Technologies

Irrigation déficitaire à l’eau salée en milieu aride [Tunisia]

تحديد الري بالمياه المالحة

technologies_4172 - Tunisia

Completeness: 90%

1. General information

1.2 Contact details of resource persons and institutions involved in the assessment and documentation of the Technology

Key resource person(s)

SLM specialist:

NAGAZ Kamel

Institut des Régions Arides

Tunisia

Name of project which facilitated the documentation/ evaluation of the Technology (if relevant)
Decision Support for Mainstreaming and Scaling out Sustainable Land Management (GEF-FAO / DS-SLM)
Name of the institution(s) which facilitated the documentation/ evaluation of the Technology (if relevant)
CDE Centre for Development and Environment (CDE Centre for Development and Environment) - Switzerland
Name of the institution(s) which facilitated the documentation/ evaluation of the Technology (if relevant)
Institut des Régions Arides de Médenine (Institut des Régions Arides de Médenine) - Tunisia

1.3 Conditions regarding the use of data documented through WOCAT

The compiler and key resource person(s) accept the conditions regarding the use of data documented through WOCAT:

Yes

1.4 Declaration on sustainability of the described Technology

Is the Technology described here problematic with regard to land degradation, so that it cannot be declared a sustainable land management technology?

No

1.5 Reference to Questionnaire(s) on SLM Approaches (documented using WOCAT)

Conduite de l’irrigation déficitaire à l’eau salée
approaches

Conduite de l’irrigation déficitaire à l’eau salée [Tunisia]

Il s’agit d’élaborer une fiche d’irrigation déficitaire qui représente un guide de pilotage de l’irrigation déficitaire basé sur les besoins en eau de la culture et les caractéristiques du sol présenté sous forme d’un calendrier d’irrigation simple.

  • Compiler: Donia Mühlematter

2. Description of the SLM Technology

2.1 Short description of the Technology

Definition of the Technology:

L’irrigation déficitaire est une pratique qui consiste à appliquer délibérément moins d’eau que la quantité nécessaire pour satisfaire les besoins en eau de la culture. Le déficit hydrique décidé devrait se traduire par une réduction du rendement moins importante que la réduction de la quantité d’eau apportée.

2.2 Detailed description of the Technology

Description:

Lorsque les quantités d’eau d’irrigation ne permettent plus de couvrir l’évapotranspiration maximale des cultures deux solutions sont possibles : réduire les superficies irriguées de façon à couvrir l’ETc maximale et maintenir les niveaux de rendement à leurs valeurs maximales ou maintenir les superficies irriguées et réduire les apports, dans ce cas il faut s’attendre à une chute du rendement.
L’application de quantités d’eau d’irrigation en dessous de l’ETc maximale est appelée irrigation déficitaire (DI). Elle consiste à réduire volontairement les apports d’eau tout en acceptant une certaine réduction des rendements.
La conduite de l’irrigation déficitaire ne diffère pas fondamentalement de celle de l’irrigation classique, il s’agit d’abord de déterminer l’évapotranspiration maximale de la culture (ETc), déterminer les apports correspondants, et appliquer une réduction par rapport aux quantités maximales calculées.
Il existe deux modes de conduite de l'irrigation déficitaire : l'irrigation déficitaire continue, DI (Deficit Irrigation) pour laquelle la réduction est appliquée durant toute la saison de la culture, et l'irrigation déficitaire régulée, RDI (Regulated Deficit Irrigation) pour laquelle les réductions ne sont appliquées que durant les stades où la culture est moins sensible au stress hydrique. La méthode de la FAO (Allen at al 1998) permet d’estimer l’évapotranspiration en utilisant la formule de Penman-Monteith. Cette méthode est suffisamment précise pour déterminer l’ETc de la plupart des cultures herbacées. Beaucoup d’incertitude demeure cependant lorsque cette approche est utilisée en arboriculture
compte tenu des discontinuités du couvert végétal et du système racinaire et de l’incertitude sur la partition évaporation/transpiration.
Lorsque la salinité de l'eau d'irrigation est forte, la réduction des apports par irrigation s'accompagne par une réduction des quantités de sels ajoutés. Vu de cet angle l'irrigation déficitaire a globalement un impact négatif moins prononcé sur la salinisation des sols et des eaux souterraines que la pleine irrigation. Cependant, adopter des niveaux de déficit élevés ne favorise pas les conditions de drainage et peut engendrer à long terme une salinisation de la zone racinaire du sol. Des précautions devraient donc être prises pour éviter l'accumulation des sels ajoutés dans la zone racinaire.

