fascicule 6

L’implantation d’un VERGER DE POMMIERS

2e édition

Irrigation

6

L’implantation d’un VERGER DE POMMIERS

2e édition

FASCICULE 6

Chapitre 11. Irrigation

FASCICULE 1

Chapitre 1. Planification de la plantation

Chapitre 2. Choix du site

Chapitre 3. Mise en marché des pommes au Québec

Glossaire

FASCICULE 2

Chapitre 4. Préparation du terrain

FASCICULE 3

Chapitre 5. Cultivars

Chapitre 6. Porte-greffes

FASCICULE 4

Chapitre 7. Modes de conduite et espacement

Chapitre 8. Plantation

FASCICULE 5

Chapitre 9. Tuteurage

Chapitre 10. Formation des pommiers

FASCICULE 7

Chapitre 12. Économie de la plantation

DROITS D’AUTEUR

Il est interdit de reproduire, de traduire ou d’adapter cet ouvrage sans l’autorisation écrite du Centre de référence en agriculture et agroalimentaire du Québec (CRAAQ) afin de respecter les droits d’auteur et d’encourager la diffusion de nouvelles connaissances.

AVERTISSEMENTS

Au moment de sa rédaction, l’information contenue dans le présent document était jugée représentative du secteur pomicole au Québec. Son utilisation demeure sous l’entière responsabilité du lecteur.

Les marques de commerce mentionnées le sont à titre indicatif seulement et ne constituent nullement des recommandations de la part des auteurs ou de l’éditeur.

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Dans le présent document, le genre masculin est utilisé pour alléger le texte, s’il y a lieu.

Ce projet a été réalisé grâce à une aide financière du Programme de développement sectoriel, issu de l’Accord Canada-Québec de mise en œuvre du Partenariat canadien pour l’agriculture.

Pour informations et commentaires

Centre de référence en agriculture et agroalimentaire du Québec

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© Gouvernement du Québec, 2023 - Suivant sa convention avec le MAPAQ, le CRAAQ est autorisé par le ministre de l’Agriculture, des Pêcheries et de l’Alimentation à publier les textes du personnel du Ministère.

© Centre de référence en agriculture et agroalimentaire du Québec, 2023

PPOM0108-06

ISBN 978-2-7649-0698-9 (version imprimée)

ISBN 978-2-7649-0699-6 (PDF)

Dépôt légal

Bibliothèque et Archives Canada, 2023

Bibliothèque et Archives nationales du Québec, 2023

COMITÉ DE PILOTAGE DU PROJET

Monique Audette, agr., consultante

Evelyne Barriault, agr., conseillère en arboriculture fruitière et viticulture, Direction régionale de la Montérégie, ministère de l’Agriculture, des Pêcheries et de l’Alimentation (MAPAQ)

Karine Bergeron, agr., conseillère en pomiculture et viticulture, secteur Est, Direction régionale de la Montérégie, MAPAQ

Patrice Bouffard, agr., Institut de technologie agroalimentaire du Québec, campus de Saint-Hyacinthe

Jennifer Gagné, conseillère au développement et à la recherche, Les Producteurs de pommes du Québec

Serge Mantha, agr., M. Sc., conseiller en pomiculture, Club de production pomicole de la région de Québec (CPPRQ)

Laurence Tétreault-Garneau, agr., conseillère en pomiculture, Dura-Club

RÉDACTION1

Paul Deschênes, agr., M. Sc., professionnel de recherche, Institut de recherche et de dévelopement en agroenvironnement (IRDA) (responsable du chapitre)

Philippe-Antoine Taillon, agr., conseiller expert en cultures légumières et fruitières en serre, Direction régionale de la Capitale-Nationale et de la Chaudière-Appalaches, MAPAQ

Stéphanie Tellier, agr., M. Sc., conseillère régionale petits fruits et arbres fruitiers, Direction régionale de la CapitaleNationale et de la Chaudière-Appalaches, MAPAQ

