Optirrig - Génération, analyse et optimisation de scénarios d’irrigation pour les cultures

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L’irrigation agricole mobilise plus de 70% des ressources en eau douce à travers le monde : l’usage parcimonieux de cette eau constitue un enjeu majeur en France et à l’international. Le modèle Optirrig développé par Irstea vise à la génération, l'analyse et l'optimisation de scénarios d'irrigation des cultures. Il s'appuie sur une description simplifiée de la croissance des plantes en fonction de l'évolution des ressources en eau et en azote du sol, avec l'idée qu'identifier les bonnes stratégies d'irrigation et de fertilisation importe plus que décrire en détail les processus biophysiques en jeu, pour des objectifs opérationnels à l'échelle de la parcelle, de l'exploitation ou du territoire.

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schema optirrig

L'écriture d'Optirrig dans un langage moderne (R), sous la forme d'un système d'équations explicites, causales et déterministes permet de traiter une large gamme de problèmes d'optimisation multi-variables (irrigation, fertilisation, rendement agricole) et multi-contraintes (quotas et interdictions d'irriguer, réduire la lixiviation d'azote) avec des méthodes mathématiques dédiées. L'ajout récent d'un module économique permet le lien avec les sciences économiques donc la connexion entre les échelles d'action et les échelles de gestion des périmètres irrigués. Typiquement, nos interlocuteurs (coopératives, chambres d'agriculture, grands groupes) cherchent à irriguer moins qu'une certaine quantité (I<I*), pour un rendement supérieur à un objectif (Y>Y*), avec une lixiviation d'azote inférieure à une norme environnementale (L<L*), tout en ayant une stratégie profitable au sens économique (F>F*). Optirrig a été validé pour de nombreuses cultures, essentiellement des grandes cultures et des cultures saisonnières, dans différents contextes agro-pédo-climatiques. Sa structure modulaire vise à l'inclusion prochaine de modules spécifiques pour l'irrigation par eaux usées, les contextes agrivoltaïques ou encore gérer les problèmes d'efficience de l'irrigation (pertes multiples "entre le canal et la racine").

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