Exploring regional irrigation water demand using typologies of farms and production units: an example from Tunisia

La plupart des méthodes utilisées pour prédire la consommation d'eau d'irrigation à l'échelle régionale sont fondées sur des modèles biophysiques et les assolements. Leur objectif est de fournir des estimations précises de la "demande d'eau" qui sont utiles pour la gestion des ressources en eau. Toutefois, dans le cas du libre accès à la ressource en eau, par exemple le pompage dans une nappe phréatique, il est seulement possible d'éviter la surexploitation au travers d'une "gestion" de la demande de l'eau basée sur les choix des agriculteurs et leurs comportement. Dans ce papier, nous proposons un cadre d'analyse pour représenter les activités agricoles en utilisant des typologies des exploitations agricoles et des unités de production agrégées à l'échelle régionale. Ce cadre peut être utilisé pour estimer la consommation d'eau d'irrigation et d'autres intrants, ainsi que la production agricole. Ce cadre peut également être utilisé pour évaluer les effets d'une technique, d'une mesure économique ou de changements institutionnels sur le revenu agricole, et de prévoir les conséquences de ces changements à l'échelle régionale. Nous avons utilisé cette méthode en Tunisie centrale pour estimer la demande en eau d'irrigation en 1999. Nous avons ensuite simulé les changements qui se produiraient si l'irrigation au goutte à goutte a été adoptée. Les résultats de la simulation a montré des économies d'eau et de main-d'½uvre, et une augmentation des rendements, avec une fertigation. Ainsi, l'utilisation de l'irrigation au goutte à goutte peut permettre aux agriculteurs d'étendre leurs superficies irriguées en goutte à goutte. Nous avons ensuite simulé l'adoption généralisée de l'irrigation au goutte à goutte et l'extension des zones irriguées: les résultats n'ont pas montré de baisse de besoins en eau à l'échelle régionale. Ces hypothèses ont été confirmées en 2005 en utilisant de nouvelles typologies pour évaluer la nouvelle demande en eau d'irrigation. Nous avons également simulé les effets de changements économiques sur les revenus agricoles. Une augmentation importante du coût de l'eau a touché une minorité d'exploitations, qui a consommé seulement 17% du total de l'eau d'irrigation, tandis qu'une légère diminution des prix de la pastèque et melon a touché une majorité des exploitations agricoles, qui a consommé 78% du total de l'eau d'irrigation. Les outils de gestion de la demande en eau des doivent donc se concentrer sur les effets d'une technique, des mesures économiques, ou de changements institutionnels et sur les choix des agriculteurs.GESTION DE L'EAU;MODELISATION;EAU D'IRRIGATION;AGRICULTEUR;IRRIGATION GOUTTE A GOUTTE;DEMANDE EN EAU;REGIONAL WATER DEMAND;FARMERS' CHOICES;FARMING SYSTEM;MODELING

Usages agricoles de l'eau et valorisation dans la plaine de Kairouan, Tunisie centrale

International audienceLe bassin du Merguellil en Tunisie centrale a été retenu par le gouvernement comme zone pilote pour une étude de gestion intégrée de l'eau en milieu semi-aride. Le programme MERGUSIE (MErguellil : Ressources, Gestion et USages Intégrés de l'Eau) a été conçu pour réalisé cette étude. Ce programme de recherche-développement répond d'une part à un souci stratégique de traiter le problème de l'eau par une action simultanée sur l'offre et la demande, et d'autre part d'analyser en profondeur un bassin opposant une partie amont où se constituent les ressources en eau et avec peu d'usages hors des forages pour l'eau potable, à une plaine aval, à l'ouest de Kairouan, fortement agricole et pratiquant des productions irriguées à partir d'une nappe dont le niveau baisse d'année en année. Le lien entre ces deux zones se fait par le barrage d'El Haouareb, dont la retenue recharge la nappe à l'aval. Une première phase, de 1998 à 2001, a permis d'acquérir des connaissances sur la zone d'étude. La thèse de S. Feuillette (2001) a notamment montré la dynamique de multiplication des puits et d'extension des surfaces irriguées dans la plaine de Kairouan. Durant la seconde phase du programme, une typologie des exploitations agricoles dans le bassin amont a été réalisée (Albouchi, 2006) et les divers modes de conduite des cultures de pastèque et de piment dans la plaine aval ont été analysés (Champion, 2003) : il a été montré que l'irrigation ne concerne actuellement qu'une très faible minorité d'exploitations à l'amont du barrage, alors qu'on observe à l'aval une généralisation du goutte à goutte sur les cultures maraîchères et l'arboriculture. Nous avons donc choisi de mesurer l'impact de la généralisation de cette technique d'irrigation économe en eau sur l'évolution de la demande agricole en eau et sa valorisation. Pour réaliser cette évaluation nous avons mis en oeuvre les méthodes proposées par Le Grusse et al. (2006) qui se fondent sur l'agrégation des activités des exploitations agricoles à l'échelle régionale en utilisant une typologie des exploitations et de leurs activités de production. Nous avons proposé au CRDA de Kairouan d'actualiser la typologie réalisée par Feuillette (2001) pour (i) vérifier les hypothèses d'évolution proposées à cette époque, (ii) évaluer la nouvelle demande agricole en eau et sa valorisation à l'aval du barrage, et (iii) réfléchir aux possibles évolutions futures

