Face aux changements climatiques, la gestion de l’eau est devenue un enjeu central pour l’agriculture. Les épisodes de sécheresse se multiplient, tandis que les ressources se raréfient sous l’effet des restrictions réglementaires (zones de répartition des eaux, quotas, redevances).
Prenons l’exemple de l’été 2025 : il a été marqué par un déficit pluviométrique d’environ –15 % à l’échelle nationale, atteignant jusqu’à –50 % dans certaines régions du sud. Malgré quelques épisodes pluvieux ponctuels, les sols sont restés durablement plus secs que la normale sur l’ensemble du territoire, accentuant les tensions sur les cultures et les ressources en eau. (ecologie.gouv.fr)
Pour les agriculteurs, ces évolutions se traduisent par une double contrainte : maintenir des rendements et une qualité de production tout en s’adaptant à une ressource en eau de plus en plus limitée. Cette situation impose de repenser les systèmes agricoles, en combinant des leviers agronomiques, technologiques et climatiques.
Comprendre le stress hydrique pour mieux le combattre
Définition : quand une culture manque d’eau
Le stress hydrique correspond à un déséquilibre entre les besoins en eau d’une plante et la ressource disponible dans le sol. Cela perturbe sa croissance, sa photosynthèse et sa productivité.
On distingue :
- Un stress ponctuel, souvent réversible
- Un stress chronique, fortement pénalisant pour la production
Le stress hydrique est un des facteurs de risque en grandes cultures. Il agit directement sur le développement de la culture et peut entraîner une réduction de la photosynthèse et un ralentissement de la croissance.
Conséquences concrètes sur le rendement et la qualité
Le stress hydrique provoque plusieurs réactions physiologiques comme la fermeture des stomates pour limiter les pertes d’eau, la réduction de la photosynthèse ou le ralentissement de la croissance.
Sur maïs, par exemple, ARVALIS montre que la période critique se situe autour de la floraison : un déficit hydrique à ce stade peut entraîner des problèmes de fécondation et des pertes importantes de rendement.
Le stress hydrique sur le blé peut entraîner une réduction de la photosynthèse, ce qui se traduit par une diminution de l’expansion cellulaire, une réduction de l’afflux de CO2, un détournement des nutriments destinés aux organes en croissance, et une élévation de la température des tissus végétaux.
Ces conséquences peuvent avoir des impacts significatifs sur la croissance et le rendement des cultures de blé.
Ces effets sont fortement dépendants de la durée et de l’intensité du stress, ainsi que de la réserve utile du sol.
Pourquoi le problème va s’aggraver
Le GIEC souligne que les événements climatiques extrêmes (sécheresses, canicules) vont devenir plus fréquents et plus intenses.
Cette évolution se traduit par une augmentation de l’évapotranspiration, une diminution des ressources en eau disponibles et une pression accrue sur les systèmes agricoles.
Levier 1 – Optimiser la gestion de l’irrigation
L’irrigation de précision
L’irrigation de précision est une méthode qui vise à faire coïncider les apports en eau avec les besoins réels de la plante. Contrairement à une irrigation systématique, elle repose sur une logique d’optimisation.
Les principales techniques incluent :
- le goutte-à-goutte, qui apporte l’eau directement au niveau des racines,
- la micro-irrigation, adaptée aux cultures spécialisées,
- l’aspersion pilotée, plus répandue en grandes cultures.
Ces systèmes permettent de réduire les pertes par évaporation, le ruissellement et les excès d’eau non valorisés.
Les outils d’aide à la décision (OAD)
Les OAD comme les sondes tensiométriques et capacitives jouent un rôle central dans la modernisation de l’irrigation. Ils combinent :
- données météo (pluie, température, évapotranspiration),
- caractéristiques du sol,
- stades culturaux.
Des modèles permettent de suivre en temps réel l’état hydrique du sol et d’anticiper les besoins. Ils montrent qu’une irrigation correctement pilotée peut permettre d’économiser entre 20 et 60 mm d’eau sans perte de rendement.
