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In the semi-arid Brazilian Northeast, the development of small alluvial aquifers exploitation over the last 10 years has increased water availability for supply of rural communities. Nevertheless, an important constrain to some uses appears to be the salinity of the water. The purpose of this study was to analyze hydrological relationships between groundwater and surface water systems in a small semi-arid watershed with growing irrigation withdrawals. Water table and electric conductivity (EC) monitoring, and chemical analyses have been conducted from 09/2000 to 06/2007 in order to investigate the variations of observed EC in time and space and propose a functioning model. A mass-balance conceptual model has been set up and used in combination with geochemistry. EC within-year variations can be explained 1) by the main recharge mechanism of the aquifer by flood infiltration in river-bed, 2) by the local groundwater renewal rate which is related to hydraulic conductivity heterogeneity of the layers and 3) by the mass flux from basement aquifer. Water evaporation in soils leads to salt accumulation in the unsaturated zone which can be subsequently leached towards the saturated zone when extreme flood event occur, like for example the one observed in 2004.

Petite oasis historique de la région de Kébili (sud tunisien), Fatnassa Nord est un milieu difficile soumis à de fortes pressions sur les ressources en eau souterraines peu renouvelables et présentant les contraintes environnementales et socioéconomiques typiques des oasis de la région de Nefzaoua. Le volet méthodologique pour cette recherche porte sur la prise en compte conjointe des ces facteurs et essai d'approcher le système dans sa complexité. Un premier niveau d'analyse met en évidence une faible performance de la gestion collective de l'eau avec des durées élevées de retour du tour d'eau pouvant atteindre 60 jours pendant la saison estivale. Ces dysfonctionnement sont liés à la combinaison de facteurs techniques (faible efficience de distribution et d'application de l'eau) et socioéconomique (dynamiques conjointes de morcellement du parcellaire et d'extensions des surfaces irriguées en dehors de l'aménagement et participent au bas niveau de performance mais aussi à l'efficience technique et économique des exploitations. Il contribue au niveau d'intensification de l'oasis : faible production de dattes ; disparition de l'étage arboricole et des cultures maraîchères. Ces évolutions aggravent les problèmes de salinité, et d'engorgement pendant la saison hivernale, et influencent en retour les stratégies et pratiques des agriculteurs. Les investissements réalisés par l'état pour accroitre la disponibilité en eau pour répondre à une demande en eau croissante sont utilisés par les agriculteurs pour de nouvelles plantations, sources de conflits, et sans effet notable sur l'intensification des pratiques et d'une meilleure valorisation de l'eau. Ces plantations sont surtout le fait d'exploitations disposant de ressources financières et de main d'oeuvre familiale, et contribuent à accroitre les inégalités sociales. La filière datte, portée par une forte demande à l'exportation (surtout la variété Deglet Nour à forte valeur ajoutée et appréciée à l'export représentent la production centrale), est dynamique mais souffre d'une forte atomisation de l'offre et d'une faiblesse des coordinations verticales autres que marchandes au sein de la chaîne qui limitent la valorisation des dattes auprès des producteurs. Les contraintes croissantes des marchés d'exportation en terme de normes de qualité. L'influence de ces différents facteurs est analysée. Une meilleure compréhension de ces systèmes oasiens complexes et l'évaluation des interactions de ces facteurs afin d'identifier les déterminants de leur évolution offre différents perspectives pour contribuer à la conception de systèmes plus performants et durables.

International audience; Le développement de l'irrigation s'accompagne, dans la majorité des situations, par l'apparition de processus de salinisation, de sodisation ou d'alcalinisation des sols à des degrés divers. Ces situations sont en relation étroite avec les caractéristiques naturelles du milieu (sol et climat) et la modalité de gestion des eaux destinées à l'irrigation dont la qualité est déterminante. Dans plaine du Bas-chéliff (nord-ouest de l'Algérie), caractérisée par un climat semi-aride et une forte évapotranspiration, le recours à l'irrigation pour la majorité des cultures est indispensable. Depuis une vingtaine d'années, la pénurie d'eau allouée à l'agriculture a contraint les agriculteurs à privilégier l'utilisation des eaux souterraines de qualité médiocre. Ce recours s'est accentué ces cinq dernières années qui ont vu le transfert des eaux des barrages de Gargar et de Merdjet Sidi Abed vers la ville d'Oran. L'analyse des eaux de 56 forages utilisés pour l'irrigation a montré une importante diversité des compositions entre quatre principaux faciès : équilibré, sulfaté, chloruré et carbonaté. La salinité généralement élevée des eaux entraîne un risque élevé (classe C3) ou très élevé (classe C4) de salinisation des sols sous l'influence de l'irrigation. Une carte de répartition spatiale de la probabilité de dépassement de la conductivité électrique au seuil de 2,25 dS/m interpolée par la méthode du krigeage d'indicatrices a montré que 78 % de la surface présente une probabilité significative de dépasser ce seuil. La valeur moyenne du SAR est inférieure à 10 meq/l et indique un risque modéré de sodisation. Cette observation est en contradiction avec les valeurs élevées du SAR mesurées dans la solution du sol. L'évolution des sols semble plutôt devoir être expliquée par la valeur positive de l'alcalinité résiduelle et les risques élevés de sodisation et d'alcalinisation des sols qu'elle entraîne pour 1/3 des échantillons analysés.

International audience; Cette communication expose la méthode suivie pour mettre en place un système d'évaluation des performances d'un périmètre collectif irrigué, appliquée à une oasis au sud tunisien. Après avoir proposé une restructuration des déterminants de dysfonctionnement et des variables identifiées en relation avec le fonctionnement actuel du périmètre irrigué, on y expose la procédure d'acquisition des données. Le diagramme de classes distingue quatre ensembles de classes relatives aux exploitations agricoles, aux systèmes de culture, aux contraintes du milieu physique et aux irrigations. Les variables ont été renseignées et validées sur la base de mesures, d'observations de terrain, d'enquêtes et d'exploitation des données disponibles (plans parcellaires, rôle et feuilles du suivi journalier du tour d'eau). L'exploitation préliminaire des données montre, en premier lieu, un dysfonctionnement systématique du tour d'eau au cours de l'année agricole 2006-2007 où sa fréquence en saison estivale reste entre 70 et 30 jours pour les trois antennes d'irrigation. Les principaux déterminants de ces dysfonctionnements sont premièrement la surface irriguée qui est 1,12 fois supérieure à la surface officielle sur la base de laquelle est calculée la durée théorique du tour d'eau ; et deuxièmement la durée d'irrigation à la parcelle où la durée théorique fixée à 10 h/ha a été respectée pour seulement 12,84 % des parcelles élémentaires irriguées sur l'oasis. L'étude montre, ensuite, que la performance des palmeraies, exprimée en rendement du palmier dattier, présente une grande diversité et que le rendement total en dattes reste inférieur à 3 t/ha pour 40,88 % des parcelles irriguées et que seulement 34,28 % des parcelles ont un rendement supérieur à 10 t/ha. La base de données sera exploitée pour analyser et évaluer les déterminants de la performance des irrigations et des dysfonctionnements du tour d'eau, d'une part, et les déterminants de la performance des systèmes de cultures oasiens, d'autre part, tout en élaborant des indicateurs de performance du fonctionnement du périmètre oasien.

