Voir la source de Eau agricole

{{Article général|Utilisation de l'eau}}
{{Ébauche|eau}}
L''''eau agricole''' désigne l'[[Utilisation de l'eau|eau utilisée]] dans l'[[agriculture]], par opposition à l'[[eau domestique]] et à l'[[eau industrielle]].

Selon la [[Organisation des Nations unies pour l'alimentation et l'agriculture|FAO]], l’agriculture occupe aujourd’hui 11 % de la surface des [[terre émergée|terres émergées]] de la [[Terre]] aux fins des productions végétale et animale et utilise 70 % de toute l’eau tirée des [[aquifère]]s, des [[cours d’eau]] et des [[lac]]s<ref>[http://www.fao.org/3/a-i1688f.pdf L’état des ressources en terres et en eau pour l’alimentation et l’agriculture dans le monde. Gérer les systèmes en danger] sur le site fao.org</ref>. C'est une [[ressource naturelle]] essentielle et qui peut être menacée ou perturbée par le [[Changement climatique|réchauffement climatique]]<ref>CGAAER (2017), ''Eau, agriculture et changement climatique : Statu quo ou anticipation ? Synthèse et recommandations'' ;  rapport et [http://agriculture.gouv.fr/telecharger/86259?token=8f18cea75814d30026b206b36526e445 son annexe] |URL:http://agriculture.gouv.fr/eau-agriculture-et-changement-climatique-statu-quo-ou-anticipation </ref>.

== Description ==
Les utilisations de l'eau sont traditionnellement réparties entre secteurs domestique – l'[[eau domestique]]-, industriel – l'[[eau industrielle]] – et agricole – l'eau agricole. Le secteur agricole comprend l'eau pour l'[[irrigation]] et l'[[élevage]]<ref name="Gleick">{{article | langue=en | titre=Water use| auteur=Peter Gleick | périodique={{lien|langue=en|trad=Annual Review of Environment and Resources}} | date=novembre 2003 | volume=28 | passage=275-314 | doi=10.1146/annurev.energy.28.040202.122849 | url=https://www.researchgate.net/profile/Peter_Gleick/publication/230557561_Water_use/links/004635383ed08435d8000000/Water-use.pdf | format=pdf | consulté le=22 février 2020}}.</ref> (abreuvement et nettoyage) (et la [[pêcherie]] - FAO<ref name="aquast">[http://www.fao.org/nr/water/aquastat/infographics/Withdrawal_fra.pdf Prélèvement d'eau] Préparé par AQUASTAT, le système mondial d’information sur l’eau de la FAO, 2014</ref>)

Cette répartition en secteur met surtout en évidence la pression exercée par l'irrigation sur les ressources en [[eau renouvelable]]{{quoi}} au niveau mondial (69-70 % des prélèvement total d'eau douce selon la FAO).

La proportion d'eau utilisée pour le secteur agricole peut varier fortement selon les pays. En particulier, certains pays favorisés par leur climat  et n'ayant pas recours à l'irrigation ([[agriculture pluviale]]) ont des taux de prélèvement en eau à destination de l'agriculture qui avoisinent zéro. Deux tiers des pays dédiant moins de 10 % de leurs prélèvements à l'agriculture (au nombre de 36) sont des [[Pays développé|pays industrialisés]], avec un [[climat tempéré]], en [[Europe]]<ref name="aquast"/>. Dix-sept pays ont des prélèvements d'eau douce à destination de l'agriculture supérieurs à 90 %<ref name="aquast"/>.

== Disponibilité de l'eau ==
{{Article connexe|Ressource hydrique|Répartition de l'eau sur Terre|Cycle de l'eau}}
[[Fichier:MeanMonthlyP.gif|thumb|upright=2|Répartition mensuelle des précipitations.]]
Sur la totalité de l'eau présente sur terre ([[hydrosphère]]), 97 % se trouve dans les [[océan]]s. Cette eau est salée et difficilement exploitable pour l'[[agriculture]]. Seulement 0,3 % de l'eau douce est sous forme liquide à la surface de la Terre. La Terre fonctionne heureusement comme une immense machine à distiller où l'eau s'évapore continuellement mais se condense en pluie et retourne plus ou moins rapidement aux océans<ref name="S1">[[J. M. Caron]], Alain Gauthier, [[Géologue]]. Planète Terre Éditions [[OPHRYS]], 5 oct. 2007. [https://books.google.be/books?id=ZxqjCgAAQBAJ Consulter en ligne]</ref>. L'eau dans l’[[Atmosphère terrestre|atmosphère]] est renouvelée tous les neuf jours, au cours de ce cycle hydrologique - [[évaporation]] - [[condensation]] - [[pluie]] - [[ruissellement]] - et retour à l'océan. En moyenne il tombe un mètre cube d'eau par mètre carré, soit<ref name="s2">http://www.fao.org/nr/water/aquastat/infographics/Clouds_fra.pdf</ref> {{unité|814|mm}}, sur lesquels 56 % sont évaporés par les forêts et les paysages naturels. C'est dans les 44 % restants que l'humanité va puiser pour ses besoins, on parle d'eau agricole (dont 5 % par l'agriculture pluviale), d'[[eau industrielle]] et d'[[eau domestique]].

Toutefois les précipitations se répartissent de manière disparate: {{nb|10 m3}} à certains endroits, rien pendant des années à d'autres endroits. Lorsqu'un [[Islande|Islandais]] disposerait virtuellement de {{Unité|1400000|litres}} par jour, un [[Koweït]]ien ne disposerait que de {{Unité|16|litres}}. Le globe terrestre comporte donc des contextes géographiques et climatiques variés et des situations économiques et démographiques bien distinctes, les prélèvements d’eau par usage sont par conséquent variables d'un État à l'autre. En Espagne, les usages agricoles prédominent alors qu’en Allemagne, l’essentiel des prélèvements est à destination des usages industriels<ref>[https://www.cieau.com/le-metier-de-leau/ressource-en-eau-eau-potable-eaux-usees/comment-leau-est-elle-prelevee-et-utilisee-dans-le-monde/ Comment l’eau est-elle prélevée et utilisée dans le monde ?] sur cieau.com</ref>.

== Eau et sol ==
=== Complexe hydrique sol, plante, climat ===

==== La plante, une pompe puissante ====
[[Fichier:Le compexeSPC.JPG|thumb|upright=2|Schéma classique d'explications visuelles du complexe hydrique.]]
La [[plante]] est le siège de transferts de nutrition carbonée et azotée qui passent par la sève, basée sur l'eau. L'eau compte pour 70 % à 90 % dans la composition de la plante et durant le [[métabolisme]] la plante contient plus de 50 % d'eau en mouvement: la [[sève brute]], contenant les éléments nutritifs, et la [[sève élaborée]], en quantité infime par rapport à la première. Le flux de sève brute dans le [[xylème]] est continu et ascendant: l'arbre se comporte comme une [[pompe]], dont la puissant moteur se situe dans sa partie verte, et qui dissipe dans l'atmosphère de grandes quantités d'eau, par [[Photosynthèse|décomposition chimique]], [[guttation]] et surtout [[évapotranspiration]] (aussi par [[capillarité]])<ref name="Martin">{{Article |prénom1=Pierre de |nom1=Martin |titre=La croissance du chêne en Lorraine de 1946 à 1970 |périodique=Revue Géographique de l'Est |volume=14 |numéro=1 |date=1974 |doi=10.3406/rgest.1974.1281 |lire en ligne=https://www.persee.fr/doc/rgest_0035-3213_1974_num_14_1_1281 |consulté le=2020-02-02 |pages=31–70 }}.</ref>. L'évapotranspiration, le processus continu chez les plantes causé par l'[[évaporation]] d'eau par les [[feuille]]s et la reprise qui y correspond à partir des [[Racine (botanique)|racines]] dans le sol, engendre une dépression à ce point forte dans l'arbre, pouvant aller jusqu'à {{Unité|-200|bars}}, que l'eau peut y être dans un [[Métastabilité|état métastable]] et [[Cavitation|caviter]], avec l'apparition brutale de bulles, provoquant une [[embolie]] dans la circulation de la sève<ref>{{Lien web|auteur1=Laboratoire Interdisciplinaire de Physique, CNRS / Université Grenoble Alpes|titre=Physique de la cavitation dans les arbres. ropositions de stage/thèse 2017|url=https://www-liphy.ujf-grenoble.fr/pagesperso/marmottant/Stages_(Jobs)_files/PhysiqueCavitation2017.pdf}}.</ref>.

La [[transpiration végétale]] se fait par les [[stomate]]s s'ils sont ouverts, à travers la barrière continue constituée par le [[cuticule]], ce qui crée des tensions dans la colonne d'eau de la plante et la fait s'élever. Le rôle du cuticule, mince couche cireuse et imperméable qui recouvre la surface de l'épiderme de la plante<ref>{{Lien web|titre=cuticule|url=http://gdt.oqlf.gouv.qc.ca/ficheOqlf.aspx?Id_Fiche=17029509|site=gdt.oqlf.gouv.qc.ca|consulté le=2020-02-09}}.</ref> est d'empêcher l'évaporation d'eau directement par la surface externe des épiderme foliaires et de protéger les cellules sous-jacentes d'une dessication qui pourrait être létale. 

