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COMPONENTS AND OPERATION Components used in drip irrigation (listed in order, beginning with the water source) include: • Pump or pressurized water source • Water filter(s) or filtration systems: sand

separator, Fertigation systems (Venturi injector) and chemiga tion equipment (optional)

• Backflushing controller (Backflow prevention device)

• Pressure Control Valve (pressure regulator) • Distribution lines (larger diameter main line,

smaller secondary lines, pipe fittings) • Manual, electronic, or hydraulic control valves

and safety valves • Smaller diameter polyethylene tube (often called

“laterals”) • Different kinds of fittings and accessories (to

make connections) • Devices for distributing water to the plants

(emitter or dripper, micro spray head, inline dripper or drip tubes).

COMPOSANTS ET MISE EN ŒUVRE

Une installation d’irrigation goutte-à-goutte comprend les éléments suivants (présentés à partir de la ressource en eau) : • pompe ou ressource en eau sous pression, • filtre(s) ou système(s) de filtration : dessableur, systè mes

de fertilisation (venturi ou injection) et équipe ments pour traitements chimiques (en option),

• contrôle du contre-lavage (clapet anti-retour), • vanne de régulation de la pression (régulateur de pression), • canalisation de distribution (canalisations principales de

grand diamètre, canalisations secondaires de plus petit diamètre, raccords),

• vannes de régulation et de sécurité à fonctionnement manuel, électrique ou hydraulique,

• canalisations en polyéthylène de plus petit diamètre (souvent appelées rampes),

• raccords et accessoires de différents types (pour faire les connexions),

• systèmes de distribution de l’eau aux plantes (distributeurs, goutteurs, mini-diffuseurs, goutteurs en ligne ou sur des tubes conducteurs).

DRIP IRRIGATION: ADVANTAGES AND DISADVANTAGES* IRRIGATION GOUTTE-À-GOUTTE, AVANTAGES ET INCONVÉNIENTS* Drip irrigation is a type of micro-irrigation system that has the potential to save water and nutrients by allowing water to drip slowly to the roots of plants, either from above the ground or below the surface. The goal is to place water directly into the root zone and minimize evaporation. Drip irrigation systems distribute water through a network of valves, pipes, tubes and emitters. Depending on how well it is designed, installed, maintained and operated, a drip irrigation system can be more efficient than other methods, such as surface or sprinkler irrigation.

L’irrigation goutte-à-goutte est une technique de micro-irrigation, économisant l’eau et les éléments fertilisants. L’eau s’écoule lentement sous forme de gouttes au niveau des racines de la plante, soit sur le sol, soit dans le sol. Le but est d’apporter l’eau directement dans la zone racinaire et de limiter l’évaporation. Les installations d’irrigation goutte-à-goutte, pour distribuer l’eau, utilisent un réseau constitué de vannes, de canalisations principales, de canalisations secondaires, de rampes et de distributeurs. Selon les soins apportés à sa conception, son installation, sa maintenance et son utilisation, un système d’irrigation goutte-à-goutte peut être plus efficient que tous les autres systèmes d’irrigation tels que l’irrigation de surface ou l’irrigation par aspersion.

* Source : Creative Commons attribution share alike 4.0 International

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In drip irrigation systems, the pumps and valves can be manually or automatically operated by a controller. Most large-scale drip irrigation systems have a filter to prevent clogging of the small emitters by the particles present in the water. New technologies minimize clogging. Some residential systems are installed without filters because potable water is already filtered at the treatment plant. Practically all of the manufacturers of drip irrigation equipment recommend the use of filters or the warranties will not be valid. End line filters just before the final delivery pipe are strongly recommended, apart from any other filtration system, due to the risk of fine particles forming clusters or finding their way into the intermediate lines. Above-ground or subsurface drip irrigation is used almost exclusively when irrigating with reused urban wastewater. Generally speaking, the regulations do not allow for the spraying of water into the atmosphere, if it has not been fully treated to drinking water standards.