La durabilité de l'agriculture irriguée est menacée dans de nombreuses zones arides ou semi-arides. En effet, l'aridité du climat, la salinité des eaux d'irrigation et les difficultés de drainage des sols créent un ensemble de facteurs peu favorables aux cultures.

International audience; Les performances de l'oasis de Fatnassa sont sous la dépendance d'un ensemble de contraintes physiques et de dysfonctionnements liés aux pratiques et comportements individuels face à la gestion collective de l'aménagement. Ces contraintes et dysfonctionnements ont été abordés sous l'angle de leur perception par les agriculteurs. Le fonctionnement du périmètre a ensuite été décrit sous la forme d'un arbre des problèmes permettant de synthétiser les principales causes et les principaux effets de ces contraintes sur les performances des systèmes de culture. Malgré les investissements réalisés pour l'accroissement des capacités et la modernisation du système d'irrigation, l'allongement de la durée de retour du tour d'eau limite les possibilités d'intensification et les performances des systèmes de culture basés sur le palmier dattier. Ces dysfonctionnements sont essentiellement la conséquence de pratiques inadaptées des agriculteurs, caractérisées par : une extension continue des superficies irriguées à la périphérie de l'oasis, la mauvaise qualité de l'entretien des parcelles et de la conduite des irrigations résultant d'une implication limitée de propriétaires non résidents ou pluriactifs, et parfois l'allongement délibéré de la durée et de la dose d'irrigation en réaction aux contraintes imposées par le tour d'eau. Les effets de la dégradation de la qualité des terres ou des dysfonctionnements du système de drainage et de l'engorgement sont aussi facilement perçus par les agriculteurs qui tentent de s'y adapter par la pratique d'amendements sabloorganiques associés au travail du sol. La température élevée de l'eau d'irrigation - en partie géothermale - provoque la mortalité de certains jeunes palmiers et la disparition progressive de la strate arbustive. A l'inverse, les effets d'une salinité partout présente et depuis longtemps ne sont pas directement appréhendés, notamment en raison de la tolérance du palmier dattier. Les effets éventuels de la salinité apparaissent masqués par les autres contraintes avec lesquels elle interagit, en accentuant l'effet du stress hydrique pendant la période estivale, en favorisant la dégradation des sols, et en aggravant l'engorgement par des irrigations abondantes pendant la période hivernale.

International audience; Les sols et les eaux de la nappe du périmètre oasien de Fatnassa Nord (114 hectares) sont menacés par un risque de salinisation en raison d'une salinité élevée des eaux d'irrigation et de la position superficielle de la nappe. Un réseau de 27 piézomètres a été installé depuis 2001 pour le suivi de la profondeur, de la salinité et de la composition chimique de la nappe. La composition chimique de la nappe apparaît principalement liée à la concentration des eaux d'irrigation et à la précipitation de gypse et de calcite, et secondairement aux variations de la pression partielle en CO2 influençant la teneur en carbonate et le pH. Ces processus ont été simulés avec le modèle IRRICHEM. Les ions chlorure n'interviennent pas dans les mécanismes géochimiques et ont été retenus comme indicateur du facteur de concentration des eaux de la nappe par rapport aux eaux d'irrigation. Le facteur de concentration des eaux de la nappe varie d'un facteur 1,7 à 7,7 par rapport aux eaux d'irrigation (médiane de 4,41) tandis que le facteur de concentration des eaux de drainage est de 3,41. On n'observe aucune tendance évolutive significative de la salinité de la nappe qui est supposée avoir atteint un état stationnaire résultant d'un équilibre entre les apports de sels par l'irrigation et les sorties de sels sous l'effet conjugué du système de drainage enterré et des écoulements naturels. La fraction de lessivage apparente est estimée de 13 à 60 % pour une valeur médiane de 23 %. Des axes naturels d'écoulement sont mis en évidence et contribueraient majoritairement au lessivage des sels alors la fraction de lessivage induite par le réseau de drainage enterré ne dépassent pas 10 %. Les valeurs élevées de la salinité sont observées en relation avec une position élevée de la nappe en raison d'un drainage déficient dans les zones basses à proximité du chott El Jerid. Les enjeux d'une gestion durable des ressources en eau et en sol sur le périmètre de Fatnassa sont enfin discutés sur la base de ces résultats.

Sur la base d'une situation héritée du droit coutumier et musulman et des réformes coloniales, et après une courte période collectiviste dans les années 1960, le Code des eaux devient en 1975 la référence organisant la propriété et l'exploitation de l'eau en Tunisie. Il donne le départ d'une évolution progressive des institutions, marquée par une décentralisation des services de l'Etat et une autonomie croissante des organisations d'usagers de l'eau. Ce processus rapide ne semble toutefois pas avoir totalement rempli ses objectifs. Ces institutions (AIC, puis GIC, et demain GDA) restent encore souvent dépendantes de l'Etat, sur un plan technique, financier ou politique. Leurs attributions définies par l'Etat restent encore mal appréhendées par les usagers ou leurs responsables. Les difficultés qui en découlent sont analysées à travers l'exemple de périmètres publics irrigués de Kasserine.

