Drip-cum-plastic mulch technology for high yield, cost-effectiveness, and water productivity in sustainable rice production

Le riz est l'aliment de base le plus important au monde, nourrissant des milliards de personnes chaque jour. Dans de nombreuses parties de l'Asie, particulièrement en Inde, il est l'épine dorsale de l'économie et la principale source de calories pour les familles rurales. Depuis des générations, les agriculteurs cultivent le riz en inondant leurs champs d'eau, une méthode connue sous le nom de riz transplanté par l'eau (puddled transplanted rice). Bien que cette technique fonctionne, elle est incroyablement gourmande en eau, nécessitant souvent des milliers de litres d'eau pour produire seulement un kilogramme de grain. Dans les régions où la nappe phréatique baisse rapidement, cette approche traditionnelle devient insoutenable. Les scientifiques et les agriculteurs cherchent désormais des moyens de cultiver plus de riz en utilisant nettement moins d'eau, un défi qui se situe à l'intersection de la sécurité alimentaire et de la survie environnementale.

Pour faire face à cette crise, des chercheurs de l'Institut de recherche agricole de l'Inde à New Delhi se sont donné pour mission de tester une nouvelle combinaison de techniques agricoles. Ils se sont concentrés sur un type spécifique de riz appelé Basmati, qui est très prisé pour son arôme et sa qualité à l'exportation. L'équipe voulait voir s'il était possible d'améliorer la croissance de ce riz en modifiant trois éléments simultanément : la manière dont l'eau est distribuée, la façon dont les graines sont plantées et si le sol est couvert. Au lieu d'inonder les champs, ils ont testé l'irrigation goutte-à-goutte, qui distribue l'eau lentement et directement aux racines via des tubes. Ils ont également testé la plantation des graines sur des monticules de terre surélevés, appelés lits surélevés (raised beds), plutôt que sur un terrain plat. Enfin, ils ont expérimenté la couverture du sol avec une fine couche de film plastique pour maintenir l'humidité et empêcher la pousse des mauvaises herbes. L'objectif était de trouver un système qui non seulement économiserait l'eau, mais produirait également une meilleure récolte et rapporterait plus d'argent aux agriculteurs.

Les chercheurs ont mené leur expérience sur deux saisons de culture en 2024 et 2025. Ils ont mis en place un grand champ divisé en de nombreuses petites parcelles, chacune recevant une combinaison différente des trois techniques. Certaines parcelles recevaient de l'eau via le système de goutte-à-goutte, tandis que d'autres étaient inondées comme les champs traditionnels. Certaines étaient plantées sur un terrain plat, tandis que d'autres étaient plantées sur des lits surélevés. Certaines parcelles étaient couvertes de paillis plastique, et d'autres étaient laissées nues. En comparant les résultats à travers toutes ces variations, l'équipe a pu isoler précisément quelles méthodes fonctionnaient le mieux ensemble.

Les résultats étaient clairs et cohérents sur les deux années. Les parcelles combinant les trois techniques modernes — irrigation goutte-à-goutte, lits surélevés et paillis plastique — ont surpassé toutes les autres méthodes. Ces plantes ont poussé plus haut et ont développé des feuilles plus larges, créant une canopée plus dense qui captait davantage la lumière du soleil. Leurs systèmes racinaires étaient également plus robustes, avec une plus grande accumulation de matière sèche dans le sol, ce qui permettait aux plantes de boire et de consommer les nutriments plus efficacement. Parce que les plantes étaient plus saines et moins stressées, elles ont produit plus de grains. Le traitement utilisant l'irrigation goutte-à-goutte sur des lits surélevés avec un paillis plastique a donné le rendement le plus élevé, produisant 5,4 tonnes par hectare en 2024 et 4,9 tonnes en 2025. En revanche, la méthode traditionnelle d'irrigation de surface sur terrain plat sans paillis a produit moins de la moitié de cette quantité.

Au-delà du simple poids du grain, la qualité de la récolte s'est également améliorée. Les plantes du meilleur traitement ont produit des épis plus longs avec plus de grains sur chacun d'eux. Elles ont également absorbé plus de nutriments du sol, assimilant des quantités plus élevées d'azote, de phosphore et de potassium, qui sont essentiels à la croissance des plantes. Cette utilisation efficace des ressources signifiait que l'eau utilisée pour cultiver le riz était bien plus productive. L'équipe a calculé que pour chaque mètre cube d'eau appliqué, le meilleur traitement produisait plus de deux kilogrammes de grain, alors que la méthode traditionnelle en produisait moins d'un quart de kilogramme.

Les bénéfices économiques étaient tout aussi significatifs que les bénéfices biologiques. Parce que le traitement de haute technologie produisait tellement plus de grains, les agriculteurs ont réalisé des profits substantiellement plus élevés. Le rendement net pour le meilleur traitement était de près de 120 000 roupies par hectare en 2024, contre seulement 5 000 roupies pour la méthode la moins productive. Le ratio entre l'argent gagné et l'argent dépensé était également beaucoup plus élevé, indiquant que l'investissement dans cette nouvelle technologie était très rentable. L'étude a conclu que cette approche intégrée est non seulement un moyen d'économiser l'eau, mais aussi une stratégie commerciale viable pour les agriculteurs confrontés à la rareté de l'eau.

Cette recherche offre une voie concrète vers une riziculture durable dans les régions soumises au stress hydrique. En combinant une distribution précise de l'eau, une meilleure structure du sol et la conservation de l'humidité, les agriculteurs peuvent produire plus de nourriture avec moins de ressources. Les conclusions suggèrent que l'abandon de l'inondage traditionnel au profit de ces systèmes intégrés peut aider à sécuriser l'approvisionnement alimentaire tout en protégeant les eaux souterraines dont les communautés dépendent. Pour le riz Basmati, et potentiellement d'autres cultures dans des climats similaires, cette combinaison d'irrigation goutte-à-goutte, de lits surélevés et de paillis plastique représente un outil puissant pour l'avenir de l'agriculture.