La transpiration végétale est un phénomène d'une importance considérable. Un simple pied de maïs peut durant sa vie rejeter jusqu'à 200 litres d'eau. Extrapolé à l'échelle du champ de maïs, la quantité d'eau évaporée par les plants pourrait atteindre {{unité|38|cm}}, répartie sur le temps de la culture. Un seul érable argenté adulte de {{unité|14.50|m}}, peut perdre jusqu'à {{Unité|225|l/h}} d'eau<ref name=":1">William G. Hopkins. Physiologie végétale. De Boeck Supérieur. 2003. [https://books.google.be/books?id=V80eV1H-UCoC Consulter en ligne]</ref>, un chêne adulte remonte plus de {{Unité|200|litres}} d'eau par jour et ceci à une hauteur de 30 à 40 mètres<ref name=":0">{{Lien web|titre=ONF - Le monde des grands végétaux : de l’eau à la sève|url=http://www1.onf.fr/activites_nature/sommaire/decouvrir/vie_foret/vegetaux/20070920-141105-479528/@@index.html|site=www1.onf.fr|consulté le=2020-02-08}}.</ref>. Dans une forêt d'arbres à feuilles caduques, de celles qu'on trouve dans les [[Appalaches]], un tiers des précipitations annuelles ne sera absorbé par les plantes que pour être restitué à l’atmosphère<ref name=":1" />.  Sur une majorité de bassins, les pertes d'eau par évapotranspiration représente la partie la plus importante du [[bilan d'eau]], et contribuent grandement au [[cycle de l'eau]]. 

Pour que la « pompe » fonctionne, suffisamment d'eau évidemment doit être à disposition (fonction des [[précipitations]], mais aussi d'un bon sol [[Seuil du gel|hors-gel]] et pourvu en eau); mais la chaleur a aussi de l'importance, car l'arbre, par l'eau, [[Régulation thermique|régule sa température]]<ref name="Martin"/>.

Les forestiers se fondaient sur la température pour déterminer la fin et le début de la période végétative: il existe un seuil, en deçà duquel l'eau n'est pas utilisable par l'arbre, où la pompe se désamorce, ou ne démarre pas : dans les régions tempérées entre 6 et 8 °C<ref name="Martin" />. L'arbre en hiver entre en [[dormance]], ce qui n'empêche pas la circulation de la sève: « la circulation de la sève est ralentie »;  la teneur en eau des fibres de l'arbre est minimale, ce qui permet à l'arbre d'éviter les risques de gel de ses vaisseaux ligneux<ref name="Épaud">{{Ouvrage|langue=fr|prénom1=Frédéric|nom1=Épaud|titre=De la charpente romane à la charpente gothique en Normandie: évolution des techniques et des structures de charpenterie du {{sp-|XII|au|XIII}}|éditeur=Publications du CRAHM|date=2007|isbn=978-2-902685-39-4|lire en ligne=https://books.google.be/books?id=v_YWv63TX1sC|consulté le=2020-01-28}}.</ref>.

[[Fichier:Seawifs global biosphere Centered on the Pacific.jpg|thumb|La présence d'eau et la photosynthèse sont un élément et un mécanisme essentiels de la biosphère. Cette image composite rend visible en fausses couleurs (en vert) les zones terrestres les plus végétalisées et les zones de concentration en plancton (AVHRR, Advanced Very High Resolution Radiometer instrument).]]

Un autre moteur de l'élévation de la sève est la photosynthèse. La [[photosynthèse]] oxygénique qui consomme de l'eau s'exprime selon la formule:

:2''n'' {{dioxyde de carbone}} + 2''n'' [[Eau|{{formule chimique|H|2|O}}]] + [[photon]]s → [[Glucide|{{formule chimique|2(CH|2|O)|''n''}}]] + 2''n'' [[Dioxygène|{{formule chimique|O|2}}]].

Parmi les moteurs de la [[croissance végétale]] l'eau est responsable du phénomène de [[turgescence]], qui permet aux plantes de s'élever vers la lumière.

==== Eau de ruissellement sur l'arbre ====
La forêt joue un rôle important dans la régulation du ruissellement. La pluie est retenue par les feuilles et les branches et s'égoutte peu à peu, ou glisse des branches sur le tronc. Cette retenue partielle de l'eau amortit et régule l'arrivée au sol de l'eau<ref name=":0" />.

==== Zone vadose ====
{{Article détaillé|zone vadose|potentiel hydrique|point de flétrissement permanent}}
{{article connexe|Sol (pédologie)#Sol et cycle de l'eau}}
L'[[évapotranspiration potentielle]] est la quantité maximale d'eau susceptible d'être évaporée sous un climat donné par un couvert végétal continu bien alimenté en eau. Il découle de cette définition qu'une [[zone sèche]] est un endroit où le potentiel annuel d'évaporation excède les [[précipitations]] annuelles.

Le [[Stress hydrique (biologie)|stress hydrique]] qualifie de manière générale une situation où la demande en eau est plus élevée que la quantité disponible. Plus spécifiquement il décrit pour la plante l'état physiologique, la situation de souffrance résultant d'un déficit en eau; caractérisée par une croissance plus lente, une résistance moindre aux maladies<ref>{{Lien web|titre=stress hydrique|url=http://gdt.oqlf.gouv.qc.ca/ficheOqlf.aspx?Id_Fiche=8352376|site=gdt.oqlf.gouv.qc.ca|consulté le=2020-02-09}}.</ref> et se traduisant si elle est prolongée par le [[flétrissement]], la fanaison<ref>{{Lien web|titre=fanaison|url=http://gdt.oqlf.gouv.qc.ca/ficheOqlf.aspx?Id_Fiche=8895940|site=gdt.oqlf.gouv.qc.ca|consulté le=2020-02-09}}.</ref> puis la mort de la plante<ref>Université Virtuelle Environnement et Développement Durable: [http://uved.univ-lemans.fr/Grain-1_Kit_1-Bilan/co/grain_Exo_01.html Bilan hydrique. Juin 2011] sous licence creative comon.</ref>.  La [[réserve utile en eau d'un sol]] est la quantité d’eau que le sol peut absorber et restituer à la plante. La végétation puise dans cette réserve jusqu'à une tension de -1500hPa (15 bars); au-delà, la force de rétention capillaire du sol (son [[potentiel hydrique]]?) excède la force de succion des racines, la plante flétrit et meurt. La valeur de tension de -1500hPa est nommée W1500 ou [[point de flétrissement permanent]].

La [[porosité]] du sol de l'ordre de 20 à 30 % en général peut être considérée comme la capacité de stockage de l'humidité d'un sol. Le sol est dit saturé lorsque sa porosité est presque totalement occupée par l'eau, ce qui se produit dans les aquifère et les [[Nappe phréatique|nappes phréatiques]]. Au-dessus des aquifères, la [[zone vadose]] qualifie une zone non saturée en eau<ref>{{Lien web|titre=zone vadose|url=http://gdt.oqlf.gouv.qc.ca/ficheOqlf.aspx?Id_Fiche=8484292|site=gdt.oqlf.gouv.qc.ca|consulté le=2020-02-09}}.</ref> . L'eau dans un sol non saturé est retenue par des [[capillarité|forces capillaires]] (de succion). L'eau excédentaire, dite gravitaire parce que sollicitée par la [[pesanteur]], descend vers la nappe phréatique. Le sol se draine jusqu'à atteindre la [[capacité au champ]] qui est la capacité de rétention maximale en eau du sol, soit la quantité d'eau retenue dans un sol après que l'eau gravitaire s'est écoulée<ref>{{Lien web|titre=capacité au champ|url=http://gdt.oqlf.gouv.qc.ca/ficheOqlf.aspx?Id_Fiche=26512894|site=gdt.oqlf.gouv.qc.ca|consulté le=2020-02-09}}.</ref> (La circulation de l'eau filtrant à travers le sol est soumise à la [[loi de Darcy]] et fonction de la [[conductivité hydraulique]]). La capacité au champ de même que la réserve utile en eau d'un sol, sont principalement tributaire de la [[texture du sol]], de la taille des pores et de sa profondeur. On peut distinguer texture [[Sable|sableuse]], [[Limon (roche)|limoneuse]], [[Argile|argileuse]], l'optimum étant atteint dans la texture équilibrée qui présente la plupart des qualités des trois, sans en avoir les défauts. La réserve utile en eau d'un sol est la différence entre l'eau contenue dans le sol à la capacité au champ, et l'eau contenue dans le sol au point de flétrissement. Elle correspond à une lame d'eau contenue dans une épaisseur unitaire de sol et est exprimée généralement en mm/m. La réserve utile totale est proportionnelle à l'épaisseur sol.

==== Tolérance et évitement des végétaux ====
Les plantes [[Hygrophilie (botanique)|hygrophiles]] sont très exigeantes en eau et vivent sur un sol saturé en eau.

Les plantes [[mésophile]]s sont adaptées à des milieux tempérés.