The study is conducted to develop an appropriate methodology to assess the impact of anthropogenic activities on oases ecosystem dynamic and discuss which indicators are valid. It concerns Nefzaoua region representing about half of the Tunisian oases surface. The oases in southern Tunisia, where human activities in water utilization have a long history, are important sources of income in one hand and they are fragile ecosystems in another hand.Within the last 30 years, policy changes, technological development (increased mechanisation of pumping) and market pressure (cash crop products) led to changes in the use of natural resources. The ground water mismanagement has induced a soil degradation processes (water logging and salinity) and water quality deterioration, thus the pressure on water resources is growing. To overcome these problems and maintain the functionality of these ecosystems an adequate knowledge of the oasis system and a tools to predict its evolution are needed. This study tries to indicate the essential factors driving the oases ecosystem and to model the interaction between water resources and farmland evolution. It also involves the establishment of spatial database and modelling methods which enable to investigate the relationships among factors and a close collaborative feedback with the water planning authorities and farmers. The primarily results indicate that the expansion of farmland surface and the high density of groundwater abstract causes land and water quality degradation of these oases. The high degree of land parcelling and agricultural practices would be an additional cause of land degradation and the low water use efficiency. Therefore, to predict the evolution of oases ecosystems it seems essential to consider precisely its land use and its temporal evolution. In this context, the combination of the remote sensing, GIS-environment and modelling methods would be an effective means for oases dynamic research in arid region. (Texte intégral)

L'épandage de déchets organiques liquides sur les sols accroît les risques d'apparition de conditions anaérobies et de mobilisation de métaux. En conditions anaérobies, les activités microbiennes sont le moteur de changements géochimiques au travers des réductions, des changements de pH, de la production nette de ligands minéraux et organiques complexant les métaux ou des altérations-néoformations des phases solides. Cette étude a pour but d'identifier les principaux processus engagés dans la réduction des métaux (Fe, Mn, Cr et Ni) sur un ferralsol de l'île de la Réunion, additionné de vinasse, déchet liquide de rhumerie. L'analyse a été menée par incubation en batch sous atmosphère de N2. Trois traitements ont été effectués: témoin sol + eau (C), sol + vinasse (+W) et sol stérile + vinasse stérile (+W+S). Durant 40 jours d'incubation, nous avons mesuré (i) les pressions partielles des gaz, (ii) les concentrations en solution des glucides totaux et protides totaux des solutés organiques et minéraux, les concentrations totales des métaux et du FeII, et (iii) le pH et EH. Les glucides totaux et protides totaux représentaient respectivement 35,7% et 6,4% du Carbone organique dissous (COD) de la vinasse. Les protides ont été très rapidement adsorbés et non détectés dans la solution du sol après 7 jours d'incubation. Les glucides, polyols et petits acides organiques ont disparu majoritairement au cours des 7 premiers jours d'incubation par des processus fermentaires et acétogénèse, aboutissant à la production d'acétate, butyrate et propionate. Après 21 jours d'incubation, l'acétate a été consommé par méthanogénèse. Les mobilisations de Fe et Mn ont augmenté durant les 21 premiers jours et légèrement diminué après cette date. A l'inverse, les mobilisations en Cr et Ni ont été accentuées par l'apport de vinasse, sans pour autant varier par la suite; ces mobilisations représentaient moins de 0,1% de la quantité maximale de Fe mobilisé. Les réductions de Fe et de Mn résulteraient principalement d'une faible production ou de l'oxydation de H2 produit par fermentation et acétogénèse; FeII en solution représente probablement une faible proportion de l'ensemble du fer réduit.

Soil salinity is present in most of the large irrigation schemes over the world under the conjunctive effect of low quality irrigation water, aridity and lack of natural drainage ofsoils and aquifers. The trends in water management and soil salinity are assessed through studies in China, Mali, Pakistan and Uzbekistan. In China, the upper valley of the yellow river (Huinong irrigation district) is characterized by aridity, good water availability and over-irrigation. Despite large amount of drainage water returned to the river, excess in water supplied a shallow water table, accumulated in depression and resulted in soil salinity. Remote sensing showed that downstream areas are more affected by salinity and displayed lower cropping intensity. The lower valley (Bojili Irrigation District) is faced with shortage of irrigation water. Drainage water of low quality is re-used to assist leaching and get round salinity hazard.In Mali (Office du Niger), the soils are affected by an alkalinization process due to irrigation water quality. A previous reclamation of irrigation and drainage systems has modified agricultural practices and water management, and altered the trend of soil alkalinity. The improvement of surface drainage of flooded rice cropping season has decreased soil pH in clayey basins. Concomitantly the improvement of irrigation has allowed cropping during the dry season. Nowadays water stands in irrigation canal all year long and supplies a shallow water table. The recharge is high on permeable material and soil pH increases on sandy levees. In Pakistan (Chistian sub-division) shortage of irrigation surface water has lead to a significant increase in conjunctive use of groundwater of low quality. Consequently the water table and soil salinity decreased while soil sodicity increased even if leaching is improved. Whereas farmers got used to control salinity, the sodification hazard is more difficult to grasp and manage. To assess the extension of soil degradation, remote sensing can only provide accurate information through assimilation of additional information. In Uzbekistan (Fargana valley), a deep drainage system has been set up in order to reduce waterlogging and control soil salinity. The discharge of salt by drainage is more than twice the salt amount provided by irrigation due to the mobilization primary aquifer salinity. This operation is technically successful but environmentally dreadful. Too many water is diverted from Syr-Daria and Amou-Daria rivers and Aral Sea declined dramatically. The salinity of downstream plains increased. Salinization is the consequence of various complex processes of salt redistribution which depends on natural conditions, system features, agricultural practices and irrigation and drainage management. These evolutions result from alteration induced by agricultural water management within contexts of limited drainage, increasing conjunctive use of low quality drainage or groundwater, or the release of drainage water downstream. Salinity management requires an appropriate methodology in order to understand the involved process and to assess decisions for management and planning according to the current and expected impact on the system. Spatial distribution of salt can be characterized at specific dates through remote sensing at small scales and soil survey at higher scales. It requires additional information for pertinent analysis of the origin of this distribution. In a first stage, trends can be assessed by the estimation of water and salt balance at various scales within the irrigated area. Later stage consists in the implementation of a perennial complementary device including groundwater and soil monitoring, and also the analysis of agricultural water management for the assessment of both performances and sustainability of irrigation. It allows further development of decision-making tools and accompanying methods for the control of salinity.

L'impact de l'épandage d'effluent d'huilerie de palme (POME) traité a été évalué sur la plantation de Libo (Riau, Indonésie) dans 4 parcelles représentatives de durées croissantes d'épandage de 2 à 10 ans. Les modifications induites sur les propriétés chimiques sont importantes et se présentent sous la forme de zones d'impact d'extension variable autour de la localisation de l'apport (flatbed). Tandis que l'augmentation de la teneur en éléments solubles et de la conductivité électrique des sols se manifestent jusqu'à des distances d'au moins 2 à 3 mètres du flatbed, le transport des autres éléments apparaît ralenti par diverses interactions avec le sol: adsorption des cations sur le complexe d'échange cationique avec prédominance de K, puis Mg et Ca en relation avec la composition du POME; acidité du sol et désorption de l'aluminium qui neutralise l'alcalinité et diffère l'augmentation du pH de 4-5 jusqu'à 7-8 dans les zones impactées; fixation du phosphore dont une petite partie est transportée sous forme organique; pertes en carbone et azote due à des processus de minéralisation, de lixiviation, de dénitrification ou d'absorption. Les principales menaces identifiées portent sur une augmentation de l'instabilité structurale du sol en relation avec l'accumulation de potassium et une possible dégradation de l'activité biologique des sols à long terme. Les risques et déséquilibres créés par la forte accumulation d'éléments minéraux dans les sols semblent plaider pour une réduction des doses apportées et une extension des zones d'apport du POME susceptible d'améliorer sa valorisation.