2.3 Photos of the Technology

2.5 Country/ region/ locations where the Technology has been applied and which are covered by this assessment

Country:

Tunisia

Region/ State/ Province:

Médenine

Specify the spread of the Technology:
  • evenly spread over an area
If precise area is not known, indicate approximate area covered:
  • < 0.1 km2 (10 ha)
Is/are the technology site(s) located in a permanently protected area?

Yes

If yes, specify:

Des parcelles expérimentales de l'institut des régions arides.

2.6 Date of implementation

If precise year is not known, indicate approximate date:
  • 10-50 years ago

2.7 Introduction of the Technology

Specify how the Technology was introduced:
  • during experiments/ research
Comments (type of project, etc.):

Expérimentation Irrigation déficitaire.

3. Classification of the SLM Technology

3.1 Main purpose(s) of the Technology

  • reduce, prevent, restore land degradation
  • conserve ecosystem
  • reduce risk of disasters
  • create beneficial economic impact

3.2 Current land use type(s) where the Technology is applied

Land use mixed within the same land unit:

No


Cropland

Cropland

  • Annual cropping
  • Tree and shrub cropping
Annual cropping - Specify crops:
  • cereals - barley
Tree and shrub cropping - Specify crops:
  • olive
Number of growing seasons per year:
  • 1
Is intercropping practiced?

No

3.3 Has land use changed due to the implementation of the Technology?

Has land use changed due to the implementation of the Technology?
  • Yes (Please fill out the questions below with regard to the land use before implementation of the Technology)
Land use mixed within the same land unit:

No

Cropland

Cropland

  • Tree and shrub cropping
Tree and shrub cropping - Specify crops:
  • olive

3.4 Water supply

Water supply for the land on which the Technology is applied:
  • mixed rainfed-irrigated

3.5 SLM group to which the Technology belongs

  • improved ground/ vegetation cover
  • ground water management
  • ecosystem-based disaster risk reduction

3.6 SLM measures comprising the Technology

agronomic measures

agronomic measures

  • A1: Vegetation/ soil cover
  • A3: Soil surface treatment
  • A7: Others
A3: Differentiate tillage systems:

A 3.2: Reduced tillage (> 30% soil cover)

management measures

management measures

  • M1: Change of land use type
  • M3: Layout according to natural and human environment
Comments:

Irrigation défictaire.

3.7 Main types of land degradation addressed by the Technology

chemical soil deterioration

chemical soil deterioration

  • Cs: salinization/ alkalinization
water degradation

water degradation

  • Hp: decline of surface water quality
Comments:

L’agriculture irriguée dans les régions arides est soumise au danger d’accumulation de sels dans les sols vu la qualité des eaux utilisées et la forte demande climatique. Les parcelles irriguées ne sont pas équipées de système de drainage artificiel et les agriculteurs comptent essentiellement sur les précipitations pour le lessivage naturel du sol. Les quantités d'eau d'irrigation délivrées par les agriculteurs sont le résultat de pratiques empiriques locales qui ne tiennent pas nécessairement compte des besoins réels de la plante; l’application de l’eau dépasse souvent les besoins de la culture ce qui réduit la productivité de l’eau. Cette sur-irrigation aide à lessiver les sels de la zone racinaire durant les premières années de culture, mais elle augmente le risque d’une salinisation rapide du sol suite à l’augmentation de la quantité de sels apportée au sol.

3.8 Prevention, reduction, or restoration of land degradation

Specify the goal of the Technology with regard to land degradation:
  • restore/ rehabilitate severely degraded land
  • adapt to land degradation

4. Technical specifications, implementation activities, inputs, and costs

4.1 Technical drawing of the Technology

Technical specifications (related to technical drawing):

Parcelle cultivée et irriguée au goutte à goutte sous pleine irrigation et irrigation déficitaire à partir d’un point d’eau étant le puits de surface ayant une salinité élevée.

Author:

Kamel NAGAZ

4.2 General information regarding the calculation of inputs and costs

Specify how costs and inputs were calculated:
  • per Technology area
Indicate size and area unit:

ha

other/ national currency (specify):

Dinars Tunisien (DT)

If relevant, indicate exchange rate from USD to local currency (e.g. 1 USD = 79.9 Brazilian Real): 1 USD =:

2.5

Indicate average wage cost of hired labour per day:

10 DT

4.3 Establishment activities

Activity Timing (season)
1. Préparation de la parcelle (labour)
2. Fertilisation organique et minérale
3. Installation du système d’irrigation goutte à goutte
4. Plantation de la culture
5. Suivi technique
6. Récolte

4.4 Costs and inputs needed for establishment

Specify input Unit Quantity Costs per Unit Total costs per input % of costs borne by land users
Labour Main d’oeuvre (10 DT/personne/jours) jours 34.0 10.0 340.0 100.0
Equipment Système goutte à goutte et accessoires unité 1.0 650.0 650.0 40.0
Plant material Semences unité 700.0 1.0 700.0 85.0
Fertilizers and biocides Fumure organique et minérale unité 198.0 1.0 198.0 100.0
Total costs for establishment of the Technology 1888.0
Total costs for establishment of the Technology in USD 755.2

