Sprinkler irrigation experience in the large irrigation districts of Morocco

Au début des années 1970, le Maroc a introduit l’irrigation par aspersion pour accélérer le rythme de l’extension de l’irrigation, améliorer son efficience et rendre sa pratique plus facile. Installée sur 151 700 ha, principalement en grande hydraulique, l’irrigation par aspersion n’a pas connu le succès escompté. L’objectif du présent article est de tirer les enseignements de la mise en œuvre de l’irrigation par aspersion et d’interroger son avenir au Maroc dans un contexte de reconversion vers le goutte-à-goutte. Le travail a été mené en croisant une analyse des professionnels quant à la mise en œuvre de l’irrigation par aspersion au Maroc depuis la fin des années 1960, avec des observations de terrain dans le secteur C3 du périmètre du Gharb, concerné par un projet collectif de reconversion de l'aspersion vers le localisé. Les principales difficultés rencontrées dans la mise en œuvre et la conduite de l’irrigation par aspersion au Maroc concernent: (i) les choix techniques lors de la conception des projets, en particulier l’utilisation collective du matériel mobile d’irrigation (MMI); (ii) le dysfonctionnement du réseau en raison des difficultés de mise en œuvre de l'irrigation à la demande; (iii) la facturation collective forfaitaire et l’endettement des agriculteurs en raison d’absence de compteurs individuels; (iv) le coût élevé de l’énergie; (v) le morcellement continu des parcelles agricoles, même après le remembrement; et (vi) la faible valorisation de l’eau. Face à ces problèmes, les Offices ainsi que les agriculteurs ont introduit un certain nombre d’ajustements, par exemple en individualisant le MMI et en renouvelant les bornes d’irrigation. Dans le secteur C3, le nouveau projet de reconversion vers le goutte-à-goutte a permis d’apporter d’autres solutions, en particulier en individualisant les prises individuelles et en introduisant les compteurs permettant une facturation personnalisée. Paradoxalement, bien qu’exprimant leur satisfaction pour la résolution de ces problèmes, les agriculteurs continuent à utiliser l’aspersion, en particulier pour les grandes cultures, tout en expérimentant le goutte à goutte. L’expérience de l’irrigation par aspersion montre ainsi l’importance d’une période d’ajustement pour que les utilisateurs et les techniciens puissent progressivement améliorer la conception et l’utilisation de la technique afin de répondre au mieux aux exigences des utilisateurs et aux objectifs d’efficiences technique et agro-économique. La mise en place du goutte-à-goutte dans les périmètres de grande hydraulique pourra s’inspirer de cette expérience pour réussir sa mise en place, en capitalisant sur 50 ans d’expérience de l’irrigation par aspersion. Mots clés: irrigation, aspersion, modernisation, goutte-à-goutte, Gharb.In the early 1970s, Morocco introduced sprinkler irrigation to speed up the pace of irrigation development, improve its efficiency, and facilitate it for farmers. Installed on 151700 ha, mainly in large-scale irrigation schemes, sprinkler irrigation has not had the expected success. The objective of this article is to learn lessons from the implementation of sprinkler irrigation and to question its future in Morocco in the context of conversion to drip irrigation. The study was carried out by analyzing debates of professionals regarding the implementation of sprinkler irrigation in Morocco since the end of the 1960s, linked with field observations on recent developments in the C3 irrigation district of the Gharb large-scale irrigation scheme. This district is in the process of being converted from sprinkler to drip irrigation. The study showed that the main difficulties encountered in the implementation and management of sprinkler irrigation in Morocco concern: (i) technical design choices, in particular, the collective use of mobile irrigation equipment (MIE); (ii) the dysfunction of the network due to implementing irrigation on demand; (iii) flat-rate collective billing and farmers' debts due to the lack of individual water meters; (iv) the high cost of energy; (v) the continuous fragmentation of agricultural farms, even after land consolidation; and (vi) low water productivity. Faced with these problems, the irrigation authority, as well as the farmers, have introduced a great number of adjustments, for example by individualizing the MIE and by renewing hydrants. In the C3 district, the new drip irrigation project has provided further solutions, in particular by individualizing the outlets and by introducing water meters allowing personalized invoicing. While expressing their satisfaction for the resolution of these problems, farmers continue to use sprinkler irrigation, especially for field crops, while experimenting drip irrigation. The experience of sprinkler irrigation thus shows the importance of an adjustment period so that users and technicians can gradually improve the design and use of the technique to meet user requirements, irrigation efficiency and agro-economic productivity. The implementation of drip irrigation in large-scale irrigation schemes can be inspired by the incremental improvement of sprinkler irrigation, by capitalizing on 50 years of experience in sprinkler irrigation. Keywords: irrigation, sprinkler irrigation, modernization, drip irrigation, Gharb