L'Action thématique programmée (ATP) 2001/10 "Méthodes d'évaluation de l'impact agronomique et environnemental du recyclage agricole des déchets agro-industriels" a contribué à la mise au point de méthodes d'estimation de l'impact environnemental et agronomique de l'apport par épandage-irrigation d'effluents de complexes agro-industriels. Les mécanismes des transformations physiques, chimiques et biologiques des effluents dans les différents sols ont été étudiés pour mieux comprendre les interactions entre sol et éléments polluants. Les effluents étudiés provenaient d'Indonésie (effluents d'huilerie de palme) et de la Réunion (vinasses de distilleries).

Dans les pays méditerranéens, en particulier les pays du Maghreb, l'agriculture irriguée représente à la fois la principale utilisation de ressources en eau limitées et un déterminant essentiel du développement économique et social des zones rurales. Les politiques publiques sont présentées et analysées en fonction de différents enjeux comme le devenir des petites exploitations familiales, la promotion des techniques modernes d'irrigation, la préservation des ressources naturelles et la participation des usagers agricoles de l'eau. Des voies d'amélioration sont proposées.

Spreading liquid organic wastes on soil enhances the risks of anaerobiosis and metal mobilization. Our aims were to identify the anaerobic processes involved in the reductions and mobilizations of Fe and Mn, with regard to the dynamic of FeIII reducers and their ability to perform other catabolic reactions. Batch incubations over periods lower than 40 d were carried out using a ferralsol supplied or not with a rum vinasse. At the initial time or after 2 and 7 d of incubations, electron donors and/or acceptors were added and incubations were carried out for 2 more days. Along the incubations, we performed characterizations of gases, organic and mineral solutes, and Fe solids, as well as enumerations of micro-organisms (N oxide reducers, fermentative bacteria, Fe reducers, SO2? 4 reducers). In incubations of the soil supplied with vinasse, Fe and Mn mobilization increased from the beginning to 21 d of incubation. After this date, their microbial reductions stopped, leading to their partial immobilization, their precipitations beginning early. Mössbauer analyses and electron balance calculations indicated that most of reduced metal were in solid phase. Since all carbohydrates, polyols and proteins were used in fermentations and acidogenic transformations, FeIII and MnIV reductions were a priori coupled to H2 oxidation or the partial oxidation of butyrate, propionate, ethanol into acetate. FeIII and MnIV reductions therefore interact with all processes involved in H2 fate. Dynamic of total anaerobes and functional microbial groups could be link to major biotransformations. However, the low density of FeIII reducers and the complex relationships between FeIII reduction and FeIII reducer dynamics suggest either indirect microbial FeIII reduction, or the microbial reduction of FeIII without energy yield. (Texte intégral)

Différentes simulations expérimentales sur colonnes de sol non remaniés ont été réalisées afin d'étudier le transport des éléments minéraux apportés sous forme d'effluent d'huilerie de palme (Palm Oil Mill Effluent - POME) sur un sol de la plantation de Libo (Riau, Indonésie). Les simulations ont été réalisées en régime permanent selon deux phases successives d'apport de POME puis de lessivage par de l'eau et 5 modalités comparant: conditions biotiques et abiotiques (apport d'un antibiotique), débit lent (1 ml/h) et rapide (10 ml/h), effluent et solution synthétique de même composition, absence et présence d'une période d'incubation. Les résultats ont été comparés afin d'évaluer l'influence de différents processus d'adsorption, de biodégradation ou de déséquilibre physico-chimiques sur la mobilité des éléments minéraux. Les principales différences ont été observées entre l'apport de POME et l'apport d'une solution minérale synthétique. Les mobilités du calcium et du magnésium sont réduites sous condition d'apport d'effluent alors que la mobilité du potassium n'est pas affectée. Le phosphore est essentiellement présent sur forme organique et sa mobilité est fortement accrue sous forme de POME alors que sa forme minérale est soumise à un fort pouvoir fixateur du sol.

* INRA Centre d'Avignon, Documentation, Domaine St Paul, Site Agroparc, 84914 Avignon cedex 9 Diffusion du document : INRA Centre d'Avignon, Documentation, Domaine St Paul, Site Agroparc, 84914 Avignon cedex 9; National audience

La salinité des sols est présente dans la plupart des grands systèmes d'irrigation à travers le monde sous l'effet conjugué d'une mauvaise qualité des eaux d'irrigation, de l'aridité et d'un drainage insuffisant du sol et des aquifères. Les tendances évolutives dans la gestion de l'eau et la salinité des sols sont évaluées à travers différents travaux réalisés en Chine, au Mali, en Ouzbékistan et au Pakistan. La salinisation apparaît comme la conséquence de divers processus complexes de redistribution des sels liés au fonctionnement hydrologique du milieu sous l'influence de l'irrigation et du drainage. Ces évolutions résultent de modifications induites par la gestion agricole de l'eau dans différents contextes liés à un drainage insuffisant, à une utilisation accrue d'eaux souterraines ou de drainage de mauvaise qualité en situation de pénurie, ou encore au rejet des eaux de drainage en aval des aménagements. La gestion de la salinité nécessite une méthode appropriée permettant à la fois de comprendre les processus impliqués et d'évaluer les décisions à adopter en matière de gestion et de planification en fonction de la situation actuelle et des évolutions attendues. La distribution spatiale de la salinité peut être caractérisée à des dates spécifiques par télédétection aux petites échelles et par cartographie des sols au plus grandes échelles. Des données supplémentaires sont généralement nécessaires pour une analyse pertinente de l'origine de cette répartition. Dans une première étape, les tendances évolutives peuvent être évaluées par une estimation des bilans en eau et en sels aux différentes échelles de l'aménagement. La dernière étape consiste à mettre en oeuvre un dispositif pérenne complémentaire pour l'analyse des performances des usagers et gestionnaires de l'eau, et un suivi de la nappe et des sols. Un tel dispositif permet alors d'envisager le développement de nouveaux outils d'aide à la décision et méthodes d'accompagnement des évolutions.