COLLABORATION

Monique Audette, agr., consultante

Evelyne Barriault, agr., conseillère en arboriculture fruitière et viticulture, Direction régionale de la Montérégie, MAPAQ

Patrice Bouffard, agr., Institut de technologie agroalimentaire du Québec, campus de Saint-Hyacinthe

Serge Mantha, agr., M. Sc., conseiller en pomiculture, Club de production pomicole de la région de Québec (CPPRQ)

Laurence Tétreault-Garneau, agr., conseillère en pomiculture, Dura-Club

COORDINATION, ÉDITION ET MISE EN PAGE PAR LE CRAAQ

Guillaume Breton, chargé de projets

Barbara Vogt, chargée de projets aux publications

Danielle Jacques, M. Sc., chargée de projets aux publications

Nathalie Nadeau, graphiste

PHOTOGRAPHIES ET ILLUSTRATIONS

Karine Bergeron, Claudia Caouette (page couverture), Dubois Agrinovation, IRDA, Véronique Michaud, Paul Emile Yelle Pompes Traitements d’eau Bernier inc.

REMERCIEMENTS

Les auteurs et le CRAAQ remercient toutes les personnes et les organisations ayant contribué à la réalisation de cette publication.

La 2e édition du guide L’implantation d’un verger de pommiers est une initiative du Comité pomiculture du CRAAQ

1. Auteur de la 1re édition (2006) : Paul Emile Yelle

Photo : IRDA

Introduction

En pomiculture moderne, l’irrigation représente un facteur de productivité indispensable, et ce, même dans un climat humide comme celui du Québec. En théorie, les précipitations annuelles moyennes dans les régions pomicoles seraient suffisantes pour combler les besoins en eau des pommiers. Dans les faits, ces précipitations ne sont pas bien réparties : les évènements de pluie abondante durant lesquels le drainage est essentiel sont entrecoupés de périodes sèches qui peuvent se prolonger pendant plusieurs semaines. Pour obtenir une croissance optimale des arbres, l’irrigation est un atout. Les sols légers, sableux ou graveleux, préconisés pour une bonne productivité des arbres fruitiers, sont par ailleurs ceux qui retiennent le moins l’eau, accentuant ainsi la nécessité de l’irrigation.

Plus un système de production est intensif, plus il est primordial de pratiquer une gestion serrée de l’eau pour atteindre une productivité maximale et assurer la rentabilité de la plantation. À cet égard, l’irrigation constitue un élément important dans la conduite du verger. Elle permet aux jeunes arbres de se développer rapidement durant la brève saison de croissance du Québec, d’atteindre la hauteur souhaitée et de prendre de l’expansion à l’intérieur des rangs. L’irrigation exerce aussi une influence directe sur les rendements visés et la qualité des fruits.

Ce chapitre présente d’abord les aspects climatiques et hydriques ainsi que les composantes physiologiques qui expliquent le besoin d’irrigation des pommiers. Ensuite, il aborde la question du calcul des besoins en eau, en donnant quelques exemples, puis celle de l’approvisionnement en eau et de la conduite des systèmes d’irrigation dans les vergers. Enfin, il décrit les principaux types d’équipements disponibles, leur coût et leur rentabilité.

Un chapitre entier du guide technique Gestion raisonnée de l’irrigation (Boivin et coll., 2018) traite de l’irrigation en pomiculture. Cet ouvrage est complémentaire aux informations présentées ici.

Climat, bilan hydrique et besoin d’irrigation

Il existe peu d’information sur l’irrigation des arbres fruitiers au Québec, contrairement aux régions de l’ouest du continent, c’est-à-dire celles situées en Colombie-Britannique et dans l’État de Washington. Les vallées fruitières de l’Ouest reçoivent très peu de pluie, car elles se trouvent à l’est des chaînes côtières qui interceptent les précipitations en provenance du Pacifique. À vrai dire, ces vallées sont des zones arides. Les précipitations annuelles sont seulement de 180 mm à Yakima (WA) et de 312 mm à Vernon (C.-B.). L’irrigation y est généralisée et le droit à une allocation d’eau d’irrigation est une condition essentielle au maintien ou à l’implantation d’un verger.