Dans une installation d’irrigation goutte-à-goutte, les pompes et les vannes peuvent être manuelles ou automatiques, commandées par un programmateur. Les installations d’irrigation goutte-à-goutte utilisent diffé -rents types de filtre pour éviter le colmatage des goutteurs, lors du passage de l’eau, par les petites particules présentes dans l’eau. Les nouvelles technologies permettent maintenant de minimiser ce colmatage. Certaines installations urbaines ne compor tent pas de filtre car l’eau potable est déjà filtrée à la station d’épuration. Pratiquement, tous les fabricants d’équipement d’irrigation goutte-à-goutte recomman dent l’utilisation de filtres, sinon, en général, les garanties ne sont pas applicables. En plus des autres systèmes de filtration, l’installation d’un filtre, juste avant la dernière canalisation, est fortement recommandée en raison des risques d’agglomération de fines particules ou de leur pénétration accidentelle dans les canalisations placées en amont. Avec des eaux usées urbaines recyclées, on utilise presque exclusivement l’irrigation goutte-à-goutte de surface ou enterrée. Généralement, les réglementations n’autorisent pas de projeter dans l’air des eaux dont les caractéristiques ne correspondent pas à celles d’une eau potable.

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Horticulture: emitters in a tray

Horticulture : goutteur placé dans un pot

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As the water is applied in a different way with a drip system, the traditional method of applying slow-release fertilizers to the surface can sometimes be ineffective, so liquid fertilizers have to be mixed with the irrigation water for this method. This is called fertigation. Fertigation and chemigation (pesticides and other chemical products applied to clean out the system periodically, such as chlorine or sulfuric acid) use chemical injectors such as diaphragm or piston pumps or a vacuum suction system. The chemicals may be applied continuously or intermittently, whenever the system is irrigating. Recent field trials undertaken by a university have revealed a saving of >95%, using drip irrigation and fertigation, compared with the application of slow-release fertilizers and micro-sprayers. If it is correctly designed, installed and managed, a drip irrigation system may help achieve water conservation by reducing evaporation and deep percolation compared to other types of irrigation, such as flood irrigation or overhead sprinklers, since the water can be more precisely applied to the plant root zone. Furthermore, drip irrigation can prevent the development of many diseases that are spread through water-contact with the foliage.

En raison de la façon dont l’eau est apportée avec un systè -me d’irrigation goutte-à-goutte, les apports tradition nels en surface d’engrais à action lente, sont parfois inefficaces. C’est pourquoi, avec ce mode d’irrigation, des engrais liquides sont souvent ajoutés à l’eau d’irrigation. Ceci cor -res pond à l’irrigation fertilisante ou fertigation. Fertigation et chimigation (apports de pesticides ou d’autres produits chimiques pour nettoyer périodiquement l’installation tels

que le chlore ou l’acide sulfu -rique) utilisent des injecteurs tels que des pompes à diaph -ragme ou à piston ou des sys -tèmes d’aspiration. Les pro -duits chimiques sont apportés de façon continue ou discon -tinue lorsque l’installation d’irri -gation fonctionne. Des tests récents au champ, faits par une université, et utilisant l’irrigation

goutte-à-goutte et la fertigation, ont montré des économies d’engrais de 95 % par rapport à l’utilisation d’engrais à action lente et d’une irrigation par minidiffuseurs. Correctement conçue, installée et utilisée, l’irrigation goutte-à-goutte permet de préserver l’eau en réduisant l’évaporation et l’entraînement de l’eau en profondeur par rapport aux autres types d’irrigation tels que la sub-irrigation ou l’aspersion sur frondaison puisque l’eau est apportée de façon plus précise aux racines de la plante. De plus, l’irrigation goutte-à-goutte évite le développe ment de nombreuses maladies disséminées par l’eau sur le feuillage.

Exploded view of a pressure compensating dripper

Eclaté d’un goutteur autorégulant

© BY BORISSHIN [CC BY-SA 4.0(HTTPS://CREATIVECOMMONS.ORG/LICENSES/BY-SA/4.0)], FROM WIKIMEDIA COMMONS

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Finally, in regions where water supplies are severely limited, there may be no actual water savings, but rather simply an increase in production while using the same amount of water. In very arid regions or on sandy soils, the preferred method is to apply the irrigation water as slowly as possible. Pulse irrigation is sometimes used to decrease the amount of water delivered to the plant at any given time, thus reducing runoff or deep percolation. Pulse irrigation is an expensive option, which requires extensive maintenance. Therefore, the latest efforts by the dripper manufacturers are focused on developing new technologies that deliver irrigation water at very low flow rates, i.e. less than 1.0 litre per hour. Slow and uniform applications improve irrigation efficiency without having to resort to an expensive and complicated pulse irrigation method. A drip line is a drip irrigation tube with pre-installed built-in emitters, pre-positioned at a specific distance according to the crop spacing. As the water flow through the emitter is low, this reduces the pressure (vis-à-vis the atmospheric pressure) so the water can only be discharged in the form of droplets. This reduction in pressure or head loss is produced by the friction and turbulence within the emitter.