Les plantes [[xérophile]]s sont adaptées aux sols secs. Les végétaux qui poussent sur des sols ayant peu de réserve en eau utilisent deux stratégies : la [[Stress hydrique (biologie)|tolérance et l'évitement]]. Dans le cas de l'évitement, la réduction de la transpiration permet le maintien d'un [[potentiel hydrique]] élevé. Elle se réalise chez les [[sclérophyte]]s, [[malacophyte]]s, [[éphémérophyte]]s et [[Psammophora|psammophores]]{{etc.}} par un épaississement du cuticule, un enfoncement des stomates{{etc.}} Les sclérophytes, végétaux persistants aux feuilles relativement petites, coriaces, cireuses et assez épaisses, protègent le peu d'eau qu'elles peuvent absorber en limitant la transpiration. Les [[éphémérophyte]]s réalisent leur cycle de reproduction en dehors de la sécheresse sur un temps très court; les [[Poïkylohydre|poïkylohydres]] interrompent leur cycle de reproduction, et tolèrent un abaissement de leur contenu hydrique de 50%, stratégie fréquente chez les champignons, lichens, mousses, algues, mais rare chez les angiospermes (présente chez la [[ramondie des Pyrénées]] par exemple)<ref>{{Ouvrage|langue=fr|prénom1=Pierre|nom1=Peycru|prénom2=Caroline|nom2=Escuyer|prénom3=Jean-François|nom3=Fogelgesang|prénom4=Stéphane|nom4=Maury|titre=Biologie BCPST 2 - Tout-en-un - 4e éd.|éditeur=Dunod|date=2018-05-16|isbn=978-2-10-078345-8|lire en ligne=https://books.google.be/books?id=Jk9aDwAAQBAJ|consulté le=2020-02-12}}.</ref>.
[[Fichier:Milletoutput.png|thumb|Carte de la production mondiale de [[Millet (graminée)|mil]], 2008.]]
En zone soudano-sahélienne, le [[Millet (graminée)|mil]] est recommandé comme culture primaire sur les plus vastes étendues de terre, car il demande peu d’eau. Plus exigeant, le [[Sorghum|sorgho]] l’emporte en Afrique australe sub-humide et semi-aride. La culture du [[maïs]] convient mieux aux vastes superficies de l’Afrique occidentale humide et sub-humide et de l’Afrique orientale montagneuse. En Afrique centrale humide, le [[manioc]] est le meilleur choix sur la plus grande partie des terres. La culture du maïs est souvent forcée sur des sols inappropriés pour des raisons de rendement potentiel plus élevé entre-autres au risque d'une faillite complète des cultures comme lors de sécheresse d’Afrique australe en 1992/93. Le blé, le riz ou l’orge, poussent mal sur la plus grande partie de l’Afrique si ce n'est par un supplément d'arrosage apporté par l'irrigation<ref name="w0078f07">Les systèmes agro-alimentaires en Afrique. Une agriculture en transition: ses effets sur la sécurité alimentaire [http://www.fao.org/docrep/008/w0078f/w0078f07.htm Archives de documents de la FAO]</ref>.
[[Fichier:Swimming for rice.jpg|thumb|Un fermier inspecte des plants de [[riz d'eau profonde]].]]
Le riz est la seule céréale qui peut résister la submersion, ce qui contribue à expliquer les relations complexes et diversifiées existant entre le riz et l'eau. Pendant des centaines des années, les pressions de sélection naturelles telles que la sécheresse, la submersion, les inondations, les stress de nutriments et biotiques ont conduit à une grande diversité l'allongement des tiges pour échapper à un manque d'oxygène lorsque le niveau d'eau augmente, et la résistance à des périodes de sécheresse sévère. Les écologistes ont distingué cinq catégories de rapport à l'eau: pluvial de plaine (bas-fond pluvial), eau profonde, zones humides de marée ([[lagune|lagunaire]]), pluvial de montagne (pluvial strict) et le riz irrigué. La culture de riz a besoin d'eau pour l'évapotranspiration, l'infiltration et la percolation, ainsi que pour des opérations culturales telles que la préparation du sol et le drainage. Le riz paddy consomme plus d'eau que toute autre culture, mais une grande partie de cette eau est recyclée pour d'autres usages<ref name="rice2004">[https://www.fao.org/3/y4875f/y4875f.pdf Riz et eau: une longue et riche histoire] Sur le site de la FAO</ref>.

=== Eau et formation des sols ===
{{article connexe|Sol (pédologie)#Sol et cycle de l'eau}}

La [[pluviométrie]], l'évapotranspiration et la [[température]] sont parmi les facteurs ayant contribué à la formation des sols. Les altérations chimiques présentes dans le sol sont liées à l'eau de manière absolue, et d'autre-part liées à la température. Les réactions chimiques doublent de vitesse lorsque la température augmente de {{tmp|10|°C}}.

On appelle [[drainage climatique]] (P-ETP), la différence entre [[précipitations]] (P) et [[évapotranspiration potentielle]] (ETP).

En première approximation cette équation donne naissance à trois types de situations: des climats dans lesquels les sols ont tendance à s'appauvrir car ils sont traversés par d'importantes quantités de [[pluie]] (le drainage climatique est positif, les sels de calcium et de sodium{{etc.}} sont évacués, le sol a tendance à s'acidifier et à s'appauvrir); sous certains climats l'eau n'est pas en quantité suffisante pour [[lessivage|lessiver]] les [[ion]]s qui sont libérés par l'altération si bien que ces ions s'accumulent au sein du sol et augmentent le risque de [[salinisation]], si le [[sodium]] (Na) est abondant dans l'environnement (dans ce cas le drainage climatique est négatif). Certains sols enfin sont en équilibre avec le climat et se révèlent les meilleurs pour la pousse des plantes car ils ne sont ni trop pauvres ni trop riches en Na, Ca{{etc.}}<ref name="Legros">Jean-Paul Legros. Les grands sols du monde. PPUR presses polytechniques, 2007 - 574 pages. [https://books.google.be/books?id=g9dj-Flnr_4C Consulter en ligne]</ref>.

En effet, la salinisation est un problème qui pose beaucoup de difficultés aux irrigants à cause de la teneur en sels dissous. La pression osmotique de la solution du sol augmente proportionnellement à la salinité, ce qui entraine une réduction de la qualité d’eau utilisable par les plantes<ref>Allison L.E.,1964. Salinity in relation to irrigation. Adv. Agron. 16: 139-180.</ref> .

Un [[bilan hydrique]] complet tiendra compte des apports d'eau, des transferts au sein du sol, des pertes par évaporation, par absorption racinaire et par drainage profond. On raisonne en hauteur d'eau exprimée en cm mais on tient compte des pertes latérales par ruissellement. La topographie, concentre ou disperse les eaux, elle est un facteur déterminant dans la constitution des sols.

Comme la température est déterminante, les sols de manière générale se répartissent sur terre par longues bandes horizontales suivant la [[latitude]] ou l'[[altitude]], dès lors qu'on perd environ {{Unité|1|°C}} par {{Unité|100|km}} remonté vers le nord (dans l'hémisphère Nord) ou par {{unité|180|mètres}} gagnés en altitude. La zonalité liée à la latitude est nuancée par l'altitude, comme découvert par [[Vassili Dokoutchaïev]]<ref name="Legros" />.
{{Article détaillé|Pédogenèse (géologie)}}

=== Eau et altération des sols ===
Le [[ruissellement]] sur les cultures peut être cause d'érosion, de [[régression et dégradation des sols]]. Le ruissellement des [[sédiment]]s peut être contré par la [[culture en courbes de niveau]], le [[paillis]], la [[rotation culturale]], la plantation de cultures vivaces, l'installation de [[zone riparienne tampon|zones ripariennes tampon]].
{{Article connexe|Traitement des eaux usées agricoles}}

La [[culture en courbes de niveau]], (en anglais, ''contour plowing'' ou ''contour farming'' ou ''contour ploughing'') est la [[Agriculture|pratique agricole]] consistant à [[Charrue|labourer]] et/ou à planter sur une pente selon ses [[courbes de niveau]] d’élévation. Ces courbes de niveau créent une rupture de pente qui réduit la formation de [[ravine]]s et rigoles lors d'un [[ruissellement]] important; qui est une cause majeure de l'[[érosion du sol]].
{{Article détaillé|Culture en courbes de niveau}}

La [[battance]] est en [[édaphologie]], [[Pédologie (géoscience)|pédologie]] et [[écologie du paysage]], le caractère d'un [[Sol (pédologie)|sol]] tendant à se désagréger et à former une croûte en surface sous l'action de la pluie. C'est une des expressions de la [[régression et dégradation des sols]].
{{Article détaillé|Battance}}

Une irrigation mal menée conduit à une [[salinisation]] des sols.

=== Régime hydrique des sols ===
[[Fichier:Soil moisture regimes.jpg|thumb|400px|Régime hydrique des sols. Les régimes d'humidité des sol sont utilisés comme critère de classification des sols, car ils affectent la pédogénèse, l'utilisation et la gestion des sols, et ils peuvent être utilisés pour regrouper les sols de propriétés et de morphologie similaires ([[Département de l'Agriculture des États-Unis|USDA]]).]]

Le [[régime hydrique des sols]] (Comprendre le régime d'humidité du sol) est dans la [[Taxonomie des sols de l'USDA]], défini en fonction du [[niveau piézométrique]] et la présence ou l'absence d'eau disponible pour les plantes (La réserve utile en eau du sol). Tous les régimes d'humidité, sauf aquic, sont basés sur le climat régional. Les régimes d'humidité aquic sont basés sur la durée de la période pendant laquelle le sol est saturé.
Les classes de régime d'humidité du sol comprennent<ref>[http://passel.unl.edu/pages/informationmodule.php?idinformationmodule=1130447033&topicorder=11&maxto=13 Soil Genesis and Development, Lesson 6 - Global Soil Resources and Distribution] sur passel.unl.edu</ref>:
*[[Aquic]] (ou Perudic): Saturé d'eau assez longtemps pour provoquer un appauvrissement en oxygène. Les sols avec un a régime d'humidité Aquic (perudic) ont besoin drainage artificiel pour la plupart des pratiques culturales.
*[[Régime d'humidité udique|Udic]]: Climat humide ou subhumide. Les sols avec un régime d'humidité Udic ont suffisamment d'humidité pour les cultures. Les cultures peuvent être cultivées dans le régime d'humidité Udic sans irrigation.
*[[Ustic]]: climat semi-aride. Les sols avec un régime d'humidité Ustic peuvent produire des cultures pluviales, mais l'humidité sera limitée pendant une partie de la saison de croissance.
*[[Aridic]] (ou Torric): climat aride. Les sols avec un régime d'humidité Aridic nécessitent l'irrigation pour être utilisé pour les cultures.
*[[Xeric]]: climat méditerranéen (hivers froids et humides et étés chauds et secs)

La gestion de ces sol varie en fonction des différents régimes d'humidité.