Au Québec, les précipitations totales annuelles (pluie et neige) varient quelque peu selon les régions. Les Laurentides et le Sud-Ouest reçoivent entre 950 et 1000 mm de précipitations, alors que dans les régions avoisinant les collines montérégiennes et la baie Missisquoi, celles-ci atteignent 1000 à 1050 mm. Autour de la ville de Québec, l’accumulation annuelle de précipitations se situe à 1100 mm. Alors, pourquoi aurait-on besoin d’irriguer? On pourrait penser qu’avec ce climat humide, c’est du drainage qu’il faut! Pourtant, dans des zones pomicoles voisines tout aussi humides, comme l’ouest de l’État de New York (840 mm par année à Geneva) ou la Nouvelle-Écosse (1100 mm), l’usage de l’irrigation est répandu. Le besoin d’égouttement n’exclut pas le besoin d’irriguer.

Tableau 11.1 Précipitations mensuelles moyennes pour le sud-ouest du Québec1

1. Hemmingford et Sainte-Clotilde-de-Châteauguay.

Source : Centre informatique de prévision des ravageurs en agriculture; G. Bourgeois et D. Plouffe, CRDH, AAC; Sommaires météorologiques 1986-2015.

Les mois d’hiver (janvier, février et mars) sont les plus secs (Tableau 11.1). À première vue, la situation semblerait satisfaisante. Toutefois, bien que les précipitations mensuelles ne soient pas si mal réparties, il faut y regarder de plus près :

• la pluie tombe de façon très irrégulière sur une base journalière et même hebdomadaire. Les changements climatiques vont accentuer davantage ces écarts. Les périodes de pluie intenses alterneront avec des périodes sèches et chaudes prolongées;

• après une pluie importante, une partie de l’eau est drainée et quitte la parcelle, une autre partie s’infiltre en profondeur (percolation). En été, au moins 30 % de l’eau est ainsi perdue;

• l’évapotranspiration réelle excède souvent, et pendant plusieurs jours consécutifs, la capacité du sol à libérer assez d’eau pour assurer la croissance de l’arbre ou sa production. Or, à certains moments cruciaux comme la nouaison, une quantité d’eau suffisante dans la zone racinaire s’avère primordiale;

• l’état hydrique du sol revêt une importance pour la capacité du sol à retenir l’eau des précipitations. Effectivement, un sol contenant, par exemple, 50 % de sa réserve en eau utile de 20 mm ne pourra emmagasiner que 10 mm d’eau lors de précipitations, même si ces dernières sont supérieures à cette valeur. L’excédent sera perdu en profondeur ou par ruissellement.

Il est important de faire le lien entre les précipitations et l’utilisation que les pommiers font de l’eau. L’évapotranspiration inclut l’eau que le soleil, le vent et la chaleur soutirent au sol par évaporation pour une période donnée et l’eau perdue par les plantes par la transpiration. L’évapotranspiration potentielle (ETP) se calcule directement à partir de données météorologiques. Le Tableau 11.2 met en relation l’ETP, les précipitations mensuelles (P) et la différence entre les deux valeurs. Prudence toutefois lorsque l’on compare les valeurs d’évapotranspiration à celles des précipitations. Un bilan positif ne signifie pas nécessairement que les pommiers n’ont pas besoin d’eau.

Tableau 11.2 Bilan hydrique mensuel pour différentes régions du Québec

Source : Centre informatique de prévision des ravageurs en agriculture; G. Bourgeois et D. Plouffe, CRDH, AAC; Sommaires météorologiques 1986-2015.