Enfin, dans les régions où les ressources en eau sont très limitées, il n’y a peut-être pas d’économies réelles mais une augmentation de la production en utilisant la même quantité d’eau que précédemment. Dans les régions très arides ou sur les sols sablonneux, il est préférable d’apporter l’eau d’irrigation aussi lentement que possible. L’irrigation pulsée est parfois utilisée pour diminuer les quantités d’eau apportées à la plante à un moment donné. Ceci diminue le ruissellement et la percolation en profondeur. Les installations fonctionnant selon ce principe sont plus chères et demandent une mainte nance plus importante. Par conséquent, les derniers efforts des fabricants de goutteurs s’orientent vers le développement de nouveaux produits qui apportent l’eau d’irrigation à des débits très faibles, par exemple moins d’un litre par heure. Des apports lents et uniformes améliorent l’efficience de l’eau utilisée, sans qu’il soit nécessaire de recourir à des systèmes d’irrigation pulsée, complexes et onéreux. Une ligne de goutteur est une canalisation d’irrigation goutte-à-goutte dans laquelle les distributeurs sont pré-positionnés en usine à une distance et à un débit horaire spécifique selon l’écartement des plantes. Comme la section du cheminement de l’eau à travers le goutteur est faible, la perte de charge ainsi créée (par rapport à la pression atmosphérique) permet à l’eau de sortir sous forme de gouttelettes. Cette perte de charge est due à des phénomènes de friction et de turbulence dans le goutteur.

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Self-compensating built-in dripper on soilless growing medium

Goutteurs intégrés autorégulants sur cuture hors-sol

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ADVANTAGES AND DISADVANTAGES The advantages of drip irrigation are: • Fertilizer and nutrient losses are minimized

because the application is localized and there is less leaching.

• Water application efficiency is better if the system is managed correctly.

• It is not necessary to level the field. • Easy to install on irregularly-shaped fields. • Recycled waste water can be used safely. • The moisture content of the root zone can be kept

at field capacity. • Soil type plays a less important role in the

irrigation frequency. • There is less soil erosion. • Fewer weeds. • Uniform application of water controlled by the

outflow from each emitter. • Labour costs are less than with other irrigation

methods. • Variations in amounts applied are regulated by

the valves and drippers. • Fertigation can easily be implemented with

minimal waste of fertilizers. • The foliage remains dry, reducing the risk of disease. • Energy costs are lower because drip irrigation

normally operates at lower pressures than other types of pressurized systems.

The disadvantages of drip irrigation are: • Initial cost can be more than those of overhead

sprinkler systems. • The sun can affect the tubes used for drip irrigation,

shortening their life span (this article does not cover the effects of the amount of degraded plastic in the soil and its subsequent effect on food crops); with many types of plastic, when degraded by the sun, they become brittle; and the estrogenic chemicals (that replicate the female hormones), which enable the plastic to conserve its pliability, are released into the surrounding environment.

• If the water is not properly filtered and the equipment properly maintained, it can result in physical or chemical clogging.

• In the case of subsurface drip irrigation, the irrigator cannot see the water that is applied. This may lead to the farmer either applying too much water (poor efficiency) or not enough water. This is particularly common if the farmer has little experience of drip irrigation.

• Drip irrigation can be unsatisfactory for herbicides or quick-acting fertilizers, which need sprinkler irrigation to enable then to work efficiently.

AVANTAGES ET INCONVÉNIENTS

Avantages de l’irrigation goutte-à-goutte : • les pertes des engrais et des produits de traitement sont

faibles car les apports sont localisés et le lessivage est faible ; • meilleure efficience des apports d’eau si la gestion de l’instal lation

est correcte ; • le planage des parcelles n’est pas nécessaire ; • les champs avec des formes irrégulières sont facilement

équipés ; • l’eau recyclée non potable peut être utilisée sans encombre ; • l’humidité dans la zone racinaire peut être maintenue à la capacité

au champ ; • les types de sols jouent un rôle moins important dans la fréquence

des irrigations ; • l’érosion des sols est atténuée ; • le développement des adventices est plus faible ; • les apports d’eau contrôlés par les sorties de chaque orifice sont

très uniformes ; • les coûts en mains d’œuvre sont plus faibles qu’avec les autres

méthodes d’irrigation ; • les variations des apports sont régulées par les vannes et les

goutteurs ; • l’irrigation fertilisante peut facilement être mise en œuvre avec

un gaspillage minimal des engrais ; • le feuillage reste sec, ce qui réduit les risques de maladie ; • les coûts en énergie sont plus faibles car l’irrigation goutte-à-

goutte fonctionne généralement à des pressions moins importantes que les autres types d’irrigation sous pression.