Les bonnes pratiques d’irrigation
Au-delà des outils, certaines pratiques simples sont essentielles pour optimiser la gestion de l’irrigation :
- irriguer en dehors des heures chaudes pour limiter l’évaporation,
- adapter les apports aux stades sensibles (floraison, remplissage),
- privilégier des apports réguliers plutôt que massifs.
Levier 2 – Améliorer la capacité de rétention d’eau sur le sol
Les couverts végétaux et cultures intermédiaires
Les couverts végétaux jouent un rôle clé dans la gestion de l’eau. En couvrant le sol, ils limitent l’évaporation et améliorent l’infiltration de l’eau dans les sols.
Dans les systèmes agrivoltaïques, des études et simulations Ombrea sont menées afin d’optimiser l’implantation de bandes enherbées au sein des parcelles. Celles-ci favorisent l’infiltration de l’eau, limitent l’érosion et contribuent au maintien de l’humidité du sol, en complément du microclimat créé par les ombrières.
Travail du sol et matière organique
La structure du sol conditionne directement la disponibilité en eau. Un sol tassé limite l’infiltration et le développement racinaire, ce qui accentue le stress hydrique et peut pénaliser les rendements.
Tout au long de la vie des projets agrivoltaïques, l’expertise, Ombrea permet de veiller à la structure du sol. En phase chantier notamment afin de réduire le tassement, les interventions et la circulation des engins peuvent être adaptées. Préserver la porosité du sol permet d’améliorer l’infiltration de l’eau et de renforcer la résilience des cultures face à la sécheresse.
Un sol riche en matière organique agit comme une « éponge », capable de stocker davantage d’eau.
Les pratiques favorables incluent :
- l’apport de compost,
- les engrais verts,
- la réduction du travail du sol pour éviter la déstructuration.
Ces leviers permettent d’augmenter la réserve utile et donc la résilience face aux périodes sèches.
La collecte et le stockage des eaux de pluie
Dans un contexte de raréfaction de la ressource, capter et stocker l’eau devient stratégique.
Les solutions incluent des bassins d’irrigation, des récupérateurs d’eau de pluie ou des infrastructures de stockage. Cela permet de sécuriser l’accès à l’eau et de lisser les épisodes de sécheresse.
Levier 3 – Choisir des cultures et variétés mieux adaptées
La sélection variétale face à la sécheresse
Le choix variétal est un levier d’adaptation. Certaines variétés présentent :
- un système racinaire plus profond,
- une meilleure efficacité d’utilisation de l’eau,
- une plus grande tolérance thermique.
Ces caractéristiques permettent de mieux résister aux épisodes de stress hydrique. Dans le cadre d’un projet agrivoltaïque, nous construisons avec l’agriculteur un plan de rotation pluri-annuel. Une attention particulière au choix de la variété. Ce choix repose toutefois sur plusieurs critères :
- le type de sol (profondeur, réserve utile),
- le climat local (intensité et fréquence des sécheresses),
- le système de culture,
- les recommandations techniques locales (instituts techniques, chambres d’agriculture).
Il est donc essentiel de s’appuyer sur des références agronomiques régionales pour sélectionner les variétés les mieux adaptées à son contexte, pour éviter les cas les plus sensibles.
L’esquive du stress : adapter le calendrier cultural
Il peut également être intéressant d’adapter les dates de semis permet d’éviter les périodes critiques. Par exemple, un semis plus précoce peut permettre à la culture d’esquiver les fortes chaleurs estivales, comme le recommande ARVALIS. Cette stratégie est particulièrement efficace dans les systèmes irrigués soumis à restriction.
Les biosolutions
Les biostimulants, phytostérols et autres solutions biologiques peuvent améliorer :
- le développement du système racinaire,
- la capacité d’absorption de l’eau,
- la résistance aux stress abiotiques.