== Bioclimats ==
{{article connexe|Bioclimatologie}}
La pluviosité et la température sont donc les deux facteurs qui rentrent dans l'élaboration d'une [[classification des climats]]. Le caractère essentiel des [[zone sèche|zones sèches]] du globe - qui se différencient par de nombreux caractères particuliers au milieu et parmi ceux-ci une agriculture tributaire de l'irrigation - est la faiblesse des précipitations. Toutefois la simple classification selon les précipitations n'est pas suffisante pour ranger un climat dans la catégorie « désert » ou « steppe ». le fait d'adopter une ligne [[isohyète]], par exemple celle de {{Unité|300|mm}} comme ligne extrême de la zone aride, et celle de {{Unité|750|mm}} comme limite extrême de la zone semi-aride ne donne pas des régions climatiques une idée correspondant à la réalité. Une même quantité de pluie qui s'évapore rapidement après être tombée est moins utile aux plantes qu'une quantité égale qui s'évapore plus lentement et demeure ainsi plus longtemps à disposition des végétaux<ref>[[Peveril Meigs]], Programme de la zone aride. La répartition mondiale des zones arides et semi-arides. Organisation des Nations Unies pour l'éducation, la science et la culture, 1951. [http://unesdoc.unesco.org/images/0014/001485/148501fb.pdf Consulter en ligne]</ref>. Dans la [[Taxonomie des sols de l'USDA]] par exemple le [[régime de température des sols]] vient donc compléter le régimes d'humidité des sols. La classification de Köppen est d'autre part une classification réputée des climats fondée sur les précipitations et les températures. C'est une combinaison carte mondiale de la végétation de Griesbach et la division du climat en cinq zones par [[Alphonse Pyrame de Candolle|Candolle]].
{{Article détaillé|Classification de Köppen}}
[[Fichier:World Köppen Map.png|thumb|right|400px|Carte des [[Classification de Köppen|climats de Köppen-Geiger]], fondée sur les [[précipitations]] et les [[température]]s. Cette carte reste aujourd'hui une référence dans les domaines de l'[[hydrologie]], de la [[géographie]], de l'[[agriculture]], de la [[biologie]] et de la [[climatologie]], à travers ses recherches sur l'évolution des climats.
{|- valign=top |
| width=5 |
{{Légende/Début}}
{{Légende|#0000FE|[[climat équatorial|Af]]}}
{{Légende|#0077FF|[[climat de mousson|Am]]}}
{{Légende|#46A9FA|[[climat tropical|Aw et As]]}}
{{Légende/Fin}}
| width=5 |
{{Légende/Début}}
{{Légende|#FE0000|[[climat désertique|BWh]]}}
{{Légende|#FE9695|[[climat désertique|BWk]]}}
{{Légende|#F5A301|[[climat semi-aride|BSh]]}}
{{Légende|#FFDB63|[[climat semi-aride|BSk]]}}
{{Légende/Fin}}
| width=5 |
{{Légende/Début}}
{{Légende|#FFFF00|[[climat méditerranéen|Csa]]}}
{{Légende|#C6C700|[[climat méditerranéen|Csb]]}}
{{Légende|#FF00FE|[[climat continental|Dsa]]}}
{{Légende|#C600C7|[[climat continental|Dsb]]}}
{{Légende|#963295|[[climat continental|Dsc]]}}
{{Légende|#966495|[[climat continental|Dsd]]}}
{{Légende/Fin}}
| width=5 |
{{Légende/Début}}
{{Légende|#96FF96|[[climat subtropical humide|Cwa]]}}
{{Légende|#63C764|[[climat océanique|Cwb]]}}
{{Légende|#329633|[[climat océanique|Cwc]]}}
{{Légende|#ABB1FF|[[climat continental humide|Dwa]]}}
{{Légende|#5A77DB|[[climat continental humide|Dwb]]}}
{{Légende|#4C51B5|[[climat subarctique|Dwc]]}}
{{Légende|#320087|[[climat subarctique|Dwd]]}}
{{Légende/Fin}}
| width=5 |
{{Légende/Début}}
{{Légende|#C6FF4E|[[climat subtropical humide|Cfa]]}}
{{Légende|#66FF33|[[climat océanique|Cfb]]}}
{{Légende|#33C701|[[climat océanique|Cfc]]}}
{{Légende|#00FFFF|[[climat continental humide|Dfa]]}}
{{Légende|#38C7FF|[[climat continental humide|Dfb]]}}
{{Légende|#007E7D|[[climat subarctique|Dfc]]}}
{{Légende|#00455E|[[climat subarctique|Dfd]]}}
{{Légende/Fin}}
| width=5 |
{{Légende/Début}}
{{Légende|#B2B2B2|[[climat de toundra|ET]]}}
{{Légende|#686868|[[climat polaire|EF]]}}
{{Légende/Fin}}
|}]]

Les grandes formations végétales naturelles, appelées [[biome]]s, tendent à se disposer parallèlement aux grandes zones climatiques<ref>{{lien web |titre=Document sans nom |url=https://archive.wikiwix.com/cache/20180528055422/http://climatic.inforef.be/palyno/14/014.htm |site=inforef.be via [[Wikiwix]] |consulté le=12-10-2023}}.</ref>.

Les végétaux plus que les animaux se soustraient difficilement aux périodes de climat défavorables et de larges régions du globe ont dès lors une capacité de production agricole limitée [http://www.grida.no/graphicslib/thumbs/1805c933-493c-4b85-be16-ad06eb342332/large/agriculture-land-use-distribution-croplands-and-pasture-land_a0ab.png] qui peut être éventuellement soutenue par l'irrigation.

=== Zones peu propices à l'agriculture ===
L'[[inlandsis de l'Antarctique]], continent le plus froid mais aussi le plus sec et le plus venteux - n'est pas propice à l'implantation de [[Tracheophyta|plantes vasculaires]] et est inhabité, tout comme l'[[inlandsis du Groenland]]. Dans une zone correspondant aux climats [[climat polaire|polaires]] et de [[toundra]] (EF et ET) et d'autre part le [[climat subarctique]] (Dfc, Dfd, Dwc, Dwd, Dsc, Dsd), constituée principalement par un océan gelé, des terres très froides de [[toundra]] et plus bas, par la très large continuité boisée (10 % des terres émergées) de la [[forêt boréale]], la survie des populations humaines est largement tributaire de la [[Pêche (halieutique)|pêche]], de la [[chasse]] et dans le Nord de l'Europe associée à un pastoralisme nomade basée sur le [[renne]]. Ce sont des sols partiellement gelés toute l'année ([[pergélisol]]) et pour lesquels toute activité biologique se trouve confinée dans la fine couche superficielle qui dégèle chaque été. Elle est le support d'une végétation suffisante pour offrir un pâturage à des animaux, comme le [[caribou]], le renne et le [[bœuf musqué]]. Le surpâturage conduit rapidement à l'érosion de ces sols fragiles<ref>http://www.fao.org/3/a-i3794e.pdf</ref>.