Visions contrastées des services écosystémiques des zones humides saisonnières du Gharb, Maroc

Immergés en hiver, les marais saisonniers (merjas) de la plaine du Gharb au Maroc étaient traditionnellement exploités pour le pâturage en été, à côté d’autres usages productifs. Pourtant, ils étaient considérés par l’administration coloniale comme des milieux insalubres et peu valorisés, malgré leur abondance en ressources naturelles. Au cours du XXe siècle, la plaine a fait l’objet d’un aménagement hydro-agricole, incorporant les merjas, pour contribuer aux objectifs nationaux de sécurité alimentaire et d’exportation de produits agricoles. Cet article interroge le regard porté par les acteurs locaux et institutionnels sur les merjas et les bénéfices qu’elles procurent, à travers une analyse des services écosystémiques. Si les institutions les considèrent comme des terres vierges à aménager et des zones tampon de régulation des crues pour protéger les secteurs aménagés et les villes, les collectivités riveraines les considèrent comme des espaces productifs, défavorisés par les crues. L’étude montre des visions contrastées des services écosystémiques, où chaque acteur a une vision utilitariste des merjas. Malgré le débat international sur la biodiversité et le stockage de carbone dans les zones humides, les dimensions écologiques sont peu citées. L’approche par les services écosystémiques dévoile les antagonismes entre acteurs, mais peut être un moyen de négociation sur le devenir des merjas dans une vision territoriale

Pomper ou disparaître : le dilemme du renforcement des khettaras par le pompage solaire dans les oasis du Maroc

Les agriculteurs utilisant les eaux des khettaras, galeries souterraines drainant la nappe phréatique et donnant un accès collectif à l’eau souterraine dans les oasis, font aujourd’hui face à un dilemme. Les khettaras se tarissent sous l’effet conjugué du pompage pour l’eau potable et de l’irrigation des exploitations agricoles des nouvelles extensions, et d’une recharge décroissante de la nappe. Leurs khettaras menacées de disparition, certains collectifs ont choisi d’installer des puits ou des forages alimentés par l’énergie solaire. Cela permet de renforcer le débit des khettaras et ainsi de maintenir l’accès collectif à l’eau souterraine, mais ces installations contribuent aussi à sa surexploitation. Dans cet article, nous mettons en discussion ce choix cornélien des communautés oasiennes dans le sud du Maroc. Des observations de terrain, l’analyse des images satellites, et des enquêtes avec les agriculteurs ont permis de comprendre le contexte d’émergence d’un dispositif associant la khettara au pompage par énergie solaire, d’analyser sa conception technique et de mettre en évidence la capacité des oasiens à intervenir sur les règles de gestion pour superposer ce dispositif technique et institutionnel nouveau au système traditionnel des khettaras. Cet article contribue à une réflexion sur la durabilité de l’accès à l’eau souterraine dans ce contexte présaharien

Maitrise des excès d'eau hivernaux et de l'irrigation et leurs conséquences sur la productivité de la betterave sucrière dans le périmètre irrigue du Gharb (Maroc). Analyse expérimentale et modélisation.

