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Le SAR et l'irrigation

Risque du sodium pour l'eau d'irrigation

Une grande quantité d'ions sodium dans l'eau affecte la perméabilité des sols et pose des problèmes d'infiltration. Ceci est dû au fait que le sodium présent dans le sol en forme échangeable remplace les calcium et les magnésium adsorbés sur les argiles de sol et cause la dispersion des particules dans le sol (c.-à-d. si le calcium et le magnésium sont les cations prédominants adsorbés sur le complexe d'échange du sol, le sol tend à être facilement cultivé et a une structure perméable et granulaire).

Cette dispersion a comme conséquence l’altération des agrégats des sols. Le sol devient alors dur et compact (lorsqu’il est sec) réduisant ainsi les vitesses d'infiltration de l'eau et d'air , affectant ainsi sa structure.

Ce problème est également relié avec plusieurs facteurs tels que le taux de salinité (voir ci-dessous) et le type de sol. Par exemple les sols sableux ne subiront pas de dommage si facilement en comparaison aux plus lourds quand ils sont irrigués avec de l'eau à haut SAR.

Sodium et Récoltes

Les hautes teneurs en sodium deviennent un problème lorsque la vitesse d'infiltration est réduite à un tel taux que la récolte n'a pas assez d'eau disponible ou lorsque la conductivité hydraulique du profil de sol est trop basse pour fournir un drainage adéquat.

D'autres problèmes, pour les récoltes, provoquées par un excès de Na, sont la formation de lit de croûte de graines, une saturation temporaire à la surface du sol, un pH élevé et une possibilité accru de présence de maladies, des herbes, d'érosion des sols, de manque d'oxygène et de disponibilité nutritive insatisfaisante.

L'eau recyclée peut être une source d'excès en Na dans le sol par rapport à d'autres cations (Ca, K, magnésium) et donc elle devrait être convenablement contrôlée.

Tolérance SAR de l’eau d’irrigation Récolte
Très sensible 2-8 Fruits, noix, citron, avocat
Sensible 8-18 Haricot
Résistance modérée 18-46 Trèfle, avoine, riz
Résistant 46-102 Blé, orge, tomates, betteraves

Source: Extrait à partir des directives australiennes de qualité de l'eau pour les eaux fraîches et marines (ANZECC)

Qu’est ce que le SAR ?

L'index utilisé est le rapport d'adsorption du sodium (SAR) qui exprime l'activité relative des ions de sodium dans les réactions d’échange dans les sols. Cet indice mesure la concentration relative du sodium par rapport au calcium et au magnésium.

Le SAR est défini par l'équation suivante :

SAR = [CNa] / [√(CCa + CMg)/2]

(C): concentration en ion en mol/m3
Na: Sodium
Ca: Calcium
Mg: Magnésium
Si les unités sont en meq/L, la somme de CCa + de CMg doit être divisée par deux avant de prendre la racine carrée

Le risque du SAR dans l’eau d’irrigation

SAR

Notes

Nul < 3.0 Pas de restriction sur l’utilisation d’eau
Léger à modéré 3.0 - 9.0 Entre 3 et 6, une attention particulière doit être portée sur les récoltes sensibles.
Entre 6 et 8 du gypse doit être utilisé. Récoltes non sensibles.
Des échantillons de sol doivent être prélevés et examinés tout les 1 ou 2 jours pour déterminer si il y a une augmentation des teneurs en Sodium.
Elevé > 9.0 Dommage sévère.

La valeur du SARadj (SAR ajusté) peut être calculée pour l'eau contenant de forte teneur en carbonate et bicarbonate. Par exemple, quand l'eau d'irrigation contient de la chaux libre (sol calcaire). De forte teneur en carbonate et bicarbonate dans l'eau peut causer la précipitation des calcium et des magnésium et augmenter la concentration relative en sodium (augmentant l'indice SAR).

La quantité de sodium peut être aussi indiquée par le Carbonate Sodium Résiduel (RSC).

Relation entre le SAR et l'indice de salinité

À un SAR donné, le taux d'infiltration augmente avec certaines conditions comme, notamment, la salinité. Donc le SAR et le ECi devraient être utilisés en combinaison pour évaluer des problèmes potentiels.

SAR/Risque de salinité pour l'eau d'irrigation

SAR de: 0-3 3-6 6-12 12-20 20-40

et EC (dS/m) de:

Nul >0.7 >1.2 >1.9 >2.9 >5.0

Léger 0.7 1.2 1.9 2.9 5.0

Modéré 0.2 0.3 0.5 1.3 2.9

Sévère <0.2 <0.3 <0.5 <1.3 <2.9

Comme on peut le voir dans le tableau, pour une eau très faiblement salée, une eau avec, pourtant, un SAR faible doit être évité. Mais, une eau très salée (EC1.50-3.00) avec un SAR au-dessus de 4, doit être soigneusement gérés. Il est recommandé que, une fois par an, les sols doivent être soumis à des tests afin de détecter d’éventuel problème dû au sodium.

Plus la salinité sera élevée, plus l'indice SAR pourra poser des problèmes d'infiltration. Mais, plus la salinité sera basse, plus les problèmes d'infiltration seront indépendant de la valeur du SAR.

Les averses de pluie peuvent réduire la salinité des sols et, par conséquent, augmenter l’indice SAR et affecter la pénétration d'eau dans ces sols.



Les solutions aux problèmes de SAR dans les sols

Les solutions suivantes s'appliquent pour des problèmes de SAR dans les sols:

- Changer les sources d'irrigation

- Mélanger l'eau d'irrigation avec une eau à faible teneur en sodium

- Augmenter l'aération

- Ajouter des injections de sulfure, de gypse, ou d'acide sulfurique

Voir, ci-dessous, différentes solutions technologiques:

Dessalement par Osmose Inverse

Conception des systèmes des installations de dessalement

Prétraitement dessalement

Technologie par membrane

Pages relatives:

- Risque du à la salinité

- Risque des Sodium (Sodium Adsorption Ration or SAR)

- Carbonate & bicarbonates en relation avec les Ca & Mg

- Ions toxiques dans l'eau d'irrigation

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