Les [[déserts et terres arbustives xériques]] ([[écorégion terrestre du WWF]]), correspondant aux climats [[Climat désertique|désertiques]] (BWh et BWk), voire [[Climat semi-aride|semi-arides]] (BSh et BSk) sont des [[écorégion]]s dans lesquelles, l'évaporation dépassant les précipitations, il est difficile voire impossible de maintenir des cultures. De nombreux déserts, comme le [[Sahara]], sont chauds toute l'année, mais d'autres, comme le [[désert de Gobi]] en Asie, sont devenus tout à fait froids en hiver. La [[végétation]] y est rare, basse et atrophiée. Elle a évolué pour minimiser la perte d'eau ([[xérophyte]]). La biodiversité animale y est tout aussi bien adaptée et diversifiée. Ces régions autorisent un [[pastoralisme nomade]]<ref>[http://www.worldwildlife.org/biomes/deserts-and-xeric-shrublands deserts and xeric shrublands] sur le site du [[Fonds mondial pour la nature|WWF]], worldwildlife.org/</ref>. Ce sont des écorégions très sensibles au pâturage ou au [[surpâturage]], à la perturbation du sol, à la combustion, au labour, et autres modifications de la couverture. Certaines tentatives de conversion des terres à l'agriculture pluviale ou non y ont été catastrophiques.
[[Fichier:Major endorheic basins.png|thumb|Bassins endoréiques majeurs : bassin du Tchad au centre de l'Afrique, bassin du Kalahari, bassin de la mer Caspienne et de la mer d'Aral, bassin du Tarim.]]
Les régions arides sont aussi souvent des [[endoréisme|bassins endoréiques]] (parmi lesquels [[bassin du Tchad]]) d'où l'eau ne peut s’échapper que par évaporation ou par infiltration. Les minéraux qui sont abandonnés aux précipitations sous forme de sels contribuent par évaporation à saliniser les eaux et les sols formant à leurs points les plus déprimés des plaines inondées et salées, des mares et des [[Lac salé|lacs salés]] tous peu propices à la vie végétale, [[halophile]]s et [[gypsophile]]s exceptés, dans des cas extrêmes des [[Désert de sel|déserts de sels]] (voir aussi [[chott]], [[sebkha]], playas, [[kevir]]s, [[bolsón]]es, garras, dayas, [[guelta]]s, [[Désert de sel|salar]]s, lagunas, [[solonchak]]s, [[solonetz]], kévirs iranien, harhas syrien, pans en Afrique australe, sais Gobi, laagtes Kalahari<ref>Joël Lodé. Le désert, source de vies. Éditions Quae, 9 déc. 2012.[https://books.google.be/books?id=TefbzHNVHjIC Consulter en ligne]</ref>). Les oasis (''ouadis'') du [[Kanem (région)|Kanem]], zone désertique parsemée d'épineux au Nord du [[lac Tchad]] ont la particularité d'avoir en leur centre une nappe d'[[eau saumâtre]], riche en [[carbonate de sodium]], dans laquelle se développe naturellement la [[spiruline]], variété d'algue bleu-vert, connue sous le nom local de ''Dihé'', extrêmement riche en protéines, en fer et en bêtacarotène employée localement en sauce, mais aussi séchée au soleil en galettes, alors consommées, vendues sur le marché ou exportées vers les pays voisins (Nigeria, Niger..)<ref>MAHAMAT HASSANE IDRISS. La spiruline une algue à protéine au Tchad. sur [http://www.fao.org/docrep/ARTICLE/WFC/XII/0076-A2.HTM fao.org]</ref>
{{Article connexe|Zone sèche}}
[[Fichier:Tanah Merah.jpg|thumb|Latérite à Tanah Merah (Indonésie).]]
Le [[climat tropical]] et le [[climat équatorial]] produisent des [[latérite|sols latéritiques]] de couleur rouge, des sols pauvres sur lesquels la végétation naturelle est la forêt dense (ou [[jungle]]). Les sols latéritiques obtenus par une [[hydrolyse]] alcaline des sols, dans des zones à forte humidité et température, sont caractérisés de bas en haut par un horizon de départ, poreux, c'est-à-dire la zone d'attaque de la roche, puis un horizon tacheté correspondant à un premier degré d'accumulation, puis un horizon rouge représentant un stade plus avancé, enfin un horizon supérieur « podzolé », c'est-à-dire appauvri sous l'effet d'un lessivage. Sous forêt les hydroxydes floculent vers la base du sol, alcaline; des argiles plus ou moins enrichies en hydroxydes, se forment au-dessus, en milieu plus acide; lorsque ce matériel passe en conditions de savane, l'évaporation entraîne des remontées, les hydroxydes précipitent alors, se déshydratent, cristallisent, et l'on aboutit à une [[cuirasse latéritique]]<ref>Rougerie G. Latéritisation et pédogenèse intertropicales (Esquisse d'une mise au point des données actuelles). In: L'information géographique, volume 23, n°5, 1959. pp. 199-205.  DOI : 10.3406/ingeo.1959.1933  [http://www.persee.fr/doc/ingeo_0020-0093_1959_num_23_5_1933 Consulter en ligne]</ref>. Le défrichage des zones forestières tropicales en vue de l'agriculture entraîne rapidement la formation de cette cuirasse stérile et s'avère, pour cette raison entre autres, catastrophique dans la plupart des cas<ref>François Ramade. Éléments d'écologie - 7e éd. - Écologie appliquée. Dunod 2012</ref>.

=== Terres propices à l'agriculture ===
{{...}}
Les régime hydrique des sols ''Udic, Ustic et Xeric'' de la [[Taxonomie des sols de l'USDA]] renseignent sur des sol favorables à la croissance des plantes. Pour ''Udic'' la disponibilité en eau est suffisamment élevée toute l'année d'une part, pour ''Ustic'', commun dans les régions semi-arides, de graves périodes de sécheresse peuvent se produire. Grosso modo on retrouve ces régimes, au centre et à l'est des États-Unis, sur l'ensemble de l'Amérique du Sud, sur le centre de l'Afrique jusqu'au Sahel, sur l'Europe, le sud de la Russie, l'Asie du sud, du sud-est et de l'est, le pourtour de la mer Méditerranée. Toutefois la qualité des sols ; la manière dont les précipitations se produisent, va conditionner différents types de cultures.

[[Fichier:Olive niche.jpg|thumb|left|Répartition potentielle de l'olivier dans le bassin méditerranéen<ref>Oteros Jose (2014) Modelización del ciclo fenológico reproductor del olivo (Thèse de Doctorat). Université de Córdoba, Córdoba, Espagne.</ref>. L'olivier est un arbre exigeant en lumière, qui craint l'humidité excessive et qui supporte des sécheresses exceptionnelles. C'est un indicateur biologique du bassin Méditerranéen.]]
À la suite de [[Louis Emberger]], les types de climat méditerranéens (''Xeric'') rapportés à la végétation sont principalement caractérisés par une sécheresse estivale présente ou prépondérante, indépendamment des valeurs thermiques hivernales. À cette condition, ils se superposent exactement à la [[Forêts, terres boisées et broussailles méditerranéennes|végétation méditerranéenne]]. Ce biome se situe dans d'autre régions de climat méditerranéen telles la [[Californie]], le [[Chili]], l’[[Afrique du Sud]] ainsi que le Sud de l'[[Australie]]<ref>Aline Durand. Les paysages médiévaux du Languedoc: {{sp-|X|-|XII|s}}. Presses Univ. du Mirail, 2003 - 491 pages. [https://books.google.be/books?id=vAmKYaeH9VkC&printsec=frontcover&hl=fr&source=gbs_ge_summary_r&cad=0#v=onepage&q&f=false Consulter en ligne]</ref>. L'olivier est un [[indicateur biologique]] du bassin Méditerranéen.

[[Fichier:WheatYield.png|thumb|Production mondiale de blé : l'Europe est le premier producteur devant la Chine, l'Inde, les États-Unis et la Russie.]]
La majorité des terres cultivées, entre autres cultures du riz, du blé, des légumineuses et du maïs est répartie dans l'hémisphère nord, dans la zone tempérée, et en [[Asie du Sud]], du Sud-Est et de l'Est.

[[Fichier:Chernozem distribution.JPG|right|thumb|Distribution mondiale des sols de type [[tchernoziom]] (en rouge).]]
Les grandes cultures céréalières, surtout celle du blé, remplacent les étendues de [[prairies, savanes et terres arbustives tempérées]] que l'on retrouve dans les [[Grandes Plaines]] des États-Unis, les [[prairies canadiennes]], la [[steppe pontique]] eurasienne. L'essentiel de la production agricole de l'Argentine provient de la région de la [[Pampa]], toutefois le secteur agricole argentin est essentiellement orienté vers l'[[élevage extensif]]. Le [[Cerrado]] brésilien destiné à l’élevage bovin, au maïs, à la canne à sucre et surtout au soja forme un autre pôle de céréaliculture commerciale extensive<ref>http://tracesdupanda.wwf.fr/2012/07/le-cerrado-joyau-oublie-du-bresil-menace-par-l%E2%80%99exploitation-intensive-du-soja/</ref>. Le sol typique de la prairie, le [[Tchernoziom]] (la terre noire), caractérisé par un fort taux d'humus et d'[[argile]] qui lui confère une réserve d'eau utile importante est souvent considérée comme le meilleur sol au monde pour l'agriculture. Le Tchernoziom fait le succès de la Russie, de l'Ukraine et du Kazakhstan, qui comptabilisent 25 % des exportations mondiales de blé<ref>{{Article |auteur1=Laetitia Clavreul et Marie Jégo (à Moscou) |titre=La Russie veut redevenir  le "grenier à blé" du monde |périodique=[[Le Monde]] |date=05-06-2009 |lire en ligne=https://www.lemonde.fr/economie/article/2009/06/05/la-russie-veut-redevenir-le-grenier-a-ble-du-monde_1202852_3234.html}}.</ref>. Le [[croissant fertile]] forme un autre milieu steppique, coincé entre le [[désert de Syrie]] et les chaînes montagneuses du Taurus et du Zagros, sur lequel sera domestiqué le blé, et débutera la sédentarisation de l'homme, il y a {{Unité|10000|ans}}. La qualité de ces sols est contrebalancée par un [[Climat semi-aride]] dans lequel les sécheresses peuvent s'avérer catastrophiques (Le ''[[Dust Bowl]]'', par exemple, qui a touché la région des [[Grandes Plaines]] aux [[États-Unis]] et au [[Canada]] dans les [[années 1930]] a marqué tous les esprits).

Une agriculture productiviste commerciale s'est développée dans des régions au sol et au climat particulièrement favorable, permettant une agriculture pluviale: L'Europe de l'Ouest, l'est du [[cerrado]], la côte sud-est de l'Australie et le Japon. Elle permet à des pays de la taille de la France ou de l'Allemagne de se maintenir dans le top 10 des producteurs de blés. Le record de production de céréales à l'hectare est détenu par la Belgique avec plus de {{Unité|9000|kg/ha}}<ref>http://www.statistiques-mondiales.com/cereales.htm statistiques-mondiales de production de céréales</ref> soit quatre fois plus que la Russie. La production peut-être qualifiée d'[[agriculture intensive|intensive]] et [[Productivisme|productiviste]], profite d'un [[climat tempéré]] ([[Climat océanique]], hivers doux et pluvieux et des étés frais et relativement humide, [[Climat continental humide]], [[Climat subtropical humide]], étés chauds et humides et hivers courts) et fait usage d'[[machinisme agricole|engins agricoles]] et d'[[intrant]]s. L'[[Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária]] a adapté les variétés les plus courantes de céréales aux spécificités du climat du ''cerrado'', faisant du Brésil une puissance agricole. Certains pays comme le Japon peuvent grâce au climat tropical, réaliser deux récoltes sur l'année.
[[Fichier:RiceYield.png|thumb|Culture du riz.]]