The Gharb plain (Morocco) suffers from water excess during winter and from water deficit during summer. This state of fact explains the low profitability resulting from the irrigation investment efforts realized by government. The originality of this work results from the combination of two objectives devoted to the furrow system. The first consists on the evacuation of the surface water excess during winter, and the second on the water supply to crops from the beginning of spring.Two objectives are assigned to this work: (i) evaluation of hydraulic and agronomic performances of surface drainage and (ii) evaluation of the impact of water excess on sugar beet. The work is based on: (i) experimental and (ii) modelling approaches. For that, comparisons have been carried out between three plots: (i) a levelled plot furrow irrigated with a slope S0= 0.2%, (ii) unlevelled plot irrigated by sprinklers and (iii) a levelled plot in the same direction as the furrow irrigated plot but without furrows and irrigated by sprinklers.The experimental study has clearly demonstrated the capability of the furrow system to evacuate efficiently the water excess during winter compared with the unlevelled plot system. On the latter, local pondings strongly affect the sugar beet production. At the opposite, the furrow system provides the highest sugar beet yield, closely followed by the levelled sprinkler system.A runoff model was specifically developed for predicting volume and peak discharge runoff at the outlet of a furrow system subject to an unsteady and intermittent rain event. Using a 1 year return period rainfall event as input, the simulation results show that most part of the plot ditches are not correctly designed. The agronomic performance of the furrow system was evaluated using SOFIP, a model simulating the impact of furrows irrigation practices on the water productivity. For the unlevelled irrigated plot, the crop model PILOTE has been adapted to simulate ponding conditions and their impact on the sugar beat production. Simulation yields carried out on a series of eleven years clearly showed the advantage of the modernised furrows system on the unlevelled one sprinkler irrigated what ever the sowing dates. In the Gharb context, one can say that agricultural development should be reasoned taking into account water excess during winter harmful to crops.La plaine du Gharb au Maroc, souffre d'excès d'eau pendant l'hiver et du déficit hydrique en été. Cet état de fait explique la faible rentabilité des investissements hydro agricoles réalisés à ce jour par le gouvernement. L'originalité de ce travail réside dans le fait de relier l'évacuation des eaux de surface excédentaires au cours de l'hiver, et la satisfaction des besoins en eau de la culture dès le printemps où elle commence à connaître un déficit hydrique.Deux objectifs sont assignés à ce travail : (i) l'évaluation des performances hydrauliques et agronomiques du drainage de surface et (ii) l'évaluation de l'impact de l'excès d'eau sur la culture de la betterave à sucre. Il repose sur (i) une approche expérimentale et (ii) une modélisation des processus en question. Pour ce faire, des comparaisons ont été effectuées entre trois parcelles : (i) une parcelle nivelée selon une pente S0 de 0.2 % et irriguée à la raie, (ii) une parcelle non nivelée irriguée par aspersion et (iii) une parcelle nivelée selon une pente S0 de 0.2% dans la même sens que la première parcelle mais dépourvue de raies et irriguée par aspersion.L'étude expérimentale a clairement démontré la capacité d'une parcelle avec raies à évacuer efficacement les excès d'eau pendant l'hiver comparativement à une parcelle non nivelée. Sur cette dernière, les submersions locales affectent fortement la production de la betterave à sucre. Le système de raies fournit les meilleurs rendements suivis de près par le système nivelé irrigué par l'aspersion.Un modèle de ruissellement a été spécifiquement développé pour la prédiction du volume ruisselé et du débit maximal de ruissellement à l'exutoire d'une parcelle avec raies soumise à des événements pluvieux intermittents et d'intensités variables. Ce modèle utilisant entre autre pour entrée le hyetogramme de pluie d'une période de retour 1 an met en évidence le sous dimensionnement des fossés destinés à recueillir les eaux à l'aval des parcelles chez les agriculteurs. Les performances agronomiques de la raie ont été évaluées à l'aide du modèle SOFIP qui simule l'impact de l'irrigation à la raie sur la productivité de l'eau. Pour la parcelle non nivelée, le modèle PILOTE a été adapté pour simuler l'impact de la submersion sur la productivité de la betterave à sucre. Les simulations du rendement effectuées sur une série de onze années montrent clairement l'avantage du système gravitaire modernisé par rapport au système aspersif non nivelé et ce, pour différentes dates de semis. On peut pour conclure affirmer que le développement agricole dans la plaine du Gharb doit être raisonné en tenant compte des excès d'eau hivernaux préjudiciables aux cultures

L'expérience de l'irrigation par aspersion dans les secteurs collectifs de la Grande Hydraulique du Maroc

International audienc

Challenging ‘one size fits all’: Continued use of sprinkler irrigation in a state‐led drip irrigation project in Morocco

International audienceThe current focus on water saving in drip irrigation projects has stifled more classical engineering debates on the relevance of different irrigation techniques for specific field conditions. We show that these debates remain important by analysing a drip irrigation project implemented in a sprinkler irrigation district in north-west Morocco. The objective is to understand the apparent paradox of a state-promoted switch to drip irrigation, provided free of charge to farmers who welcomed the project but continued using sprinkler irrigation. Data were gathered during field observations and in interviews with 138 farmers, while secondary data came from the irrigation authority. The results show that most farmers were interested in the drip irrigation project, which solved existing problems of the sprinkler network, including the difficulty of sharing hydrants, high water bills and sharing mobile sprinkler equipment. However, once the project had provided individual water access and customized water bills, 48% of farmers switched totally or partially back to sprinkler irrigation, which they considered better suited to field conditions (soils, crops, irrigation frequency). The implementation of drip irrigation in large-scale irrigation schemes needs to go beyond the objective of water saving and be adapted to specific natural and socio-economic conditions

L'expérience de l'irrigation par aspersion dans les secteurs collectifs de la Grande Hydraulique du Maroc

International audienc

Optimization of Irrigation Scheduling for Improved Irrigation Water Management in Bilate Watershed, Rift Valley, Ethiopia