Exploring regional irrigation water demand using typologies of farms and production units: An example from Tunisia

Most methods used to predict irrigation water consumption at a regional scale are based on biophysical models and cropping patterns. Their aim is to provide accurate estimations of "water demand" that are useful for water resource management. However, in the case of free access to the water resource, for example pumping from a water table, it is only possible to prevent overexploitation by "managing" the demand for water, which thus needs to focus on farmers' choices and behavior. In this paper, we propose a framework to represent agricultural activities using typologies of farms and production units aggregated at a regional scale. The framework can be used to estimate consumption of irrigation water and of other inputs, as well as the production of outputs. The framework can also be used to evaluate the effects of technical, economic or institutional changes on farm income, and to predict the consequences of changes for farmers' choices at regional scale. We used this method in Central Tunisia to estimate irrigation water demand in 1999. We then simulated the changes that would occur if drip irrigation were adopted. The results of the simulation showed some savings in water and in labor, and, with fertigation, an increase in yields. Using drip irrigation would consequently enable farmers to extend the area of drip-irrigated land. We then simulated the widespread adoption of drip irrigation and the resulting extension of irrigated areas: the results showed no savings in water at the regional scale. These hypotheses were confirmed in 2005 using new typologies to estimate the new demand for irrigation water. We also simulated the effects of economic changes on farm incomes. A major increase in the cost of water affected a minority of farms, which consumed only 17% of total irrigation water, whereas a slight decrease in watermelon and melon prices affected a majority of farms, which consumed 78% of total irrigation water. Water demand management tools therefore need to focus on the effects of technical, economic, or institutional changes and on farmers' choices.

Exploring regional irrigation water demand using typologies of farms and production units : an example from Tunisia

Most methods used to predict irrigation water consumption at a regional scale are based on biophysical models and cropping patterns. Their aim is to provide accurate estimations of "water demand" that are useful for water resource management. However, in the case of free access to the water resource, for example pumping from a water table, it is only possible to prevent overexploitation by "managing" the demand for water, which thus needs to focus on farmers' choices and behavior. In this paper, we propose a framework to represent agricultural activities using typologies of farms and production units aggregated at a regional scale. The framework can be used to estimate consumption of irrigation water and of other inputs, as well as the production of outputs. The framework can also be used to evaluate the effects of technical, economic or institutional changes on farm income, and to predict the consequences of changes for farmers' choices at regional scale. We used this method in Central Tunisia to estimate irrigation water demand in 1999. We then simulated the changes that would occur if drip irrigation were adopted. The results of the simulation showed some savings in water and in labor, and, with fertigation, an increase in yields. Using drip irrigation would consequently enable farmers to extend the area of drip-irrigated land. We then simulated the widespread adoption of drip irrigation and the resulting extension of irrigated areas: the results showed no savings in water at the regional scale. These hypotheses were confirmed in 2005 using new typologies to estimate the new demand for irrigation water. We also simulated the effects of economic changes on farm incomes. A major increase in the cost of water affected a minority of farms, which consumed only 17% of total irrigation water, whereas a slight decrease in watermelon and melon prices affected a majority of farms, which consumed 78% of total irrigation water. Water demand management tools therefore need to focus on the effects of technical, economic, or institutional changes and on farmers' choices