Les mois de mai et juin sont ceux qui importent le plus pour la croissance et le développement des jeunes pommiers. Le mois de juin, qui correspond à la nouaison, est une période reconnue comme critique pour l’approvisionnement en eau des pommiers. Les mois de mai, juin et juillet sont les plus déficitaires (Tableau 11.2). En somme, non seulement les précipitations ne sont pas réparties de façon régulière tout au long de la saison mais, certains mois, on remarque un déficit chronique par rapport à l’évapotranspiration (colonne « Bilan hydrique »). Une telle situation peut occasionner des épisodes de stress hydrique pouvant affecter le développement des pommiers et nuire à leur pérennité.

En raison de la grande variabilité des précipitations dans le temps et dans l’espace, le déficit hydrique mensuel ne donne pas une image juste du problème. Par exemple, un déficit de 62 mm d’eau à Hemmingford en juillet ne veut pas dire qu’il manquait 2 mm d’eau par jour (62 mm ÷ 31 jours). Le déficit journalier est nettement supérieur et peut atteindre 4 ou 5 mm. De plus, l’irrégularité des précipitations entraîne des périodes de 15, 20 et parfois même 30 jours sans ou avec peu de pluie.

Les arbres et autres végétaux possèdent des mécanismes naturels qui leur permettent de réduire leur consommation en eau pendant les périodes sans précipitations où la réserve utile du sol n’est plus disponible. Toutefois, cette adaptation de l’arbre, qui se met en mode de survie, se fait au détriment de la croissance ou de la production. Pour le pommier, le déficit en eau est très préoccupant puisqu’il survient souvent pendant la période de croissance.

Besoins physiologiques des pommiers

Enracinement des pommiers

L’utilisation de porte-greffes nains ou semi-nains, employés en production moderne, explique en partie le besoin d’irrigation. L’enracinement limité de ces porte-greffes va de pair avec leur effet nanisant. Les pommiers standards, lorsqu’ils ne sont pas restreints par le sous-sol, peuvent s’enraciner à plus de 2 m de profondeur (on parle de tout le système racinaire et non pas seulement de la motte visible à l’arrachage). Les semi-nains ne s’enracinent guère plus qu’à 1,20 m de profondeur et les nains, à 90 cm. La croissance racinaire latérale des pommiers nains ou semi-nains est rarement supérieure à 50 cm, alors que celle des pommiers standards s’étend normalement à la largeur de la canopée entre les rangs de pommiers. Malgré cela, les racines qui assurent les prélèvements en eau et en nutriments de tous les types de pommiers se retrouvent en majorité entre la surface du sol et 40 cm de profondeur.

Les besoins en eau des pommiers sont largement tributaires de la nature du sol et de l’exploration de celui-ci par les racines. Plusieurs recherches démontrent qu’à l’instar de plusieurs autres cultures, le système racinaire des pommiers est adaptatif. Ainsi, jusqu’à une certaine limite, il semble plus développé en milieu sec et moins développé en milieu humide.

Évaluation du risque de stress hydrique

Le Tableau 11.3 montre l’influence de différents paramètres liés notamment au sol et au porte-greffes sur le risque de stress hydrique. Ainsi, un pommier nain ou semi-nain est

11.3 Risque de stress hydrique relié aux paramètres de la culture

1. Fait référence au volume d’eau d’irrigation disponible pour couvrir les besoins en eau de la culture. Source : Boivin et coll., 2018

plus à risque de stress hydrique qu’un pommier standard (rustique). Par contre, un pommier standard ayant un enracinement faible dans une zone plus chaude sans couvert végétal est également plus à risque de stress hydrique.

Besoins en eau lors de l’implantation

On sait que les besoins en eau de tous les types de pommiers sont grands lors des premières années suivant l’implantation et qu’ils demeureront élevés pour les pommiers nains et semi-nains. Ils peuvent également être importants pour les pommiers standards dans des parcelles à risque de stress hydrique.

