Qualité des eaux d’irrigation et salinisation des sols dans une palmeraie dans la région de Ghardaïa – Cas de Zelfana

Abstract

Résumé La salinité du sol est considérée comme le plus grave problème environnemental etsocio-économique dans les régions arides et semi-arides. Cette étude a été réalisée au niveau d’une oasis de Zelfana, a pour but(1) évaluer la qualité de l’eau utilisée pour l’irrigation, (2) estimer la salinité/sodicité du sol et suivre leurs variations spatio-temporelles verticales et horizontales, (3) comparer deux méthodes géostatistique d’interpolation IDW et KO, (4) fournir des suggestions pour une meilleure gestion du système agricole oasien. Pour atteindre ces objectifs,des échantillons des eaux d’irrigations et de drainages impliqués dans cette parcelle ont été collectés et analysées. Des pointsd’échantillons de sol ont été prélevés dans deux périodes différentes (Mai, Novembre) à deux profondeurs (0-30cm) et (30-60cm). L'analyse de l'eau d'irrigation de la palmeraie provenant de la nappe de l'Albien, montre qu'elle est admissible seulement pour les vergers de palmiers et médiocre pour les autres cultures qui tiennent une résistance faible au stress salin. La teneur en Na+, Ca2+ et Mg2+ a augmenté dans l'eau de drainage dans la même proportion que la conductivité électrique, ce qui peut prouver que le sol possède une grande réserve de ces éléments, responsables de la salinité. Les résultats de l’analyse cartographique dans la direction verticale de la dynamique des sels liés au sol indiquent une tendance d’accumulation en profondeur qui s’explique par les processus de lixiviation associés à la texture sablonneuse et au système d’irrigation par inondation.Cependant, la distribution spatiale saisonnière a montré de fortes différences dans le mouvement des sels, liées à la direction de l'écoulement de l'eau, au manque d'entretien du réseau de drainage et en outre à l'influence de la topographie (présence de zones de stagnation). L'efficacité et le meilleur modèle entreles deux méthodes géostatistiques la pondération inverse de la distance (IDW) et le Krigeage ordinaire (KO) ont été évalués en calculant l'erreur moyenne (ME) et l'erreur quadratique moyenne (RMSE), ces résultats montrent que la ME des deux méthodes d'interpolation était satisfaisante pour la salinité du sol (CE) et pour la sodicité(SAR), mais la valeur RMSE était plus faible en utilisant l'IDW pour les deux périodes. Cela peut expliquer la précision de la méthode d'interpolation IDW.Cette recherche pourrait être appliquée à d’autres études sur les facteurs qui contrôlent la dynamique des sels dans les sols agricoles, en particulier dans un environnement oasien. Il convient de noter que notre étude n'a été menée que sur des terres agricoles oasiennes en zones sèches et qu'elle doit être étendue à d'autres régions similaires et à grande échelle. ملخص تعتبر ملوحة التربة أخطر مشكلة اجتماعية - اقتصادية وبيئية في المناطق القاحلة وشبه القاحلة. الغرض من هذه الدراسة التي أجريت في واحة زلفانة هو (1) تقييم نوعية المياه المستخدمة في الري ، (2) تقدير ملوحة / صوديةالتربة ومراقبة الاختلافات المكانية والزمانية الأفقية منها و العمودية، (3) مقارنة بين طريقتين للإستشعار والإحصاءات الجغرافية(IDW –KO)، (4)تقديم اقتراحات لإدارة أفضل للنظام الزراعي للواحات. ولتحقيق هذه الأهداف ، تم جمع عينات من مياه الري والصرف الداخلة في هذه المنطقة وتحليلها. و كذلك أخذ عينات من التربة في فترتين مختلفتين (مايو، نوفمبر) على عمق (0 - 30 سم) و (30 - 60 سم). ويبين تحليل مياه الري في هذه الواحة (الذي يأتي من المياه الجوفيةطبقة الألبيان) أنه مقبول فقط لبساتين النخيل وغير جيد للمحاصيل الأخرى التي تعاني من مقاومة منخفضة