Le développement de l'irrigation s'est, dans la majorité des situations, accompagné de l'apparition de processus de salinisation, de sodisation ou d'alcalinisation des sols à des degrés d'importance divers. Si les situations apparaissent très variées en raison des caractéristiques du milieu naturel et des modalités de gestion de l'eau et des systèmes de culture, ces dégradations résultent pour l'essentiel de modes de gestion inappropriés dans les systèmes irrigués. En retour, des mesures correctives permettent souvent d'améliorer ces situations qui ne sont donc pas inéluctables. Ces inter-actions sont analysées sous l'éclairage de situations dont les évolutions ont été similaires en Egypte, au Pakistan, au Mali et au Maroc, présentés lors du séminaire PCSI 2002: "Vers une maîtrise des impacts environnementaux de l'irrigation" (Marlet et Ruelle, 2003[7]), (confort hydrique, remontée de la nappe, engorgement, salinisation des sols, programme de drainage, raréfaction des eaux de surface de bonne qualité, mobilisation de ressources souterraines, baisse du niveau des nappes, dégradation de la qualité des eaux). La salinisation des sols apparaît aussi comme un indicateur pertinent pour l'évaluation de la performance de ces systèmes irrigués. La période contemporaine est principalement caractérisée par un accroissement de la complexité sous l'influence conjointe d'une libéralisation des pratiques, d'une diversification de la demande et d'une raréfaction des ressources en eau. La mobilisation des eaux souterraines apparaît donc comme une solution intéressante pour les agriculteurs, mais elle s'accompagne aussi de nouvelles menaces sur la conservation des ressources en eau et du sol, et sur la durabilité des systèmes d'irrigation. L'impact réel de l'évolution des sols sur la productivité des systèmes de culture est mal connu. La modernisation de la gestion des systèmes irrigués passe alors par le développement et l'adaptation continue de nouveaux dispositifs pérennes de suivi et d'évaluation et d'outils de pilotage couplant différents critères hydrauliques, agronomiques, organisationnels et environnementaux. Des adaptations des méthodes de pilotage sont nécessaires, mais les responsables ne disposent généralement pas des informations nécessaires, ce qui entraîne des délais et des coûts élevés pour identifier des solutions. Cependant, les indicateurs liés à la salinité des sols sont très utiles car reflètent aussi les performances globales de ces systèmes.

International audience; Clonal plantations of Eucalyptus have been introduced since 1978 on savanna soils of the coastal plains of Congo. Atmospheric deposition, canopy exchange and transfer through the soil were estimated on the whole rooting depth (6 m) over 3 years, in an experimental design installed in a native savanna and an adjacent 6-year-old Eucalyptus plantation. Complementary measurements after planting the experimental savanna made it possible to establish input–output budgets of nutrients for the whole Eucalyptus rotation and to compare them with the native savanna ecosystem. In this highly-weathered soil, atmospheric deposits and symbiotic N fixation by a legume species balanced the nutrient budgets in savanna, despite large losses during annual burnings. After afforestation, weeding in the Eucalyptus stands eliminated the leguminous species responsible for a N input by symbiotic fixation of about 20 kg ha-1 year-1. Whereas the budgets of P, K, Ca and Mg were roughly balanced, the current silviculture led to a deficit of about 140 kg N ha-1 in the soil, throughout a 7-year rotation. This deficit was large relative to the pool of total N in the upper soil layer (0–50 cm), which was about 2 t ha-1. Therefore, the sustainability of Congolese plantations will require an increase in N fertilizer inputs over successive rotations to balance the N budget. These results were consistent with field trials of fertilization. Practical consequences of these budgets were identified, in order to: (i) direct field trials of fertilization, (ii) select appropriate methods of soil preparation, weed control and harvest, (iii) highlight the importance of fire prevention in this area, and (iv) support the implementation of field trials aiming at introducing a biological nitrogen fixing understorey in Eucalyptus stands.

L'alcalinisation des sols de l'Office du Niger a été mise en évidence par de nombreuses études (Bertrand, 1985 ; Vallès et al, 1989) sur la base des évolutions constatées par Toujan (1980) et considérée comme ayant des risques importants de compromettre la riziculture à l'Office du Niger (Bertrand et al, 1993). Cette évolution est en relation avec la qualité de l'eau d'irrigation dont l'alcalinité résiduelle calcite est positive (Vallès et al, 1987). Les résultats obtenus plus récemment, montrent une diminution du pH in situ, une variation de l'alcalinité de l'horizon de surface et un impact limité de l'alcalinisation sur les rendements du riz (Marlet et N'diaye, 1998). En effet, depuis le réaménagement du réseau d'irrigation et de drainage à partir de la moitié des années 1980, des quantités d'eau plus importantes sont apportées sur les parcelles permettant ainsi de maintenir une lame d'eau sur la parcelle de riz. Dans ces conditions d'anoxie, l'augmentation de la pression partielle du gaz carbonique (pCO2) influence directement le pH du sol in situ en le diminuant (Ponamperuma, 1972). L'augmentation de la pCO2 provoque également la solubilisation des minéraux alcalins calciques et magnésiens dont le calcium et le magnésium sont ensuite adsorbés partiellement sur le complexe d'échange. Il en résulte une importante libération sodium. Quand l'anoxie persiste, la chaîne des processus de réduction se poursuit et provoque la transformation des oxydes et hydroxydes de fer et de manganèse vers des formes réduites. Ces phénomènes consommateurs de protons produisent de l'alcalinité. L'utilisation d'une eau très peu concentrée crée un gradient d'éléments solubles vers la lame d'eau de surface. Il en résulte une diffusion du sodium et de l'alcalinité susceptibles d'être évacués du milieu. Il apparaît ainsi que dans les conditions de riziculture de l'Office du Niger, des processus biogéochimiques et de transferts d'éléments sources d'alcalinité interviennent. Ces processus sont : l'augmentation du taux du gaz carbonique par l'activité biologique ou le métabolisme de l'azote et la réduction des oxydes et hydroxydes de fer et de manganèse. Pour le court terme, (à l'échelle de la période de croissance du riz) ces processus jouent sans doute un rôle plus important que la concentration de l'eau d'irrigation ou celle de la nappe subaffleurante qui est habituellement invoquée. On distingue par ailleurs, les processus consommateurs d'alcalinité ou "puits d'alcalinité" qui sont la réduction des sulfates ou la variation probable de la Capacité d'Echange Cationique (CEC), le bilan minéral à l'interface entre la racine et la solution du sol et la diffusion vers la lame d'eau des ions bicarbonates et des ions sodium libérés du complexe d'échange. Ce dernier processus permet d'évacuer des quantités importantes de sels vers le système de drainage (Dicko, 1999 ; Condom, 2000 ; N'diaye et al, 2002). Ces processus très spécifiques aux sols submergés jouent un rôle très important dans l'équilibre actuel des phénomènes d'alcalinisation au cours de la saison entière (lorsque le sol est sous submersion et pendant la période d'assèchement entre deux cultures de riz) et pourraient expliquer le faible impact de l'alcalinisation sur le rendement du riz irrigué. Il n'en serait probablement pas ainsi avec d'autres systèmes de culture ne supportant pas les conditions réductrices de la riziculture par submersion. (Rexte intégral)