Comme tous les types de pommiers, les pommiers standards nouvellement implantés ont des besoins en eau très importants, notamment pendant la première année. Il faut combler ces besoins afin de permettre un enracinement rapide et maximal qui pourra pleinement jouer son rôle. Avec une plantation à haute densité, on ne peut se contenter d’une simple reprise des arbres ni d’une croissance de quelques centimètres. Il est primordial que le système d’irrigation soit en place et fonctionnel à la plantation.

Les pommiers nains et semi-nains ont accès à une partie limitée de la réserve d’eau du sol; par conséquent, ils supportent moins bien la sécheresse, même de courte durée. On peut les comparer à des pommiers standards plantés dans des sols très peu profonds (en bordure d’affleurements rocheux) et qui souffrent parfois de la sécheresse. Leur système racinaire de moindre envergure présente tout un défi. En effet, une plantation d’arbres nains ou semi-nains, quoiqu’avantagée par une moins grande quantité de bois à produire par rapport aux arbres standards, aura tout de même à fournir des récoltes comparables pour une même surface cultivée.

Évolution des besoins en eau

Les besoins en eau des pommiers évoluent tout au long de la saison et suivent la croissance de la culture jusqu’à l’aoûtement (Figure 11.1). D’abord lente à l’éveil de la végétation à la fin d’avril et au début de mai, la croissance s’accélère graduellement dans la seconde moitié de mai. Elle devient très rapide en juin, puis ralentit en juillet et août alors que les processus d’aoûtement et de maturation des bourgeons de l’année suivante se mettent en place. Bien que la croissance soit beaucoup plus lente à ce moment, les besoins en

Figure 11.1 Évolution des besoins en eau pour des pommiers en implantation

Source : Boivin et coll., 2018

eau sont toujours présents et diminuent en septembre, si bien que la période de prélèvements en eau du pommier correspond à environ 150 jours.

Grâce aux chroniques des sondes TDR (time domain reflectometry) (sondes de teneur en eau) et à l’évaluation de l’évapotranspiration de la culture1, on peut connaître les besoins en eau journaliers des pommiers. L’analyse du flux de sève permet également d’obtenir cette information. Des essais récents d’analyse de flux de sève du pommier montrent que la consommation journalière réelle du pommier ne suit pas exactement l’évolution de l’ETp journalière. La Figure 11.2 illustre la consommation d’eau réelle, estimée à partir du flux de sève (mesuré par des sondes). On remarque que la consommation d’eau réelle est élevée tôt en journée et diminue en fin d’avant-midi, de même qu’en après-midi. Un tel comportement semble indiquer une réponse physiologique de l’arbre aux conditions ambiantes. Il peut donc être intéressant d’effectuer les apports d’eau en début de journée, lorsque la consommation est plus importante.

L’analyse du flux de sève

La technique de l’analyse du flux de sève, développée originalement par Granier (1985), consiste à insérer radialement dans le bois 2 sondes cylindriques de 2 mm de diamètre et de 20 mm de longueur. Ce sont des sondes de dissipation thermique (thermal dissipation probe ou TDP). Une des sondes est chauffée à puissance constante à l’aide d’un fil en constantan. Un thermocouple est également situé à mi-longueur de la résistance chauffante pour mesurer la température. Le tout est recouvert d’une gaine d’aluminium pour uniformiser la température sur la longueur de la sonde. La deuxième sonde, située à 5 cm sous la sonde chauffante, est identique à celle-ci à l’exception qu’elle ne contient pas de résistance chauffante. Elle fournit donc une température de référence. Le différentiel de température mesuré entre les deux sondes est influencé par la densité du flux de sève (Granier, 1985; Granier et Cross, 1987). En l’absence de flux de sève, l’écart de température mesuré entre les deux sondes est maximal. À l’inverse, lorsqu’un flux de sève circule dans l’arbre, une partie de la chaleur fournie par l’élément chauffant est absorbée par l’eau et libérée par convection. Plus le flux de sève est important, plus le différentiel de température entre les sondes est faible (Vallée et coll., 2018).