La culture du riz est associée à l'Asie et au [[climat de mousson]] pour lequel il y a lieu de distinguer mousson d'été (humide) et mousson d'hiver (sèche). [[Culture kharif|Kharif]] désigne les cultures et récoltes au cours de la saison des pluies (mousson pluvieuse) dans la région d'Asie du Sud, qui dure entre avril et octobre en fonction de la zone envisagée. Les cultures kharif principales sont le mil et le riz. Kharif contrastent avec [[Culture rabi|rabi]], les cultures irriguées de la saison sèche. Les deux mots sont venus avec l'arrivée des [[Moghols]] dans le sous-continent indien et sont largement utilisés depuis lors. Les cultures rabi sont semées à la mi-novembre, après que les pluies de mousson sont terminées, et la récolte commence en avril/mai. Les cultures sont cultivées soit avec l'eau de pluie qui a percolé à travers le sol, ou soutenues par l'irrigation. Une bonne pluie en hiver gâte les cultures rabi mais est bon pour les cultures kharif. La récolte rabi majeure en Inde est le blé, suivi par l'orge, la moutarde, le sésame et les pois. Les pois sont récoltés tôt, car ils sont prêts tôt: les marchés indiens sont inondés avec des pois verts de janvier à mars, avec un pic en février. Les cultures kharif sont généralement semées avec le début des premières pluies vers la fin mai dans le sud du [[Kerala]] au cours de l'avènement de la saison de mousson du sud-ouest. Comme les pluies de la mousson avancent vers le nord de l'Inde, les dates de semis varient en conséquence et atteignent juillet dans le nord de l'Inde.

== Eau et production animale ==
{{Article connexe|Abreuvage|Impact environnemental de la production de viande}}
Les zones de bétail sont dominantes en Afrique, Amérique du Sud et en Australie.

L'eau représente 80 % du volume du sang des animaux. Elle est essentielle aux fonctions de l'organisme telles que le maintien de la température interne, la digestion, l'élimination des déchets et l'absorption des nutriments. Le lait contient environ 87 % d'une eau qui doit immanquablement être renouvelée quotidiennement pour les bêtes allaitantes ou destinées à la production laitière. Une vache en lactation (Une [[Holstein]] en Ontario) par exemple peut consommer plus de 100 litre d'eau par jour pour une production de lait approximative de {{unité|30|kg}}/jour. La qualité de l'eau, notamment en ce qui a trait à la température, à la salinité et à la présence d'impuretés qui en affectent le goût et l'odeur, influe sur les taux de consommation. La quantité d'eau dont un animal a besoin diminue lorsque la teneur en eau de ses aliments est relativement élevée. Un bovin d'engraissement peut consommer entre 15 et 75 litre/jour, un porc à l'engrais entre 3 et dix litres par jour. Les moutons au pâturage, surtout durant les saisons fraîches, n'ont pas besoin de beaucoup plus d'eau que ce qui leur est fourni par les fourrages. Ils boivent davantage par temps chaud et sec. Un agneau à l'engraissement consomme 4 litres d'eau/jour par exemple<ref>[http://www.omafra.gov.on.ca/french/engineer/facts/07-024.htm Les exigences en eau du bétail] sur omafra.gov.on.ca</ref>.

La consommation importante en eau de certaines espèces domestiques les a exclues des régions arides. Pour ces mêmes régions, l'élevage est souvent la seule source de subsistance (production pastorale pure), le dromadaire, souvent des ovins et des caprins dans les zones semi-arides.

== Empreinte eau ==
{{Article connexe|Empreinte eau}}
Les produits d'origine animale ont par tonne de produit, généralement une [[empreinte eau]] plus importante que les produits végétaux. La même chose est vraie au regard de l'empreinte eau par calorie. L'empreinte eau moyenne par calorie pour la [[viande bovine]] est vingt fois plus grande que pour les [[céréale]]s et les [[féculent]]s. Il a été constaté que l'empreinte eau par gramme de protéines pour le lait, les œufs et la viande de [[poulet]] est environ 1,5 fois plus grand que pour les [[légumineuse]]s. Pour la viande bovine, l'empreinte eau par gramme de protéine est 6 fois plus grande que pour les légumineuses. Dans le cas de matières grasses, le beurre a une empreinte eau relativement faible par gramme de matière grasse, même plus faible que celle des cultures oléagineuses. Tous les autres produits d'origine animale, cependant, ont de plus grandes empreintes eau par gramme de matière grasse que celle des cultures oléagineuses. À propos des ressources en eau douce, il est plus efficace de chercher des calories, des protéines et des graisses dans les produits végétaux que dans les produits d'origine animale<ref name="waterfootprint">[http://waterfootprint.org/en/water-footprint/product-water-footprint/water-footprint-crop-and-animal-products/ Water footprint of crop and animal products: a comparison] sur waterfootprint.org</ref>.

En terme d'[[eau virtuelle]], la production animale mondiale nécessite environ ({{Unité|2422|Gm3}} d'eau par an. Un tiers de ce volume est pour le secteur bovin de boucherie; un autre 19 % pour le secteur bovin laitier. La majeure partie du volume total d'eau (98 %) est constitué par l'empreinte eau du [[fourrage]]. L'eau potable pour les animaux, l'eau de service et l'eau de mélange pour la nourriture comptent respectivement pour seulement pour 1,1 %, 0,8 % et 0,03 % du total<ref name="waterfootprint"/>.

L'empreinte eau de la viande provenant de bovins de boucherie ({{Unité|15400|m3/tonne en moyenne mondiale}}) est beaucoup plus grande que celle de la viande de [[mouton]] ({{Unité|10400|m3/tonne}}), de [[porc]] ({{Unité|6000|m3/tonne}}), de [[chèvre]] ({{Unité|5500|m3/tonne}}) ou de [[poulet]] ({{Unité|4300|m3/tonne}}). L'empreinte hydrique moyenne mondiale des [[Œuf (cuisine)|œufs]] de poulet est de {{Unité|3300|m3/tonne}}, tandis que l'empreinte eau du [[lait de vache]] à {{Unité|1000|m3/tonne}}<ref name="waterfootprint"/>.
== Eaux agricoles ==
L'eau tombe du ciel en [[hydrométéore]]s, en pluies régulières ou brutalement en [[mousson]] ou en [[Pluie torrentielle sous orage|pluies torrentielle sous orage]]. Là elle [[ruissellement|ruisselle]] à la surface de la terre, parcourt une certaine étendue de terrain, devient [[eau courante]] et se charge de [[sédiment]]s. Là les eaux sont stagnantes, à la surface du sol ou à faible profondeur par suite du défaut de pente d'un champ ou d'un pré et de l'imperméabilité du sol ou du sous-sol, ou retenues par la nature spongieuse ou tourbeuse du terrain. Là elle se réunit en flaque, en marre ou en étang et devient [[Eau stagnante|eau dormante]]. Là sur un terrain en pente, les eaux prennent de la vitesse, elle se condensent en rivières, les irrégularités du courant attaquent et corrodent les rives et par défaut de profondeur du lit, elles submergent et [[inondation|inondent]] les vallées et les plaines qu'elles traversent. Là elle pénètre par [[Infiltration (hydrologie)|infiltration]] elle atteint et se stocke dans la zone racinaire des plantes, c'est la partie des précipitation dite « efficace <ref>[[Organisation des Nations unies pour l'alimentation et l'agriculture]] Principles of irrigation water heeds. [http://www.fao.org/docrep/S2022E/s2022e03.htm chapter 3: effective rainfall] Consulté le 14/09/2018</ref> » qui va contribuer à la croissance végétale; une autre partie va enfin percoler au-delà et atteindre la [[nappe phréatique]] et les [[aquifères]] où elle est désormais disponible par un [[Puits à eau|puits]], par [[forage]].

Pour mieux profiter des effets bénéfiques et nécessaires de l'eau, l'homme cherche à remédier à ses pénuries et à ses effets néfastes<ref>[[Antoine-Rémy Polonceau]]. Des eaux relativement à l'agriculture: traité pratique des moyens de remédier aux dommages causés par les eaux des divers procédés d'irrigation et de limonage et de l'établissement des réservoirs et des étangs. Librairie scientifique industrielle de L. Mathias (Augustin), 1846 - 255 pages. [https://books.google.be/books?id=hdlF3wu_5iQC Consulter en ligne]</ref>, il [[digue|endigue]], [[Drainage agricole|draine]] ou crée des [[Réservoir d'eau|réservoirs]], [[canalisation|canalise]] et irrigue.

