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L'eau est un élément essentiel pour le métabolisme végétal, impliqué dans de nombreux mécanismes physiologiques[1]. Des structures spécialisées[2] permettent aux plantes de s'alimenter à une source hydrique[3] selon des phénomènes physiques définis[4]. L'irrigation désigne le processus de contrôle de la source hydrique de telle sorte à optimiser la quantité d'eau effectivement utilisée par la plante.
L'irrigation peut être faite de manière aérienne ou souterraine.
La méthode aérienne la plus répandue est simplement l'arrosage. De l'eau est versée en surface, avant de s'infiltrer dans le sol par gravité, et y être adsorbée. Simple, cette méthode est particulièrement inefficace. Il est impossible de contrôler la quantité d'eau de rétention – l'eau n'étant pas absorbée par toute la racine –, et la mouillabilité limite la vitesse d'adsorption. En plus de quoi l'hydratation d'une couche de surface, au contact de l'atmosphère, est particulièrement sujette à évaporation.
En diminuant la vitesse d'arrosage, il est possible d'améliorer le rendement de l'arrosage en se rapprochant au maximum de la mouillabilité de sorte à éliminer l'eau en excès.
Plus efficace en eau, il est possible d'apporter l'eau par voie souterraine. Celle-ci se répartie naturelle sur l'ensemble du medium à la manière d'une extension racinaire par capillarité. La plante absorbe exactement l'eau dont elle a besoin sans qu'il n'y ait d'excès.
S'il est possible de mettre en contact l'eau et le sol, cela implique une maintenance relativement intensive en plus d'un risque accru de développement de bactéries, et l'accumulation de sels – Ce qui permet à l'inverse de réduire les pertes de nutriments[5].
Les ollas sont des récipients en argile poreux, dont la perméabilité assure une distribution allongée de l'eau. Cette méthode offre divers avantages par rapport aux autres techniques, dont un fonctionnement indépendant à un réseau énergétique, et un fonctionnement in-situ (qui ne soit pas hors-sol). La documentation à leur sujet est relativement riche, et on leur associe :
une économie d'eau de l'ordre de 60 % par rapport à un arrosage classique – notamment par la réduction d'évaporation de surface, percolation, et compétition de consommation par des plantes adventices[6] ;
une portée d'effet de l'ordre de son rayon ;
une compaction réduite du sol, qui ne subit pas de cycle sec-humide.
L'argile étant naturellement poreux, c'est par simple tension que l'eau sera transférée vers le sol – Jusqu'à atteindre la capacité maximale de rétention – avant d'être absorbée par les plantes. La forme du pot avec un col long amène à ce que le niveau de l'eau soit assez bas pour limiter l'hydratation inutile des couches supérieures[7].
Il a également été noté que l'efficacité d'irrigation étant plus élevée, un apport de fertilisants à des concentrations classiques aurait un effet délétère puisqu'en excès par rapport à une irrigation usuelle. La concentration a utiliser serait de 50 %.
Les pores de l'argile sont des élements importants, si ce n'est essentiels, au fonctionnement de ce type d'irrigation. La porosité dépend de nombreux facteurs dont la composition de l'argile, ainsi que du degré de vitrification, on peut l'estimer simplement sous forme de pourcentage par comparaison de la masse saturée en eau, et sèche :
Porosité = (mHydratée - mSèche) ÷ mSèche × 100
L'on s'attend généralement à une valeur de 5 %, pour des pores de 0,6 à 3 μm, de quoi empêcher le passage de tout macro-élément. Au fil du temps les pores ont néanmoins tendance à être obstrués par accumulation de sels. Cela peut être limité dans un premier temps en maintenant le remplissage à des niveaux élevés (supérieurs à 50 %). Pour nettoyer les obstructions, de l'acide chlorhydrique peut être utilisé.
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