Figure 11.2 Chronique du flux de sève (l/h) mesuré sur un arbre non irrigué et de l’ETp (mm/h) les 3 et 4 juillet 2018, sonde de 30 mm Source : Vallée et coll., 2018

1. Voir la section Outils de mesure (page 17).

Importance de l’irrigation au stade nouaison

Lorsque les jeunes arbres commencent à produire, s’ajoute une autre période de consommation critique, à savoir celle de la nouaison. Un manque d’eau dans les semaines qui suivent le stade du calice (Figure 11.1) peut accentuer de beaucoup la chute de juin et ainsi avoir un effet négatif marqué sur la récolte. La chute de juin est ce phénomène physiologique par lequel l’arbre laisse tomber les fruits en excès. Enfin, lorsque de longs épisodes sans pluie surviennent en juillet et en août, le grossissement des fruits peut en être affecté.

Irrigation et qualité des fruits

Le fait de combler les besoins en eau des pommiers permet de produire des fruits de calibre supérieur. Ce sont surtout la date de floraison et l’éclaircissage qui ont une influence majeure sur le calibre des fruits, mais l’irrigation y contribue également. À noter qu’un fruit recevant un apport d’eau régulier assimilera plus facilement le calcium, ce qui améliorera sa qualité, sa fermeté et diminuera l’incidence de la tache amère.

À la lumière de toutes ces informations, l’irrigation est un facteur incontournable de la réussite des vergers modernes. Il demeure toutefois important d’évaluer au préalable le risque de stress hydrique du verger et les bénéfices que procurera un système d’irrigation, afin de déterminer si ceux-ci sont plus élevés que les coûts engendrés.

Évaluation des besoins en irrigation

Méthode

Les besoins en eau des pommiers peuvent être estimés de plusieurs façons tout au long de la saison. Le plus

souvent, on utilise l’évapotranspiration ou des sondes, telles les sondes de teneur en eau. Des essais réalisés avec des sondes d’analyse du flux de sève révèlent des résultats intéressants pouvant expliquer la consommation journalière en eau des pommiers.

Lorsque l’on compare l’évapotranspiration potentielle (ETp) et les précipitations par région, on pourrait conclure que, dans la majorité des cas, les besoins en eau des vergers de pommiers sont presque entièrement comblés par la pluie (Tableau 11.4). Cependant, il faut garder en tête qu’à peine 65 % des précipitations sont efficaces, que les précipitations n’arrivent pas toujours au bon moment et que les besoins réels de la culture ne représentent qu’une fraction de l’évapotranspiration potentielle.

De façon générale, les besoins en eau maximaux annuels des pommiers sont estimés à 680 m3/ha.

Les besoins en eau doivent être calculés en vue de répondre au scénario le plus exigeant. L’objectif est de concevoir un système qui possède la capacité de livrer toute l’eau nécessaire aux pommiers lors des épisodes de demande maximale, et ce, dans le cadre des contraintes d’application, à savoir le type de système employé, les durées d’irrigation les plus efficaces et le nombre de sections à desservir par cycle d’irrigation. Par ailleurs, si les sources d’approvisionnement en eau n’ont pas la capacité de fournir toute l’eau requise de façon soutenue et en tout temps, il faut voir à aménager des réserves d’appoint en calculant les besoins totaux pour la saison.

Les besoins en eau et la fréquence d’utilisation du système d’irrigation sont influencés par le type de sol et par sa capacité à maintenir une réserve utile (RU) en eau. Le Tableau 11.5 consigne les valeurs de la réserve en eau facilement utilisable

Tableau 11.4 Évapotranspiration potentielle (ETp) et précipitations mensuelles cumulatives sur une moyenne de 10 ans (2008-2017) dans 3 municipalités du Québec

Source : www.agrometeo.org (tiré de Boivin et coll., 2018)