=== Eau des précipitations et agriculture pluviale ===
{{article connexe|Eau pluviale|agriculture pluviale}}
L'[[agriculture pluviale]] est un type d'[[agriculture]] qui dépend entièrement des [[précipitations]] pour son approvisionnement en [[eau]]. Elle fournit encore quelque 60 % des aliments produits à l'échelle de la planète<ref>[[Organisation des Nations unies pour l'alimentation et l'agriculture]]. [http://www.fao.org/docrep/005/Y3918F/y3918f09.htm Amélioration de la production pluviale] sur fao.org</ref>. L'agriculture pluviale n’est possible que dans les régions où la répartition des pluies permet au sol de garder suffisamment d’humidité pendant les périodes critiques de la croissance des plantes cultivées. Elle est quasi-généralisée dans les pays [[wikt:septentrional|septentrionaux]], au Brésil, en Argentine et dans le centre de l'Afrique. Elle forme une partie de la production de beaucoup d'autres pays{{etc}} L’agriculture non irriguée représente environ 60% de la production des pays en développement<ref>Organisation des Nations unies pour l'alimentation et l'agriculture. [http://www.fao.org/docrep/007/y4683f/y4683f07.htm L’utilisation de l’eau en agriculture] sur fao.org</ref>.
=== Eau des inondations ===
Conséquence de la pluviométrie ou de la fonte des neiges, le fleuve rentre en [[crue]]. De grand fleuves comme le [[Tigre]], le [[Brahmapoutre]] ou l'[[Euphrate]], concentrent plus de la moitié de leur flux annuel en deux ou trois mois de crues. La variation du Nil Bleu est de 1 à 40 entre avril et septembre et le [[Sénégal (fleuve)|fleuve Sénégal]] de 1 à 368 à Bakel, entre avril et septembre<ref>Alexandre Taithe. Partager l'eau: les enjeux de demain. Éditions TECHNIP, 2006 [https://books.google.be/books?id=2IiWL-BW96QC Consulter en ligne]</ref>. La violence des [[crue]]s de certains fleuves a rendu nécessaire la construction de barrages qui distribuent les surplus d'eau vers des dépressions, des réservoirs artificiels, des canaux, afin de mettre villes et campagnes à l'abri des inondations. Ces réseaux d'autre-part fournissent en eau les terres cultivées. Au [[Bangladesh]] par exemple l'eau des crues annuelles charrie 2 millions de tonnes de limons venus de l'[[Himalaya]], indispensable à la fertilisation des terres agricoles. Qu'il s'agisse des de mousson, de la fonte des neiges de l'Himalaya ou de [[Cyclone tropical|cyclones tropicaux]], le Bangladesh est le siège d’inondations dramatiques comme celle de 1998, résultat des moussons particulièrement intenses et d'un dégel particulièrement abondant, où 66 % du pays était sous l'eau.

Le tassement des sols par les machines agricoles, le choix de monoculture (celle du mais ne retient pas l'eau), le drainage des zones humides, en plus du bétonnages des sols a fait que l'eau ruisselle beaucoup plus rapidement et vient grossir les fleuves de manière artificielle.

=== Réservoirs d'eau douce ===
==== Eau des montagnes ====
Les [[Chaîne de montagnes|montagnes]] sont les châteaux d’eau du monde. Dans les régions semi-arides et arides, 70 à 90 % de l’eau des fleuves vient des montagnes et dans les zones tempérées, 30 à 60 % de l’eau douce provient des bassins versants d’altitude. Les montagnes interceptent l’air circulant autour du globe et le poussent vers le haut où il se condense en nuages de pluie et de neige. Les montagnes stockent l’eau sous forme de neige et de glace, qui fond durant les périodes plus chaudes, souvent celles ayant les plus faibles précipitations<ref>Les montagnes et l'eau douce [http://www.fao.org/french/newsroom/focus/2003/dec_idm_3.htm FAO]</ref>

[[Fichier:Terrace field yunnan china 2.jpg|thumb|250px|[[Rizières en terrasse des Hani de Honghe]] ([[Yunnan]], Chine).]]
Le rôle de stockage de l'eau est aussi assuré par les sols de montagne. Le [[Paramo (biotope)|paramo]] et la [[puna]] jouent ce rôle dans la [[cordillère des Andes]]. Le système de terrasses dans les zones montagneuses, typique des techniques de submersion d’eau des [[rizière]]s, permet la culture sur des pentes même très raides, et présente des avantages en matière de contrôle des inondations, d’infiltration et de recharge des nappes. Il empêche également l'érosion du sol et les glissements de terrain<ref name="rice2004"/>. Les rizières en terrasses sont le patrimoine des Philippines ([[Rizières en terrasses des cordillères des Philippines]]), de la Chine ([[Rizières en terrasse des Hani de Honghe]]{{etc.}})

En montagne, les taux d'[[érosion]] sont plus élevés et la perte de fertilité par le lessivage des éléments nutritifs plus accentuée qu'ailleurs. En raison des basses températures qui prévalent à des altitudes plus élevées, la croissance des plantes et la formation du sol sont plus lents, et le couvert végétal est plus rare que dans les zones de plaine. Les aménagements des bassins versants parmi lesquels la déforestation ont un impact massif en aval. Les prévisions montrent que dans certaines régions de montagne, le [[réchauffement climatique]] va apporter des avantages régionaux et locaux. Des températures plus élevées vont permettre aux agriculteurs de cultiver des plantes à des altitudes plus élevées et permettent aux plantes de produire des rendements plus élevés. Une saison de croissance prolongée et la décomposition accélérée des sols vont conduire à une amélioration de l'absorption des nutriments par les arbres et autres plantes, ce qui peut à son tour augmenter la croissance et la productivité. Cependant, pour de nombreuses zones de montagne dans le Sud, les modèles prédisent que la disponibilité de l'eau diminuera et précipitations deviendront plus erratique. Le changement climatique va aggraver les conditions de vie de la plupart des habitants de la montagne et aura également des répercussions lourdes sur la vie des personnes vivant en aval<ref>Why invest in sustainable mountain developpement? sur http://www.fao.org/docrep/015/i2370e/i2370e.pdf fao.org</ref> Parmi les montagnes dont dépend le plus l'approvisionnement des terres basses arides on trouve au Mexique la [[Sierra Madre occidentale]] plus largement les [[chaînes côtières du Pacifique]], en Amérique du Sud la [[cordillère des Andes]], en Europe-Asie, les chaînes de montagnes du [[Ceinture alpine|système alpino-himalayen]], l'[[Atlas (massif)|Atlas]], les [[cordillères Bétiques]], les [[Pyrénées]], les [[Apennins]], les [[Alpes]], les [[Balkans]] et les [[Carpates]], l'[[Anatolie]], le [[Caucase]], le [[plateau Iranien]] et l'[[Himalaya]], en Afrique, le [[Vallée du grand rift|grand rift est-africain]], les hauts plateaux de la [[Zambie]] et de l'[[Angola]]<ref>Global map of Earth system mountain types and of water resources contribution [https://www.researchgate.net/figure/228616164_fig2_Figure-5-Global-map-of-Earth-system-mountain-types-top-cf-Figure-2-and-of-water. researchgate.net]</ref>.

Le [[ravine]]ment des flancs de [[montagne]] provoqué par les [[torrents]] débouche sur un [[Badlands (géomorphologie)|badland]], terre inculte la plupart du temps.

==== Eaux souterraines ====
{{article connexe|Nappe phréatique}}
Le succès de l’expansion de l’irrigation, est dû en grande partie à l’exploitation des [[eaux souterraines]] à l’aide de [[puits artésien]]s, méthode qui à l'avantage sur les grands projets d’irrigation par gravité et retenues d’eau de préserver les terres agricoles et l’habitat. Le développement agricole fondé sur les nappes phréatiques n’est pas viable s’il utilise de l’[[eau fossile]] ou si les taux d’extraction dépassent les taux de renouvellement. La surexploitation des aquifères conjuguée à une [[régression et dégradation des sols]] (dues principalement aux activités de l'homme) favorisant le [[ruissellement]] de l'eau plutôt que son infiltration, a conduit à une baisse des du [[niveau piézométrique|niveau des nappes]].

La dégradation des ressources hydriques qu’entraîne une exploitation excessive de la nappe phréatique par le creusement de puits artésiens est désormais reconnue comme cause de désertification dans plusieurs pays, notamment l’[[Inde]].

==== Zones humides ====
{{Article détaillé|Zone humide}}
==== Eaux de surface ====
Les cours d'eau sont détournés pour les besoins de l'irrigation.

Des [[réservoir d'eau|réservoirs d'eau]] naturels tels les lacs ou [[Lac artificiel|artificiels]] sont mis à profit pour l'irrigation. Les [[État]]s créent des ouvrages importants ([[barrage]]s et [[Canal (voie d'eau)|canaux]]) visant à irriguer des terres fertiles mais privées de ressources abondantes en eau. Les grands ouvrages d'eau à destination de l'agriculture [[#Eau, agriculture et civilisation|font partie de l'histoire de l'agriculture et de la civilisation]].

La « collecte de l'eau de ruissellement » (en anglais « ''Water harvesting'' » - WH) consiste en la collecte des eaux de ruissellement à des fins productives. L'eau de ruissellement prélevée sur une terre non cultivée, est dirigée vers une zone cultivée. La collecte de l'eau de ruissellement (WH) peut être considérée comme une forme rudimentaire d'[[irrigation]] (dans certaines zones, on parle de culture de ruissellement - ''runoff farming''). La différence est qu'avec WH, l'agriculteur (ou plus généralement l'agro-éleveur) n'a aucun contrôle sur le calendrier. Les eaux de ruissellement ne peuvent être récoltées qu'en cas de [[pluie]]<ref>Water harvesting in agriculture (runoff farming) [http://www.fao.org/fileadmin/templates/cpesap/C-RESAP_Info_package/Links/Module_5/Water_harvesting.pdf lire en ligne] sur le site de la [[Organisation des Nations unies pour l'alimentation et l'agriculture|fao]]</ref>.

==== Mécanismes propres à l'élévation des eaux ====
[[Fichier:ചക്രം.jpg|thumb|Irrigation en Malaisie (?)]]
Lorsque le terrain que l'on veut arroser est trop élevé pour que l'on puisse y amener par une simple dérivation, les eaux d'un cours d'eau voisin et quand on ne peut pas établir un canal partant d'un point assez éloigné de ce courant pour obtenir la pente nécessaire, il n y a d'autre moyen que d'établir un [[barrage]] en travers de son lit pour faire remonter les eaux et les dériver. Certains de ces barrages sont faciles à réaliser sur des petites rivières, par exemple en [[pierre sèche]], mais d'autres devront faire appel à la connaissance de l'ingénieur. Le cas échéant une chute d'eau est utilisée comme force motrice pour porter l'eau à la hauteur requise par le système d'irrigation.