Inconvénients de l’irrigation goutte-à-goutte : • les coûts initiaux peuvent être plus importants que ceux de

l’irrigation sur frondaison ; • le soleil peut affecter les canalisations utilisées pour l’irri gation

goutte-à-goutte, raccourcissant ainsi leur durée de vie (cet article ne s’intéresse pas aux effets de la teneur dans les sols de plastique dégradé et de son effet sur les cultures vivrières) ; de nombreux types de plastique, lorsque le soleil les dégrade, deviennent cassants et les produits chimiques oestrogé ni ques (qui sont des produits chimiques répliquant les hormo nes femelles) qui permettent au plastique de con ser ver sa plasticité sont relâchés dans l’environnement immédiat ;

• si la filtration de l’eau n’est pas effectuée correc tement, tout comme la maintenance des équipe ments, des colmatages physiques ou chimiques peuvent se produire ;

• dans le cas du goutte-à-goutte enterré, l’irriguant ne peut pas voir si l’arrosage a effectivement lieu ; ceci peut le conduire à apporter soit des quantités trop importantes d’eau (faible efficience) soit des quantités trop faibles. Ceci est particulièrement vrai si l’agri cul teur a peu d’expérience vis-à-vis de l’irrigation goutte-à-goutte ;

• l’irrigation goutte-à-goutte peut ne pas donner satisfaction si les herbicides ou si les engrais à action rapide nécessitent l’irrigation par aspersion pour être efficaces ;

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• The use of drip tapes can result in extra cleanup costs after harvest. The users need to plan for their winding-in, disposal, recycling or reuse.

• Incorrect installation can lead to a loss of water, time and harvest. This system requires a thorough study of all the relevant factors, such as topography, soil, water, crop, agro-climatic conditions and the suitability of the drip irrigation system and its components.

• In lighter soils, subsurface drip irrigation may not be able to wet the soil surface to enable germination; this requires special attention to determine the depth of the installation.

• Most drip systems are designed to be highly efficient, which means that there is little or no leaching. Without sufficient leaching the salts applied via the irrigation water may accumulate in the root zone, usually at the edge of the wetted bulb. On the other hand, drip irrigation avoids the capillary forces that arise with traditional surface irrigation methods, which can result in salt deposits being brought up from below.

• PVC pipes are often damaged by rodents, requiring the replacement of the whole tube at extra expense.

• Drip irrigation systems cannot be used to protect against night frosts (as in the case of sprinkler irrigation systems).

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• les gaines goutte-à-goutte entraînent des coûts de récupé ration après la récolte. Les utilisateurs doivent prévoir leur enroulement, destruction, recyclage ou réutilisation ;

• une installation incorrecte entraîne un gaspillage d’eau, de temps et de récolte ; ce système nécessite une étude appro -fondie des différents facteurs tels que la topographie, le sol, l’eau, les cultures, les conditions agro-climatiques, la qualité de l’installation goutte-à-goutte et de ses composants ;

• dans les sols légers, l’irrigation goutte-à-goutte enterrée peut être incapable de mouiller le sol en surface pour assurer la germination ; ceci nécessite une attention toute particulière pour déterminer la profondeur d’installation ;

• la plupart des installations d’irrigation goutte-à-goutte sont con -çues avec une efficience élevée ce qui signifie peu ou pas de les -si vage ; sans lessivage suffisant, les sels apportés par l’eau d’irri -gation peuvent s’accumuler dans la zone racinaire, généralement à la périphérie de la zone humide ; d’autre part, l’irrigation goutte-à-goutte évite les potentiels capillaires élevés des irrigations tradi -tion nelles de surface qui peuvent entraîner des remontées de sel ;

• les canalisations en PVC sont souvent endommagées par les rongeurs, ce qui entraîne le remplacement de l’en -semble de la canalisation et augmente les dépenses ;

• les systèmes d’irrigation goutte-à-goutte ne peuvent pas être utilisés pour lutter contre les gelées nocturnes (comme c’est le cas avec les installations d’irrigation par aspersion). n