Ils constituent un levier complémentaire aux pratiques agronomiques.
Levier 4 – L’agrivoltaïsme : protéger les cultures du stress hydrique par l’ombrage
Comment l’ombrage réduit l’évapotranspiration
L’agrivoltaïsme repose sur l’installation de panneaux photovoltaïques sur des parcelles cultivées. Ces structures créent un microclimat différent de celui de la zone témoin, caractérisé par :
- des températures plus basses,
- une réduction du rayonnement direct,
- une humidité relative plus élevée.
Ce microclimat permet de réduire l’évapotranspiration et donc les besoins en eau des cultures. Dans le cadre des projets agrivoltaïques en grandes cultures, nous allons plus loin grâce à des panneaux équipés de trackers : pilotés par un algorithme, ils suivent la course du soleil tout en intégrant les besoins agronomiques des plantes. Grâce aux données acquises avec des expérimentations et l’expertise de nos agronomes, Ombrea établit des programmes de pilotage permettant d’ajuster en temps réel la position des panneaux pour trouver le meilleur équilibre entre lumière et protection, ce qui permet d’optimiser à la fois la croissance des cultures et la gestion de l’eau, avec des économies pouvant atteindre 30 %.
Les résultats mesurés sur les sites Ombrea
Sur le site démonstrateur d’Apt, l’agriculteur a choisi d’installer des structures agrivoltaïques afin de répondre à des enjeux concrets de qualité et de gestion de l’eau : « J’attends de la solution Ombrea qu’elle m’aide à améliorer la qualité des produits sous ombrière et à économiser de l’eau en limitant l’irrigation » (Claude Sollier, agriculteur).
Les dispositifs installés et pilotés visent à maintenir un microclimat optimal. Les études menées avec ASTREDHOR, sur ce démonstrateur confirment également l’intérêt de ces systèmes pour préserver les réserves hydriques et stabiliser voire améliorer les rendements.
Les expérimentations terrain confirment ces bénéfices.
Sur le site de Rians (viticulture) :
- réduction de 51 % des heures au-dessus de 35°C,
- réduction de 32 % du stress hydrique atmosphérique,
- amélioration du rendement (nombre et poids des grappes).
Ces résultats montrent que l’ombrage dynamique permet de protéger la vigne sans compromettre sa qualité, tout en décalant les récoltes et en améliorant certains paramètres qualitatifs.
En grandes cultures, nous avons également pu observer un meilleur état hydrique sur le site expérimental agrivoltaïque de Valpuiseaux (+12 % d’humidité du sol entre les panneaux constaté en 2025 vs la zone témoin).
Pour quelles cultures et filières ?
Le stress hydrique impacte l’ensemble des filières ainsi la protection apportée par l’agrivoltaïsme est pertinente quelque soit la culture dès lors qu’elle y est exposée.
L’approche Ombrea au service du stress hydrique
Chez Ombrea, nous portons la vision d’un agrivoltaïsme résilient fondé sur la preuve scientifique dans lequel la phase amont d’exploration scientifique est essentielle. C’est pour cela que nous menons des expérimentations notamment sur le microclimat généré par les panneaux. Ces données nous permettent d’évaluer l’impact de l’agrivoltaïsme sur les stress hydriques, thermiques et radiatifs.
Afin d’adapter ses conclusions aux parcelles concernées par un projet, nous menons des études basées sur des simulations. En intégrant les données climatiques de la zone dans la plateforme de simulation numérique Ombrea, nous simulons en amont, dès la phase de développement projet, les bénéfices des panneaux sur le stress hydrique.
Nous pouvons réaliser des modélisations de l’évapotranspiration en millimètres par jour. Sur ces graphiques nous pouvons ainsi conclure de l’impact des panneaux sur la réduction du stress hydrique.
FAQ – La réduction du stress hydrique
Qu'est-ce que le stress hydrique en agriculture ?