للإجهاد الملحي. وقد زاد محتوى Na+، Ca2+،Mg2+و الناقلية الكهربائية في مياه الصرف بنسبة كبيرة ، هذا يمكن من إثبات أن التربة لديها احتياطي كبير من هذه العناصر ، التي هي مسؤولة عن الملوحة. وتشير نتائج تحليل الخرائط في الإتجاه العامودي لديناميات الملح المتصلة بالتربة إلى وجودتراكم في الطبقة السفلى بسبب عمليات الارتشاح المرتبطة بالطبيعة الرملية للتربة ونظام الري الحوضي. بينما التوزيع المكاني الموسمي أظهر اختلافات قوية في حركة الأملاح ، مرتبطة باتجاه تدفق المياه ، والافتقار إلى صيانة نظام الصرف ، فضلاً عن تأثير التضاريس (وجود مناطق الركود). المتابعة و التقييم المتعلقتين بفعالية أفضل نموذج بين طريقتين للإحصاءات الجغرافية تم عن طريق حساب الخطأ المتوسط (ME) و جذر متوسط مربع الخطأ (RMSE) ، أظهرت هذه النتائج أن محصلة الخطأ المتوسط كانت مرضية بالنسبة لملوحة و صودية التربة، ولكن قيمة (RMSE) كانت أكثر مثالية باستخدام(IDW)مع كل الفترات. ونحن نفترض أن بعد مسافة العينات التي تحتل كامل منطقة التنبؤ يمكن أن تفسر دقة(IDW) في الاستيفاء المكاني لخصائص التربة.في الأخير يمكن تطبيق هذا البحث على دراسات أخرى عن العوامل التي تتحكم في ديناميات الملح في التربة الزراعية ، لا سيما في البيئة التي الصحراوية. وتجدر الإشارة إلى أن دراستنا لم تجر إلا على الأراضي الزراعية في الأراضي الجافة وينبغي توسيع نطاقها لتشمل مناطق أخرى مماثلة وواسعة النطاق. Abstract Soil salinity is considered the most serious socio-economic and environmental problem in arid and semi-arid regions. This studym was carried out at an oasis in Zelfana, aims to (1) assess the quality of water used for irrigation, (2) estimate soil salinity/sodicity and follow their spatio-temporal and vertical variations, (3) compare two geostatistical methods of IDW and OK interpolation, (4) provide suggestions for a better management of the oasis agricultural system To achieve these objectives, samples of the irrigation and drainage water involved in this plot were collected and analyzed. Soil sample points were taken in two different periods (May, November) with two depths (0-30cm) and (30-60cm). The analysis of the irrigation water of the palm grove coming from the Albian water table, shows that it is admissible only for the palm orchards and poor for the other crops which hold a weak resistance to the saline stress. The content of Na+, Ca2+ and Mg2+ increased in the drainage water in the same proportion as the electrical conductivity, which may prove that the soil has a large reserve of these elements, responsible for salinity. The results of the mapping analysis in the vertical direction of soil-bound salt dynamics indicate a trend of accumulation at depth that can be explained by leaching processes associated with the sandy texture and flood irrigation system. However, the seasonal spatial distribution showed strong differences in salt movement, related to the direction of water flow, lack of maintenance of the drainage system and furthermore the influence of topography (presence of stagnation zones). The efficiency and best model between two geostatistical methods inverse distance weighting (IDW) and Ordinary Kriging (OK) were evaluated by calculating the mean error (ME) and root mean square error (RMSE). These results showing that the ME of both interpolation methods was satisfactory for soil salinity (EC) and sodicity (SAR), but the RMSE value was lower using IDW for both periods. This may explain the accuracy of the IDW interpolation method. This research could be applied to other studies on the factors controlling salt dynamics in agricultural soils, especially in an oasis environment. It should be noted that our study was only conducted on oasis farmland in dry areas and needs to be extended to other similar regions on a large scale.