4.5 Maintenance/ recurrent activities

Activity Timing/ frequency
1. Traitement phytosanitaire

4.6 Costs and inputs needed for maintenance/ recurrent activities (per year)

Specify input Unit Quantity Costs per Unit Total costs per input % of costs borne by land users
Fertilizers and biocides Produits phytosanitairs unité 92.0 1.0 92.0 100.0
Total costs for maintenance of the Technology 92.0
Total costs for maintenance of the Technology in USD 36.8

4.7 Most important factors affecting the costs

Describe the most determinate factors affecting the costs:

L’agriculture irriguée dans les régions arides est soumise au danger d’accumulation de sels dans les sols vu la qualité des eaux utilisées et la forte demande climatique. Les parcelles irriguées ne sont pas équipées de système de drainage artificiel et les agriculteurs comptent essentiellement sur les précipitations pour le lessivage naturel du sol. Les quantités d'eau d'irrigation délivrées par les agriculteurs sont le résultat de pratiques empiriques locales qui ne tiennent pas nécessairement compte des besoins réels de la plante; l’application de l’eau dépasse souvent les besoins de la culture ce qui réduit la productivité de l’eau. Cette sur-irrigation aide à lessiver les sels de la zone racinaire durant les premières années de culture, mais elle augmente le risque d’une salinisation rapide du sol suite à l’augmentation de la quantité de sels apportée au sol.

5. Natural and human environment

5.1 Climate

Annual rainfall
  • < 250 mm
  • 251-500 mm
  • 501-750 mm
  • 751-1,000 mm
  • 1,001-1,500 mm
  • 1,501-2,000 mm
  • 2,001-3,000 mm
  • 3,001-4,000 mm
  • > 4,000 mm
Agro-climatic zone
  • arid

5.2 Topography

Slopes on average:
  • flat (0-2%)
  • gentle (3-5%)
  • moderate (6-10%)
  • rolling (11-15%)
  • hilly (16-30%)
  • steep (31-60%)
  • very steep (>60%)
Landforms:
  • plateau/plains
  • ridges
  • mountain slopes
  • hill slopes
  • footslopes
  • valley floors
Altitudinal zone:
  • 0-100 m a.s.l.
  • 101-500 m a.s.l.
  • 501-1,000 m a.s.l.
  • 1,001-1,500 m a.s.l.
  • 1,501-2,000 m a.s.l.
  • 2,001-2,500 m a.s.l.
  • 2,501-3,000 m a.s.l.
  • 3,001-4,000 m a.s.l.
  • > 4,000 m a.s.l.
Indicate if the Technology is specifically applied in:
  • concave situations

5.3 Soils

Soil depth on average:
  • very shallow (0-20 cm)
  • shallow (21-50 cm)
  • moderately deep (51-80 cm)
  • deep (81-120 cm)
  • very deep (> 120 cm)
Soil texture (topsoil):
  • coarse/ light (sandy)
Soil texture (> 20 cm below surface):
  • coarse/ light (sandy)
Topsoil organic matter:
  • low (<1%)

5.4 Water availability and quality

Ground water table:

on surface

Availability of surface water:

good

Water quality (untreated):

unusable

Water quality refers to:

surface water

Is water salinity a problem?

Yes

Specify:

Salinité élévée.

Is flooding of the area occurring?

No

5.5 Biodiversity

Species diversity:
  • low
Habitat diversity:
  • low

5.6 Characteristics of land users applying the Technology

Sedentary or nomadic:
  • Sedentary
Market orientation of production system:
  • subsistence (self-supply)
Off-farm income:
  • > 50% of all income
Relative level of wealth:
  • average
Individuals or groups:
  • employee (company, government)
Level of mechanization:
  • manual work
Gender:
  • men
Age of land users:
  • middle-aged

5.7 Average area of land used by land users applying the Technology

  • < 0.5 ha
  • 0.5-1 ha
  • 1-2 ha
  • 2-5 ha
  • 5-15 ha
  • 15-50 ha
  • 50-100 ha
  • 100-500 ha
  • 500-1,000 ha
  • 1,000-10,000 ha
  • > 10,000 ha
Is this considered small-, medium- or large-scale (referring to local context)?
  • small-scale

5.8 Land ownership, land use rights, and water use rights

Land ownership:
  • state
  • Institut de recherche
Water use rights:
  • communal (organized)
Are land use rights based on a traditional legal system?