Le stress hydrique correspond à une situation où une plante ne dispose pas de suffisamment d’eau pour couvrir ses besoins physiologiques. Cela survient lorsque la demande en eau (liée à l’évapotranspiration) dépasse la capacité du sol à en fournir via les racines.
Concrètement, la plante se met en mode “économie” : elle ferme ses stomates pour limiter les pertes d’eau, ce qui réduit la photosynthèse et ralentit sa croissance.
Ce stress peut être ponctuel, sans conséquence majeure s’il est de courte durée ou chronique, avec des impacts significatifs sur le rendement et la qualité des productions.
Quelles cultures sont les plus sensibles au manque d'eau ?
Toutes les cultures peuvent être affectées, mais certaines sont particulièrement sensibles, notamment :
- les cultures d’été (maïs, soja, tournesol),
- les cultures à cycle long,
- les cultures à forte demande en eau (maraîchage, arboriculture).
Au-delà de l’espèce, c’est surtout le stade de développement qui détermine la sensibilité. La phase de floraison est généralement la plus critique : un stress hydrique à ce moment peut entraîner des pertes de rendement importantes, notamment en raison de défauts de fécondation.
L'agrivoltaïsme peut-il vraiment réduire les besoins en irrigation ?
Oui, l’agrivoltaïsme peut contribuer de manière significative à réduire les besoins en eau.
En créant un ombrage partiel et piloté, les installations agrivoltaïques modifient le microclimat autour des cultures :
- baisse des températures,
- réduction du rayonnement direct,
- diminution de l’évapotranspiration.
Les solutions développées par Ombrea, combinant capteurs et pilotage dynamique des panneaux, peuvent ainsi permettre des économies en eau. Les expérimentations terrain confirment également une réduction du stress hydrique atmosphérique et une meilleure résilience des cultures.
Quels outils permettent de mesurer le stress hydrique sur une parcelle ?
Plusieurs outils permettent aujourd’hui de suivre finement le stress hydrique :
- Sondes de sol (tensiométriques ou capacitives) : mesure de l’humidité ou de l’eau disponible dans le sol,
- Applications météo : consultation des données d’évapotranspiration potentielle de la journée
- Outils d’aide à la décision (OAD) : combinent données météo, sol et culture pour piloter l’irrigation.
Par exemple, les modèles de bilan hydrique comme Irré-LIS permettent de suivre en temps réel la réserve en eau du sol et d’ajuster les irrigations. Ils permettent d’optimiser les apports et d’économiser entre 20 et 60 mm d’eau sans perte de rendement.
Comment l'évapotranspiration impacte-t-elle le rendement agricole ?
L’évapotranspiration correspond à la somme de l’évaporation de l’eau du sol et de la transpiration des plantes. C’est un indicateur clé des besoins en eau des cultures.
Lorsque l’évapotranspiration est élevée (forte chaleur, vent, rayonnement), les plantes perdent rapidement de l’eau. Si ces pertes ne sont pas compensées par des apports suffisants (pluie ou irrigation), la plante entre en stress hydrique.
Ce phénomène entraîne :
- une réduction de la photosynthèse,
- un ralentissement de la croissance,
- des pertes de rendement.
À l’échelle climatique, l’augmentation de l’évapotranspiration fait partie des mécanismes identifiés par le GIEC comme aggravant les sécheresses agricoles.
Peut-on combiner agrivoltaïsme et irrigation de précision ?
Oui, et c’est même une combinaison particulièrement pertinente.
L’agrivoltaïsme agit en amont en réduisant les besoins en eau grâce à la régulation du microclimat, tandis que l’irrigation de précision permet d’apporter l’eau de manière optimisée.
En combinant les deux, les agriculteurs peuvent :
- réduire les volumes d’eau utilisés,
- améliorer l’efficience de chaque apport,
- sécuriser les rendements dans un contexte climatique incertain.
Cette approche intégrée s’inscrit pleinement dans les stratégies d’adaptation au changement climatique et de gestion durable de la ressource en eau.
