Drainage agricole

En agriculture, les problèmes causés par un excès d'eau requièrent généralement le drainage du sol en surface et du drainage souterrain. Ces deux formes de drainage sont effectuées dans le but d'assainir la zone des racines pour favoriser la croissance de la plante, et pour améliorer les conditions de travail du sol depuis les semences et jusqu'à la récolte. Le drainage permet également de semer plus tôt au printemps pour tirer parti de la courte saison de végétation au Canada, ou encore pour éliminer le sel en cas de salinité excessive du sol en régions arides (Alberta et Saskatchewan). Le problème de manque de drainage se pose de façon évidente lorsqu'il reste des flaques d'eau à la surface du sol après la pluie ou à la fonte des neiges. Un autre problème moins évident est celui de la saturation des racines sans pour autant que l'eau apparaisse à la surface. Idéalement, la plupart des cultures requièrent un sol humide, mais non saturé d'eau, où le pourcentage d'air dépasse 5 % dans la zone des racines. L'air permet ainsi aux racines de respirer, de croître et de puiser les nutriments du sol pour nourrir la plante.

Le drainage du sol a débuté au Canada il y a plus de 200 ans. Au fur et à mesure que la population augmentait au XIXe siècle apparurent des restrictions dues au climat et à la condition des sols canadiens. L'Est du Canada et les vallées côtières de la Colombie-Britannique jouissaient d'un climat frais et humide ; la pluie y était parfois surabondante. Par contre, beaucoup de terrains montagneux, dotés de drainage naturel, étaient peu fertiles, ou empierrés, et souffraient de sécheresse. Les plaines ou les vallées offraient généralement un plus grand potentiel pour la production agricole après un drainage approprié. Avant 1900, des rivières et des ruisseaux furent nettoyés de main d'hommes ou à l'aide d'animaux afin d'améliorer le drainage. Des digues furent construites pour protéger le sol des hautes marées le long de la baie de Fundy et sur la rive sud de l'estuaire du fleuve Saint-Laurent. Des digues et des stations de pompage furent également construites dans la vallée du Bas-Fraser en C.B., la vallée du Bas-Thames en Ontario, et dans plusieurs autres vallées.

La construction de fossés de drainage additionnels et le nettoyage d'anciens fossés favorisèrent l'augmentation progressive de la production agricole et l'amélioration des sols environnants de façon à remplacer les superficies agricoles sacrifiées à l'expansion urbaine. Les engins à vapeur utilisés sur les plus gros chantiers de 1870 à 1930 furent remplacés par des excavatrices munies de moteurs diesel. Depuis 1970, la plupart des travaux d'excavation de canaux de drainage sont effectués par des rétrocaveuses de haute performance. Le nettoyage des canaux est effectué conformément aux lois et aux normes environnementales fédérales, provinciales et municipales. Des aménagements sont généralement prévus pour le captage de sédiments et l'approvisionnement en eau pour la protection de la faune. C'est ainsi qu'environ 500 km de cours d'eau principaux sont aménagés ou nettoyés annuellement au Canada.

Le drainage par canalisations souterraines au moyen de tuyaux en terre cuite, en pierre ou en bois fut mis en oeuvre au milieu du XIXe siècle afin d'améliorer l'aération du sol et de favoriser la croissance des racines et des plantes. Ceci a permis à l'eau nuisible qui se trouve dans les plus grands pores du sol de s'acheminer par gravité vers les drains souterrains et de la remplacer par de l'air. L'air et l'eau retenue dans le sol par capillarité servent alors à alimenter les racines. Un bon drainage souterrain permet aux racines de se développer en profondeur, et à la plante d'avoir accès à un plus grand volume d'eau capillaire et de nutriments.

Avant 1920, plusieurs tranchées de drainage souterrain étaient excavées manuellement. L'apparition de l'excavatrice à roue en 1907 a permis de faciliter et d'accélérer la pose des drains sur de plus grandes surfaces. Avec le temps, la performance des excavatrices s'est accrue. En 1968, la charrue-taupe fit son apparition. Dès 1971, le système de contrôle au laser de la pente du drain a contribué à augmenter la précision et la rapidité de l'installation des drains.

Des travaux de recherche effectués avant 1970 ont abouti à l'installation de drains souterrains pour intercepter les fuites d'eau par percolation en bordure des canaux d'irrigation et pour réduire les problèmes de salinité des sols en Alberta et en Saskatchewan.

Au Canada, les ingénieurs, les entrepreneurs et les fabricants de matériaux de drainage ont rapidement adopté les nouvelles technologies acquises au cours des 60 dernières années, réalisant ainsi jusqu'à concurrence de 20 000 km de drains souterrains par année. La technologie a fait en sorte qu'alors qu'en 1968, une équipe de 5 hommes installait 800 m de drains par jour, la même équipe en installe présentement 7000 m. On estime que présentement, moins de la moitié des travaux de drainage souterrain ont été complétés ; la réalisation totale de ces travaux nous permettrait d'exploiter nos sols à leur pleine valeur.

L'accroissement de la population depuis 1950 dans la vallée du bas-Fraser en Colombie Britannique, dans le sud de l'Ontario et dans le sud-ouest du Québec a causé la perte d'une grande partie des bonnes terres agricoles, exigeant des rendements plus intensifs de cultures de légumes et de céréales. Des projets de recherche ont été mis sur pied dans les années 1980 pour améliorer les techniques intégrées de gestion de l'eau et du sol. Les principes de « drainage contrôlé », de « drainage pour la préservation de la nappe phréatique » et d'« irrigation souterraine » ont été appliqués de façon appropriée selon le relief du terrain. Dans certains cas, les eaux de drainage sont emmagasinées dans des réservoirs pour servir à l'irrigation plus tard dans la saison. Lorsque cette technique est mise en pratique, l'eau et les fertilisants solubles sont préservés. Les réservoirs et les canaux de drainage peuvent, de surcroît, servir à la préservation de la faune.

Les ministères provinciaux de l'Agriculture, de l'Alimentation et des Affaires rurales ont mis à la disposition des ingénieurs, des techniciens et des agriculteurs des Guides de drainage pour les aider à concevoir, à construire, à gérer et à entretenir les systèmes de drainage et d'irrigation.