International audience; In the Senegal valley, it is commonly considered that the Acid Sulfate Soils of the delta are fossil soils overlain by more recent sediments, and that the Vertisols, which abruptly overlie a thick sandy horizon, result from a change in the sedimentation mode of the river. However, we show that both soils belong to the same pedological system extending from the delta to the limit of the last marine transgression. This conclusion is based on (1) the study of soil profiles intermediate between Acid Sulfate Soils and Vertisols along a 100-m sequence in the delta, (2) the mineralogy of the clay fraction ( < 2 Am) in a 200-km transect along the river, and (3) the similarity of the sand size distribution across the textural discontinuity between the horizons. The following processes are involved in the pedological transformations: (1) development of acidity by oxidation of pyrite, (2) neutralization of acidity initially by the carbonate in shell beds, and later by the hydrolysis of easily weatherable silicate clays. The slightly alkaline river water precipitates kaolinite and later smectite at the contact between the strongly acidic and slightly alkaline environments. This results in the formation of a superficial vertic clay horizon surmounting a sandy horizon. Therefore, we emphasize that the soil morphology results from development and control of acidity and not from changes in past climates.

Les modèles sont des outils qui permettent de prolonger les études analytiques. A chaque question correspond un groupe d'outils dont la complexité doit être adaptée aux données disponibles sur les sites et aux exigences de précisions. Les plans de suivi des sites permettent d'alimenter ces modèles qui constituent alors des aides à la décision pour ajuster les doses d'irrigation, les charges chimiques, évaluer l'impact des pratiques ou encore dimensionner des sites. Hydrus-1D est un modèle mécaniste de transfert hydrique permettant à partir des données hydriques d'évaluer les sens des flux d'eau dans les sols (et d'éléments chimiques) et donc directement les états d'humidités du sol et les impacts environnementaux par lessivage d'éléments chimiques, nitrates notamment. L'objectif de ce travail préliminaire était de voir si ce modèle pouvait être pertinent dans le cadre d'un site d'agro-épuration pour évaluer l'impact environnemental par lessivage en fonction des pratiques d'irrigation ou d'épandage. Les premiers tests sur des données provenant de LYC sont très encourageants et devrait nous inviter à poursuivre et intégrer Hydrus dans notre palette d'outils pour optimiser les épandages et contrôler la cohérence de l'ensemble des données de bilan hydrique collecté sur le terrain.

International audience; Le développement de l'irrigation s'est, dans la majorité des situations, accompagné de l'apparition de processus de salinisation, de sodisation ou d'alcalinisation des sols à des degrés d'importance divers. Si les situations apparaissent très variées en raison des caractéristiques du milieu naturel et des modalités de gestion de l'eau et des systèmes de culture, ces dégradations résultent pour l'essentiel de modes de gestion inappropriés dans les systèmes irrigués. En retour, des mesures correctives permettent souvent d'améliorer ces situations qui ne sont donc pas inéluctables. Ces interactions sont analysées sous l'éclairage de situations dont les évolutions ont été similaires en Egypte, au Pakistan, au Mali et au Maroc, présentés lors du séminaire PCSI 2002 : « Vers une maîtrise des impacts environnementaux de l'irrigation », (confort hydrique, remont ée de la nappe, engorgement, salinisation des sols, programme de drainage, raréfaction des eaux de surface de bonne qualité, mobilisation de ressources souterraines, baisse du niveau des nappes, dégradation de la qualité des eaux). La salinisation des sols apparaît aussi comme un indicateur pertinent pour l'évaluation de la performance de ces systèmes irrigués. La période contemporaine est principalement caractérisée par un accroissement de la complexité sous l'influence conjointe d'une libéralisation des pratiques, d'une diversification de la demande et d'une raréfaction des ressources en eau. La mobilisation des eaux souterraines apparaît donc comme une solution intéressante pour les agriculteurs, mais elle s'accompagne aussi de nouvelles menaces sur la conservation des ressources en eau et du sol, et sur la durabilité des systèmes d'irrigation. L'impact réel de l'évolution des sols sur la productivité des systèmes de culture est mal connu. La modernisation de la gestion des systèmes irrigués passe alors par le développement et l'adaptation continue de nouveaux dispositifs pérennes de suivi et d'évaluation et d'outils de pilotage couplant différents critères hydrauliques, agronomiques, organisationnels et environnementaux. Des adaptations des méthodes de pilotage sont nécessaires, mais les responsables ne disposent généralement pas des informations nécessaires, ce qui entraîne des délais et des coûts élevés pour identifier des solutions. Cependant, les indicateurs liés à la salinité des sols sont très utiles car reflètent aussi les performances globales de ces systèmes.

Ces travaux font suite à ceux réalisés en 2002 sur l'effet du potassium sur la structure du sol. Il était apparu alors primordial de caractériser quelle était la capacité de fixation d'un sol par rapport au potassium et au sodium afin de pouvoir prédire ensuite in situ l'évolution de la sodicité/potassicité en fonction des apport d'effluent et de pluie. Rappelons que plus un sol contient du potassium/sodium échangeable, plus il est susceptible de se dégrader. Basé sur des expérimentations spécifiques en batch, un modèle a été calé afin de pouvoir connaître quelle est la composition du complexe d'échange en fonction de la solution au contact. C'est une étape de plus vers la quantification de l'effet géochimique de l'effluent sur les sols. Ces lois sont indispensables par la suite pour caler des modèles géochimiques nous permettant d'évaluer l'évolution de la fertilité chimique et physique des sites et ajuster les techniques de réhabilitations (dosage des apports de gypse ou de dolomie par exemple).