The availability of water for agricultural production is under threat from climate change and rising demands from various sectors. In this paper, a simulation-optimization model for optimizing the irrigation schedule in the Bilate watershed was developed, to save irrigation water and maximize the yield of deficit irrigation. The model integrated the Soil and Water Assessment Tool (SWAT) and an irrigation-scheduling optimization model. The SWAT model was used to simulate crop yield and evapotranspiration. The Jensen crop-water-production function was applied to solve potato and wheat irrigation-scheduling-optimization problems. Results showed that the model can be applied to manage the complicated simulation-optimization irrigation-scheduling problems for potato and wheat. The optimization result indicated that optimizing irrigation-scheduling based on moisture-stress-sensitivity levels can save up to 25.6% of irrigation water in the study area, with insignificant yield-reduction. Furthermore, optimizing deficit-irrigation-scheduling based on moisture-stress-sensitivity levels can maximize the yield of potato and wheat by up to 25% and 34%, respectively. The model developed in this study can provide technical support for effective irrigation-scheduling to save irrigation water and maximize yield production

Sense-making and shaping of temporary wetlands: A socio-hydrological analysis of dichotomous ontologies of merjas in Morocco

International audienceThere are quite different ways of making sense of wetlands: as wastelands to be drained and reclaimed, as hotspots of biodiversity to be preserved or restored, or as hydrosocial territories in which people live and produce. We argue that such ontologies not only represent 'a reality out there' but help bring this reality into being by shaping the way wetlands are developed and used. The present study was conducted on temporary wetlands (merjas) in the Gharb plain (Morocco). Using a socio-hydrological approach, this research probes the origin of these ontologies and how they shape field realities. Qualitative data were collected during field surveys and focus groups and hydrological data were obtained by remote sensing. There are two main ways of seeing merjas that have led to two different enactments-a 'State' one, that has drained and developed the land and redistributed it to farmers of its choice; and a 'local' one, that of riverine people who have learned to live with land-water dynamics, who now also claim part of this reclaimed land for their own children. The view of temporary wetlands as ecological systems has been restricted to three particular merjas, thereby obliterating the ecological role of others. Since the 2009/2010 floods, the idea of merjas as buffer zones to protect agricultural and urban areas has been under discussion. Although the idea is rejected by most actors, in practice, merjas will continue to play this role during major floods in the future, as upstream dams are generally managed with the aim of resilience to drought. We show how each ontology is connected to different networks of people, resulting in different enactments that sometimes co-exist and sometimes clash. Creating space for negotiation for the future of merjas remains challenging, given the changing water flows and the persistent coexistence of ontologies, as the people connected to it aim to enact their own version of the merja

Visions contrastées des services écosystémiques des zones humides saisonnières du Gharb, Maroc

International audienceContrasting views of ecosystem services in seasonal wetlands of Gharb, Morocco.Submerged in winter, the seasonal wetlands (merjas) of the Gharb plain in Morocco were traditionally usedfor grazing in summer, alongside other productive uses. Yet, merjas were considered by the colonialadministration as unhealthy and unproductive environments, despite their abundance in natural resources.During the 20th century, the plain, including the merjas, was drained and irrigated to contribute to thenational objectives of food security and export of agricultural products. This article examines how local andinstitutional stakeholders view the merjas and the benefits they provide, through an analysis of ecosystemservices. While State institutions consider them as virgin lands to be developed and as potential flood controlbuffer zones to protect irrigated areas and cities, riverside communities consider them as productive lands,disadvantaged by occasional floods. The study shows contrasting views of ecosystem services, where eachstakeholder has a utilitarian vision of merjas. Despite the international debate on biodiversity and carbonstorage in wetlands, the ecological dimensions are rarely mentioned. The ecosystem services approachreveals the antagonisms between stakeholders, but can be a means of negotiating the future of merjas in aterritorial vision.Immergés en hiver, les marais saisonniers (merjas) de la plaine du Gharb au Maroc étaient traditionnellement exploités pour le pâturage en été, à côté d'autres usages productifs. Pourtant, ils étaient considérés par l'administration coloniale comme des milieux insalubres et peu valorisés, malgré leur abondance en ressources naturelles. Au cours du XX e siècle, la plaine a fait l'objet d'un aménagement hydro-agricole, incorporant les merjas, pour contribuer aux objectifs nationaux de sécurité alimentaire et d'exportation de produits agricoles. Cet article interroge le regard porté par les acteurs locaux et institutionnels sur les merjas et les bénéfices qu'elles procurent, à travers une analyse des services écosystémiques. Si les institutions les considèrent comme des terres vierges à aménager et des zones tampon de régulation des crues pour protéger les secteurs aménagés et les villes, les collectivités riveraines les considèrent comme des espaces productifs, défavorisés par les crues. L'étude montre des visions contrastées des services écosystémiques, où chaque acteur a une vision utilitariste des merjas. Malgré le débat international sur la biodiversité et le stockage de carbone dans les zones humides, les dimensions écologiques sont peu citées. L'approche par les services écosystémiques dévoile les antagonismes entre acteurs, mais peut être un moyen de négociation sur le devenir des merjas dans une vision territoriale. Mots clés : zones humides temporaires / services écosystémiques / collectivité riveraine / acteurs institutionnels / Maro