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L’utilisation d’eaux usées traitées en agriculture s’impose depuis quelques années comme un levier intéressant pour faire face aux changements climatiques et à la raréfaction des ressources d’eau douce. En plus de fournir une ressource en eau alternative, elles permettent d’apporter aux cultures des nutriments présentant un fort intérêt agronomique, ouvrant la possibilité d’ajuster la filière de traitement des eaux selon les besoins des plantes au cours de leur croissance. Dans cette optique, la modélisation peut permettre de coupler modèles de culture (pour prédire les besoins des plantes) et de traitement de l’eau. L’objectif de cette étude est (1) de caractériser l’intérêt agronomique de l’utilisation d’eaux usées traitées sur une culture maraîchère, et d’identifier les éventuels r[...]

L’utilisation d’eaux usées traitées en agriculture s’impose depuis quelques années comme un levier intéressant pour faire face aux changements climatiques et à la raréfaction des ressources d’eau douce. En plus de fournir une ressource en eau alternative, elles permettent d’apporter aux cultures des nutriments présentant un fort intérêt agronomique, ouvrant la possibilité d’ajuster la filière de traitement des eaux selon les besoins des plantes au cours de leur croissance. Dans cette optique, la modélisation peut permettre de coupler modèles de culture (pour prédire les besoins des plantes) et de traitement de l’eau. L’objectif de cette étude est (1) de caractériser l’intérêt agronomique de l’utilisation d’eaux usées traitées sur une culture maraîchère, et d’identifier les éventuels risques associés à cette pratique, (2) de suivre et modéliser la diffusion de l’humidité dans le sol, variable de première importance dans les modèles de culture, et de caractériser son hétérogénéité spatiale. Pour ce faire, une culture de laitues a été mise en place sous abris et hors sol, irriguée par 4 qualités d’eau différentes : de l’eau potable avec fertilisation classique (témoin), de l’eau usée traitée par filtres plantés de roseaux, de l’eau usée traitée par un bioréacteur à membrane et de l’eau usée brute. Nous avons pu mettre en évidence l’intérêt de l’utilisation d’eaux usées traitées par rapport à une conduite de fertilisation classique : à doses d’azote, de phosphore et de potassium équivalentes, les rendements obtenus avec les 3 qualités d’eau testées étaient significativement meilleurs que ceux obtenus avec le témoin. Les apports de sels par les eaux étudiées ont induit une augmentation de la salinité du sol, non problématique sur les deux cycles de culture mais qui peut poser problème à plus long terme. L’apport conséquent de sodium par rapport au calcium et au magnésium laisse également craindre une modification des propriétés physiques du sol sur le long terme. Nous avons enfin mis en avant l’importance de multiplier les mesures d’humidité dans le sol pour avoir une image représentative de l’eau effectivement présente et disponible aux cultures : l’hétérogénéité dans la structure du sol peut avoir un fort impact sur la diffusion de l’humidité, et des variations de l’ordre de 10% d’humidité volumique ont été trouvées entre plusieurs points de mesure d’un même bac de culture. L’ensemble des données acquises au cours de l’expérience servent en parallèle au développement et à la calibration d’un modèle dynamique qui vise à décrire les mouvements d’eau et d’azote dans le sol, et à prédire la croissance végétale d’une culture selon leur disponibilité.