The spreading of liquid organic wastes on soils enhances the risks of anaerobiosis and metal mobilisation. Under anaerobiosis, microbial activities drive most of soil geochemical evolutions through reductions, pH changes, net production of mineral and organic ligands that complex metals, and solid alterations/neoformations. Our aim was to identify the main anaerobic processes involved in the mobilisations of Fe, Mn, Cr and Ni on a ferralsol from the Reunion Island, supplied with liquid waste from a rum factory. The study was carried out in batch conditions. Three treatments were performed: (C) soil + water, (+W) soil + waste, and (+W+S) sterilised soil + sterilised waste. During the 40 days of incubation, we recorded (i) partial pressures of gases, (ii) solution concentrations in total carbohydrates and proteins, mineral and organic solutes, total metals and FeII, and (iii) pH and EH. Carbohydrates and proteins represented 27.8% and 2.5%, respectively, of the dissolved organic carbon in the waste. Proteins were quickly adsorbed and were not detectable in solution after 7 days. Most of carbohydrates, polyols, and small organic acids disappeared during the first 7 days through fermentations and acetogenesis, leading to the production butyrate, propionate and acetate. After 21 days, the acetate was consumed through methanogenesis. The mobilisations of Fe and Mn increased during the first 21 days, and slightly decreased thereafter. In contrast, the mobilisations of Cr and Ni, enhanced by the vinasse supply, did not vary with time; they represent less than 0.1% of the maximum Fe mobilised. The reduction of Fe and Mn would have resulted mainly from the lack of production or the oxidation H2 produced through fermentations and acetogenesis, and FeII in solution probably represents only a small proportion of total FeII. A geochemical model enabled to assess the effect of variations in mineral and organic ligand concentrations on metal mobilisation.

L'épandage de déchets organiques liquides s'intensifie et permet, avec leur élimination, d'enrichir le sol en nutriments minéraux et composés organiques. Toutefois, il peut engendrer des conditions anaérobies transitoires favorables à la mobilisation des métaux. Dans ces conditions, les activités microbiennes sont le moteur des évolutions géochimiques via l'installation de conditions réductrices, le changement du pH de la solution, les productions nettes de ligands (minéraux et organiques), et l'altération de minéraux. Les modèles décrivant les processus prépondérants doivent alors distinguer explicitement activités microbiennes et réactivité géochimique abiotique. Maintenir leur opérationnalité suppose de hiérarchiser au préalable les besoins de description des grandes voies du catabolisme anaérobie des composés organiques (glucides, lipides protides). A cette fin, nous avons mené un travail expérimental basé sur des incubations en batch et en anaérobiose de boues d'un sol volcanique de la Réunion, riche en Cr et Ni, additionné ou non d'une vinasse de rhumerie. Quatre traitements ont été réalisés : (i) témoin (sol naturel), (ii) sol stérilisé + vinasse stérilisée, (iii) sol naturel + vinasse stérilisée, et (iv) sol naturel + vinasse naturelle. A quelques dates (0, 7 et 21 j), nous avons suivi les quantités totales de glucides, protides et lipides en solution. A plus petits intervalles de temps incluant ces mêmes dates, nous avons suivi des variables indicatrices des métabolismes ou des modifications du milieu (gaz, solutés organiques et minéraux dont éléments métalliques, EH, pH). La vinasse ne contenait que peu de lipides. Avec le sol, leur concentration en solution s'est très vite stabilisée. Les glucides, initialement deux fois plus abondants que les protides, ont disparu en 7 jours tandis que les protides étaient toujours abondants en fin d'incubation. La disparition des glucides a été associée à des fermentations importantes avec accumulation d'acétate pouvant complexer les métaux. La concentration de ce dernier a décru à partir de 7 j et semblait directement associée à la production de méthane. Avant 7 j d'incubation, une mobilisation des éléments métalliques majeurs (Fe et Mn) par réduction microbienne, sans phase initiale de latence, a été observée. Au delà du 7ème jour, nous avons constaté une disparition partielle de ces métaux. Ce phénomène a été attribué à la précipitation de ces éléments, favorisée par des changements de spéciation en solution suite à la disparition de l'acétate. Le comportement du Cr était très fortement corrélé aux comportements de Fe et plus particulièrement de Mn. En contraste, la durée de mobilisation initiale de Ni est apparue plus brève que Fe, Mn et Cr et la disparition finale simultanément plus précoce et brève (entre les dates 4 j et 7 j). Les concentrations maximales du Cr et du Ni en solution sont restées inférieures à 0.01% et 0.21% respectivement de la concentration maximale en Mn. Ainsi dans nos conditions expérimentales, les glucides ont été l'acteur premier de la réduction des métaux. La participation des protides et des corps microbiens morts reste à mieux cerner. (Texte intégral)

Le colloque " Vers une maîtrise des impacts environ-nementaux de l'irrigation " fait le point sur les travaux du Programme commun systèmes irrigués (PCSI) et de ses partenaires. Il examine les problèmes de dégradation de la qualité des eaux et des sols dans différentes situations géographiques et pour des modalités de mise en valeur des terres par l'irrigation très diversifiées. Il s'intéresse tout particulièrement aux avancées méthodologiques dans le domaine du fonctionnement des sols et de la dynamique des solutés dans le sol, en terme de modélisation et de méthodes d'étude.

Cropping systems with no-tillage and cover plants (CPCS) is a common practice in the region of the Cerrados in Brazil. To better understand the benefits of such a practice, we carried out a study to quantify the water and nitrogen balances of 3 different cropping systems (1 conventional system (T0) and 2 CPCS (T1 and T2)) in Santo Antônio de Goiás (Brazil). The main terms of the water and nitrogen balances (soil hydraulic properties, nitrogen content, crop and cover plant biomass, soil mineralisation, cover plant decomposition) were measured during a one year experiment. The results showed a better water conservation with T2 and T1 than with T0, mainly due to a higher water infiltration rate. Nitrogen was more efficiently recycled by the cover plant in T1 and T2, than with T0 where N leaching was high.

En milieu aride et semi-aride, l'irrigation entraîne des changements profonds dans l'évolution des eaux et des sols. L'alternance de périodes d'irrigation et de longues périodes sèches, avec une évaporation intense, favorise la concentration des sels. Dans le delta mort, après le retrait du fleuve Niger, la nappe phréatique se situait à une profondeur d'environ 45 mètres. Cinquante ans après le début de l'irrigation, elle se situe à une profondeur quasi permanente de 1,5 à 3 mètres à l'étiage. Les phénomènes de dégradation des sols observés sur les périmètres de l'Office du Niger semblent être liés à la dynamique de la nappe phréatique. Pour les expliquer, des études sur le fonctionnement hydrologique des sols ont été menées à l'échelle du périmètre, de la maille hydraulique et de la parcelle.