No

5.9 Access to services and infrastructure

health:
  • poor
  • moderate
  • good
education:
  • poor
  • moderate
  • good
technical assistance:
  • poor
  • moderate
  • good
employment (e.g. off-farm):
  • poor
  • moderate
  • good
markets:
  • poor
  • moderate
  • good
energy:
  • poor
  • moderate
  • good
roads and transport:
  • poor
  • moderate
  • good
drinking water and sanitation:
  • poor
  • moderate
  • good
financial services:
  • poor
  • moderate
  • good

6. Impacts and concluding statements

6.1 On-site impacts the Technology has shown

Socio-economic impacts

Production

crop production

decreased
increased
Comments/ specify:

Optimisation des rendements.

risk of production failure

increased
decreased
Comments/ specify:

Amélioration des modes de conduite des cultures irriguées.

production area

decreased
increased
Comments/ specify:

Augmentation des superficies irriguées.

Income and costs

farm income

decreased
increased
Comments/ specify:

Amélioration des revenus.

Socio-cultural impacts

food security/ self-sufficiency

reduced
improved
Comments/ specify:

Approvisionnement du marché en produits agricoles.

SLM/ land degradation knowledge

reduced
improved
Comments/ specify:

Sauvegarde de l’environnement.

situation of socially and economically disadvantaged groups

worsened
improved
Comments/ specify:

Le maintien d’un bon niveau de production permet de maintenir la population.

Ecological impacts

Soil

salinity

increased
decreased
Comments/ specify:

Réduction de risque de salinisation du sol.

Other ecological impacts

Comments/ specify:

Réduction de risque de salinisation du sol

6.2 Off-site impacts the Technology has shown

Approvisionnement du marché en produits agricoles.

réduit
augmenté

6.3 Exposure and sensitivity of the Technology to gradual climate change and climate-related extremes/ disasters (as perceived by land users)

Climate-related extremes (disasters)

Climatological disasters
How does the Technology cope with it?
drought well

6.4 Cost-benefit analysis

How do the benefits compare with the establishment costs (from land users’ perspective)?
Short-term returns:

slightly positive

Long-term returns:

very positive

How do the benefits compare with the maintenance/ recurrent costs (from land users' perspective)?
Short-term returns:

slightly positive

Long-term returns:

positive

6.5 Adoption of the Technology

  • single cases/ experimental
Of all those who have adopted the Technology, how many did so spontaneously, i.e. without receiving any material incentives/ payments?
  • 0-10%
Comments:

Dans les conditions de fortes demandes climatiques des régions arides, la salinisation demeure le plus grand danger qui menace le secteur irrigué. Parmi les technologies pertinentes pour lesquelles on commence à avoir suffisamment de savoir faire dans la région pour envisager leur adoption à plus grande échelle on peut citer à présent l’irrigation déficitaire qui peut constituer un moyen de contrôle de la salinisation et d’utilisation efficiente de l'eau salée dans les périmètres privés sur puits de surface. Son adoption est possible et a plus de chance de réussir dans les régions arides puisqu’elle permet d’améliorer la productivité des cultures et de réaliser un revenu acceptable à l’agriculteur dans le contexte agricole et socio-économique des régions arides.

6.6 Adaptation

Has the Technology been modified recently to adapt to changing conditions?

No

6.7 Strengths/ advantages/ opportunities of the Technology

Strengths/ advantages/ opportunities in the land user’s view
Economie d’eau --> reconversion du système d’irrigation et généralisation de l’irrigation déficitaire.
Optimisation du rendement --> Pratique de l’irrigation déficitaire raisonnée.
Strengths/ advantages/ opportunities in the compiler’s or other key resource person’s view
Diminution de salinisation du sol --> Adapter les apports d’eau aux besoins en de culture.
Amélioration de la qualité du produit --> Irrigation déficitaire régulée.

6.8 Weaknesses/ disadvantages/ risks of the Technology and ways of overcoming them

Weaknesses/ disadvantages/ risks in the land user’s view How can they be overcome?
Restriction sévère augmente le risque de salinisation. Pratique de lessivage périodique et lessivage naturel des sels par les pluies.

7. References and links

7.1 Methods/ sources of information

  • field visits, field surveys
  • interviews with SLM specialists/ experts
  • compilation from reports and other existing documentation

7.2 References to available publications

Title, author, year, ISBN:

Fereres E, Soriano MA. 2007. Deficit irrigation for reducing agricultural water use. Journal of Experimental Botany, 58 (2), 147-159.

Available from where? Costs?

Gratuit.

Title, author, year, ISBN:

Nagaz K, Masmoudi MM, Ben Mechlia N. 2007. Soil salinity and yield of drip-irrigated Potato under different irrigation regimes with saline water in arid conditions of Southern Tunisia. Journal of Agronomy, 6(2): 324-330.

Available from where? Costs?

Gratuit.

Links and modules

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Modules