir est une r gion agricole qui se caract rise par un climat aride des ressources en eau tr s limit es et des sols pauvres en l ments nutritifs Le secteur agricole est le plus grand consommateur d eau De ce fait l utilisation des Eaux Us es Epur es EUE pour l irrigation peut contribuer pr server les ressources en eau de la r gion De plus vu la richesse des EUE en l ments fertilisants cette solution permettra le recyclage de ces l ments et la diminution de l usage abusif des engrais Le potentiel actuel des eaux us es trait es par la STEP M Zar du grand Agadir susceptible d tre utilis sans restriction pour l irrigation cat gorie A normes OMS peut atteindre 50 000 m j Une tude de faisabilit sur la r utilisation des EUE de la STEP de M Zar a t lanc e par la R gie Autonome Multiservices d Agadir RAMSA La superficie totale des espaces verts public priv terrains de golf est estim e 878 ha avec un besoin en eau d irrigation satisfaire
14. raitement et de la r utilisation des eaux us es en agriculture Rapport Minist re de l agriculture de l environnement et des ressources hydrauliques Institut National de Recherche en G nie Rural Eaux et For ts Tunisie 2 M Bazza D Xanthoulis 2004 Irrigation avec les eaux us es trait es manuel d utilisation de la FAO 3 R S Ayers D Westcot 1988 la qualit de l eau en agriculture Bulletin FAO d irrigation et du drainage 4 M Jalali 2008 Effect of sodium and magnesium on Kinetics of potassium release in some calcareous soils of Western Iran Geoderma 145 207 215
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