Action du SAG sur la qualité du sol
Cinq paramètres ont été retenus pour suivre et contrôler l’effet du traitement de l’eau d’irrigation sur les caractéristiques physico-chimiques du sol.
Effet sur la salinité
La salinité globale a fortement diminué dans tout le profil du sol (Figure 2, (voir fichier PDF)). Partant de 3 dS/m en surface, la CE s’est stabilisée aux environs de 1dS/m. Ces diminutions de salinité s’expliquent par le fait que le traitement de l’eau d’irrigation par l’acide sulfurique agit sur le sol en améliorant sa perméabilité (voir effet sur la perméabilité). Le sol étant encore plus humide par la dernière irrigation, le surplus de l’eau de bonne qualité a permis le dessalage du sol en particulier les deux premiers horizons (0-20 et 20-40 cm).
Effet sur l’ESP du sol
L’effet le plus spectaculaire est celui de la réduction du Pourcentage de Sodium Echangeable (ESP) surtout dans les 40 premières cm du sol (Figure 3). En effet, on a constaté qu’en surface (0-20cm), l’ESP initial a été réduit d’une manière considérable après une seul semaine d’irrigation avec l’eau traitée. La valeur de l’ESP est passée de 17,38% à 5,48%. Cette diminution est la conséquence directe de l’échange Ca-Na et la lixiviation du sodium en profondeur au delà de 100 cm.
Pour le reste du profil, la variation de l’ESP n’est pas très significative car les valeurs trouvées oscillent toujours aux environs de 5. La diminution de l’ESP dans la parcelle irriguée par l’eau traitée (SAG) peut être expliquée par les réactions suivantes:
H2 SO4 + Ca CO3 —– Ca SO4 + H2 O + CO2 ä
Ca SO4 + 2Na-sol —– Ca-sol + NaSO4 æ (pour les sols calcaires)
Donc, on peut conclure que la diminution de l’ESP est due à l’enrichissement continue de la solution du sol en calcium solubilisé à partir du calcaire du sol, grâce à l’action de l’eau légèrement acide.
Effet sur le SARps du sol
Une diminution importante du Ration d’Adsorption du sodium par le sol (SAR) (Figure 4 (voir fichier PDF)) sur tout le profil du sol été enregistrée. Cette diminution est conséquente d’une réduction relativement plus importante du Na+ par rapport au Ca++ et Mg++.
La solubilisation de CaCO3 (voire état final, Figure 5 (voir fichier PDF)) par l’eau traitée se traduit par un enrichissement relatif de la solution du sol par les ions calcium et magnésium. Durant l’expérimentation, on a constaté que sur les 20 premiers centimètres, le SARps a diminué d’une manière considérable après la première semaine d’irrigation avec l’eau traitée, alors que pour le reste du profil, ce changement n’a pas été important. Ce phénomène, constaté en profondeur après la première semaine d’irrigation, est momentané et est le résultat de l’enrichissement de la solution du sol en Na+ provenant du complexe adsorbant de l’horizon de surface. La poursuite de l’irrigation avec l’eau traitée va baisser le SARps, même en profondeur.
On peut donc conclure que le traitement de l’eau par le SAG permet au calcium précipité de retourner à la solution du sol et contrôler le ratio Na/Ca de cette solution. Notons aussi que ce ratio, qui était initialement supérieur à 1 (soit 1,06), a était réduit à 0,61 après la dernière semaine d’irrigation.
Effet sur le pH du sol
Le pH n’a pas enregistré de diminutions significatives après 5 semaines d’irrigation par l’eau traitée (Figure 6 (voir fichier PDF)). Les protons apportés par l’eau ont été neutralisés par la dissolution du carbonate de calcium. Ce résultat montre que, malgré le fait d’irriguer avec une eau à pH 6 durant 5 semaines, le pH du sol n’a pas significativement diminué. L’excès de proton H+ amené par l’eau d’irrigation est continuellement neutralisé par les carbonates.
Effet sur la perméabilité du sol
L’irrigation avec l’eau traitée a eu un effet très significatif sur la perméabilité. En effet, la valeur moyenne trouvée à l’état initial est de 0,46 cm/h. A l’état final, cette valeur a augmenté pour atteindre une moyenne de 21,5 cm/h. Autrement dit, la perméabilité verticale est passée d’un état très faible à un l’état élevé (K>20 cm/h). La variation de la conductivité hydraulique a montré une amélioration significative. Elle est passée d’une moyenne de 0,63 m/j à l’état initial à une valeur de 2,38 m/j à l’état final après irrigation avec l’eau traitée.
D’après ce qui précède, on constate que le traitement de l’eau d’irrigation par le générateur d’acide sulfurique a eu un effet très hautement significatif sur les propriétés physico-chimiques du sol suivantes: conductivité électrique; ESP; composition ionique de la solution du sol (SARps) et la perméabilité. Cet effet est dû en grande partie à la qualité de l’eau d’irrigation traitée. L’irrigation avec cette eau traitée a engendré, avec le temps, une désalinisation et une désodification rapides du sol, toute en améliorant la perméabilité et l’agrégation du sol qui vont faciliter la lixiviation des sels.
Cependant, sous irrigation goutte à goutte, seule la partie humectée est désalinisée et désodifiée (Figures 7, 8 et 9 (voir fichier PDF)). Les sels s’accumulent en dehors des zones humectées. Des irrigations par submersion ou des fortes pluies sont nécessaires pour lixivier les sels et le sodium accumulés dans les zones non touchées par l’irrigation.
M. Badraoui, J. Bourakhouadar
Institut Agronomique et Vétérinaire Hassan II
E.W. Jackson, Sweetwater Farming Incorporation, Utah, USA www.i-sweetwater.com
D. Tessier, Institut National de la Recherche Agronomique Versailles, France