De par leur richesse en ressources naturelles renouvelables, les zones inondables tropicales revetent un interet social et economique majeur pour les pays en developpement. Cependant, les fleuves tropicaux sont aujourd'hui de plus en plus amenages pour satisfaire les besoins lies a de nouvelles activites. Les zones jusque-la regulierement inondees par la crue annuelle se reduisent ou alors les rythmes de leur inondation sont profondement modifies. Les impacts de tels changements sont nombreux et portent atteinte a la biodiversite et a la durabilite des systemes d'exploitation. Il s'avere alors necessaire de definir de nouvelles approches de la gestion de l'eau, des espaces et des ressources vivantes, qui tout a la fois preservent les ecosystemes et prennent en consideration les besoins des differents usagers. Tel est l'objectif de cet ouvrage qui pose, dans un premier temps, la problematique societale autour de laquelle cette gestion doit etre repensee, en faisant apparaitre la diversite d'acteurs et d'institutions concernes. Il presente ensuite les acquis les plus recents de la recherche sur le fonctionnement de ces ecosystemes ainsi que sur les pratiques et strategies deployees par les populations qui les exploitent. Enfin est abordee la question des instruments a mettre en place pour assurer l'effectivite d'une gestion durable des zones inondables tropicales : apres avoir fait le point sur les apports de la recherche concernant les outils de traitement et de partage de l'information environnementale, l'ouvrage se termine par un debat sur les conditions de creation et de fonctionnement des institutions de suivi, de concertation et de decision. (Resume d'auteur)

En riziculture irriguée, la submersion induit des modifications importantes dans les propriétés chimiques des sols du fait de la faiblesse des échanges gazeux entre le sol et l'atmosphère. Dans ces conditions, la pression partielle en CO2 augmente tandis que la pression partielle en O2 et le potentiel redox diminuent. L'augmentation de la pCO2 conduit à une diminution du pH, une dissolution de minéraux, principalement la calcite, et une augmentation de l'alcalinité dans la solution du sol. La diminution du potentiel redox est liée à une réduction du Fer (III) qui s'accompagne aussi d'une production d'alcalinité dans la solution du sol. Cette réduction du Fer est supposée prendre place: dans la structure de minéraux argileux ferrifères, accompagné d'une augmentation de la capacité d'échange cationique; et dans une structure cristalline naturelle, une rouille verte Fe(Il)-Fe(Ill), accompagné d'une décroissance de leur capacité d'échange anionique. Ces processus sont mis en évidence à travers deux expérimentations menées sur le terrain et au laboratoire. Les bilans d'eau et de sels ont été évalués à différentes échelles dans les périmètres irrigués pendant la saison rizicole, mais aussi pendant la contre-saison ou cours de laquelle se développent les cultures maraîchères. En conséquence, les canaux restent en eau pendant la contre-saison sur la majeure partie du périmètre et contribuent à la recharge de la nappe; le drainage est très faible et le bilan des sels apparaît positif pendant la contre-saison. Pendant la saison rizicole, des volumes d'eau importants transitent par le système de drainage et le bilan des sels apparaît négatif. Les sels évacués sont principalement issus de la solution du sol par diffusion puis de la vidange des bassins d'irrigation. Le bilan en sels apparait globalement proche de l'équilibre. L'étude de la variabilité spatiale des propriétés des sols permet d'illustrer l'influence de ces mécanismes. Les eaux sont caractérisées par une alcalinité résiduelle positive et l'alcalinité et le pH de la solution du sol s'élèvent lorsqu'elle se concentre. Les points hauts apparaissent plus salés et surtout plus alcalins en raison d'une moindre maîtrise de l'irrigation et du drainage. Dans les zones basses, le faciès géochimique peu alcalin est interprété comme la conséquence d'une désalcalinisation des horizons superficiels liée à la mobilisation d'alcalinité pendant les périodes de submersion puis son evacuation par le réseau de drainage superficiel.

A model is presented for one-dimensional simulation of water flow, solute transport and major ions kinetic reactions suitable for alkaline and sodic soils. The water flow and solute transport model is derived from the model PASTIS proposed by Lafolie (1991). Richards¿ equation is used to model one-dimensional saturated-unsaturated water flow in layered soil profiles. Solute transport has been modeled with the assumption of physical equilibrium. The convection-dispersion equation (CDE) is used to model conservative solute transport. Each aqueous component is defined as its analytical concentration. The geochemical mechanisms of interaction between soil and solution are modeled by the model IRRICHEM (Marlet et al., 1998) which accounts for speciation of the major chemical component, precipitation or dissolution of few minerals and cation exchange. The equilibrium have been previously calibrated and first-order kinetic reactions are considered for mineral precipitation or dissolution and cation exchange. The models are coupled by the introduction of sink terms in the convection-dispersion equations which become non-linear. A numerical procedure is implemented to ensure the convergence of the solution. The time step calculation takes into account the most restrictive phenomenon between transport and geochemistry. The model has been calibrated under a 2 months column experiment with an undisturbed irrigated soil monolith (60 cm high and 23 cm in diameter). Non-reactive solute breakthrough curves (BTCs) show a moderate dispersivity and allows to describe transport using the local physical equilibrium assumption and the convective-dispersive equation. However, reactive solute shows a very high chemical non-equilibrium and kinetically control chemical reactions must be taken into account. The sensitivity of the model has been assessed according to the kinetic of mineral dissolution and cation exchange. The results show that cation exchange plays the main part in short term experiments and the kinetic coefficient of cation exchange has been calibrated as 8x10-5 molc L-1 h-1. The model shows a good agreement with experimental data.

Depuis plus d'une dizaine d'année, la réhabilitation des aménagements, la libéralisation des filières et l'amélioration des pratiques culturales ont conduit à une amélioration spectaculaire des performances de la riziculture à l'Office du Niger. Les rendements moyens, initialement proche des 2 t ha-1 de paddy, dépassent aujourd'hui les 5 t ha-1. Ces évolutions s'accompagnent de nombreux périls pour l'environnement dans et à proximité des zones aménagées. Ces périls concernent à la fois les ressources naturelles en bois, les pâturages, la biodiversité, la gestion des ressources en eau du fleuve Niger (en quantité comme en qualité), la pression démographique, l'état sanitaire des populations, les systèmes de production et l'environnement aussi bien pour les systèmes irrigués que pour l'agriculture pluviale, l'élevage et la pêche. Dans ce contexte, l'évolution de la qualité des sols et des eaux est une des plus sérieuses menaces qui pèsent sur la durabilité des systèmes irrigués dans la mesure où la productivité du système de culture serait directement affectée. L'évolution de la qualité des sols et des eaux est analysée à travers l'exemple des périmètres irrigués de l'Office du Niger. Les performances du système hydraulique sont tout d'abord analysées car elles représentent un déterminant essentiel des bilans en eau et en sels à différentes échelles dans les périmètres irrigués. Puis l'impact de ces phénomènes sur l'évolution des sols et sur la productivité des systèmes irrigués est évalué.