À la révolution industrielle on profite souvent des [[roue hydraulique|roues hydrauliques]] des moulins et usines à proximité en attachant aux aubes des godets fixes ou mobiles disposés de manière qu'ils se remplissent quand ils sont en position basse et qu'ils se déversent latéralement dans une auge en position haute. Lorsqu'on n'a pas cette ressource, la force motrice peut être donnée par un petit moulin à vent. Pour de petites hauteur on utilise la [[vis d'Archimède]]. Pour de plus grande élévations, on emploie des chapelets à godets ou des [[noria]]s. Des [[pompe à bras|pompes à bras]] rustiques en bois sont aussi employées.

=== Irrigation ===
{{article détaillé|Irrigation}}
Les avantages de l’irrigation sont nombreux: elle permet d’augmenter la superficie des surfaces cultivées, d’améliorer les rendements, d’assurer parfois plusieurs récoltes et, de façon générale, en se libérant des variations climatiques, d’intensifier et de stabiliser la production<ref>http://www.annales.org/re/2006/re42/Salomon.pdf</ref>.

En tant qu'apport artificiel d'eau, l'irrigation intéresse avant tout les régions sèches du globe. Grosso modo, l'irrigation est utile ou nécessaire pour corriger le climat sur près du tiers des terres émergées. Elle conditionne à des degrés divers la vie sédentaire dans toutes les régions où la pluie manque. Le [[climat désertique]] règne sur un cinquième des terres émergées et, sur le pourtour de ces zones arides, le [[régime pluvial de transition]] rend aléatoire le succès régulier des cultures. L'eau pénètre dans ces contrées par des rivières, les traverse en des fleuves puissants tels que le [[Nil]], l'[[Euphrate]] ou l'[[Indus]], ou encore s'accumule en [[Nappe phréatique|nappes souterraines]], à des profondeurs variables. Toutefois ces cours d'eau sont capricieux, le débit irrégulier, les [[ruissellement|ruissellements de surface]] difficile d'exploitation. Les hommes ne peuvent disposer de cette eau qu'en régularisant le cours et le débit des rivières, en stockant les eaux dans des [[réservoir hydrique|réservoirs]], en les dirigeant par des canalisations vers les terres à arroser, en les élevant enfin jusqu'aux terres situées bien au-dessus des chenaux d'écoulement naturel. Ailleurs, il faut amener à la surface par des [[puits à eau|puits]] (puits artésien) ou des galeries souterraines (Les [[qanat]]s) l'eau des niveaux enfouis dans le sol. Le coût économique de ces installations est un facteur limitant de leur propagation.

L'[[irrigation]] doit éviter autant une sous-alimentation qu'une suralimentation en eau des plantes. Il faut connaître, pour chaque espèce particulière, ses besoins en eau, l'époque la plus favorable de son irrigation, le nombre optimum des arrosages, leur durée, l'épaisseur de la nappe d'eau, à appliquer à telle surface et finalement la profondeur à laquelle l'eau doit pénétrer. Dans cette estimation interviennent non seulement les facteurs climatiques, la quantité et la répartition des pluies tombées, mais aussi les conditions pédologiques, à savoir la topographie des sols et leurs qualités physicochimiques : nous ne citons ici que leur vitesse d'infiltration, leur capacité en eau, leur perméabilité et leur cohésion{{etc.}} Un autre facteur tient à la nature de la plante : elle conditionne, à son tour, un mode d'irrigation, foncièrement différent d'espèce en espèce<ref>Killian Ch., Repp G. Recherches écologiques sur les relations entre le climat, les sols et les Plantes irriguées dans les Oasis Sahariennes (à suivre). In: Journal d'agriculture tropicale et de botanique appliquée, vol. 3, n°3-4, mars-avril 1956. pp. 109-141. [http://www.persee.fr/doc/jatba_0021-7662_1956_num_3_3_2296 Consulter en ligne]</ref>.

Il y a lieu de distinguer en outre irrigation par immersion, par aspersion et au goutte-à-goutte (appelée aussi [[micro-irrigation]]). L'irrigation par immersion est la principale utilisée en Chine<ref>Examens environnementaux de l'OCDE Examens environnementaux de l'OCDE : Chine 2007. OECD Publishing, 18 juillet 2007 [https://books.google.lu/books?id=eMDVAgAAQBAJ Consulter en ligne]</ref>.

En 1920, l'irrigation s'étendait sur 7 % des terres cultivées du globe<ref>Gottmann Jean. L'irrigation. In: L'information géographique, volume 3, n°4, 1939. pp. 153-157. [http://www.persee.fr/doc/ingeo_0020-0093_1939_num_3_4_4930 Consulter en ligne]</ref>, en 2012, la part irriguée sur les surfaces cultivée est de 21 %, soit 324 millions d'hectares. 70 % de cette superficie se trouve en Asie<ref>[http://www.fao.org/nr/water/aquastat/infographics/Irrigation_fra.pdf Estimations de la FAO]</ref>. Le volume total d'eau prélevé pour l'irrigation est de {{Unité|2700|km|3}}<ref>[http://www.fao.org/nr/water/aquastat/infographics/Irrigation_fra.pdf Cultures irriguées FAO]</ref>.

L'Amérique totalise plus de {{Unité|50000000|km|2}}, l'Asie plus de {{Unité|200000000|km|2}}, l'Europe plus de {{Unité|20000000|km|2}} et l'Océanie plus de {{Unité|4000000|km|2}}. Il y a lieu de distinguer l'irrigation à partir d'[[eau de surface]], d'[[eau souterraine]]. L'Afrique par exemple a plus de {{Unité|13000000|km|2}} de surface équipé pour l'irrigation, approximativement {{Unité|2500000|km|2}} emploient les eaux souterraines, {{Unité|11000000|km|2}} les eaux de surface. De manière marginale les [[eau non conventionnelle|eaux non conventionnelle]] sont employées. En Afrique on compte {{Unité|14963|km|2}} employant les eaux non conventionnelles<ref>Division des terres et des eaux de la [[Organisation des Nations unies pour l’alimentation et l’agriculture|FAO]] & [[Université rhénane Frédéric-Guillaume de Bonn]]. [https://www.lap.uni-bonn.de/research/downloads/gmia/siebert_et_al_2013_gmia5 Mise à jour de la Carte mondiale des superficies d'irrigation: version 5]</ref>.

Selon la FAO, il y a de l'irrigation dans 174 sur les 225 pays. Le pays le plus irrigués est l'Inde avec plus de {{Unité|500000|km|2}}. Le [[sous-continent indien]] est aussi le plus densément équipés pour l'irrigation, surtout au pied de l'[[Himalaya]]. La Chine avec plus de {{Unité|450000|km|2}} vient en second, elle est irriguée dans sa partie Est, intensément irriguée dans les riches provinces du [[Jiangsu]]. L’Afrique dispose d’un vaste potentiel physique pour l’agriculture irriguée: les superficies irrigables sont importantes, d’énormes réserves d’eau peuvent servir à l’irrigation. En moyenne, 27 % de ce potentiel sont exploités en Afrique continentale, avec de larges disparités selon les régions. L’Afrique du Nord exploite déjà 79 % de son potentiel, mais dans les pays d’Afrique centrale qui disposent de ressources hydriques assez abondantes, une grande proportion de ce potentiel reste encore à exploiter. L’Afrique subsaharienne, qui compte à peine 4 % de terre arable irriguée, est encore loin de rejoindre la moyenne mondiale de 18,5 %<ref name="w0078f07"/>.

=== Irrigation déficitaire ===
Diverses pratiques peuvent être mises en œuvre pour que l'agriculture utilise l'eau plus efficacement. Il s’agit notamment de modifier le calendrier d’irrigation pour suivre de près les besoins en eau des cultures, en adoptant des techniques plus efficaces, telles que l’utilisation de systèmes d’irrigation par aspersion et goutte à goutte, et en mettant en œuvre la pratique de l’irrigation déficitaire ({{Lien|Deficit irrigation}}). De plus, le changement de type de culture peut réduire la demande en eau ou déplacer la demande de pointe au plus fort de l'été lorsque la disponibilité en eau est minimale<ref>[[Agence européenne pour l'environnement]]. Rapport No 2/2009. [https://www.eea.europa.eu/publications/water-resources-across-europe Water resources across Europe — confronting water scarcity and drought]</ref>.

=== Drainage agricole ===
{{Article détaillé|Drainage agricole}}
En période de [[précipitations]] ou du fait de l'[[irrigation]], les [[Champ (agriculture)|champs]] deviennent humides. L'eau s'infiltre dans le sol et est stockée dans ses pores. Lorsque la capacité de stockage du sol est dépassée – on dit que le sol est saturé – et que plus aucune eau ne peut être absorbée, des flaques peuvent se former à la surface du sol, l'eau percole alors à travers le sol depuis ces flaques pour atteindre les eaux souterraines. Le [[niveau piézométrique]] des eaux souterraine peut remonter très haut par rapport à la zone racinaire. La saturation du sol en eau peut durer trop longtemps pour la santé des plantes. Les racines des plantes nécessitent de l'air et de l'eau et la plupart des plantes ne peuvent pas résister à des sols saturés pendant de longues périodes (le riz faisant exception). Des mesures de drainages sont mises en place, qui consistent essentiellement en un drainage de surface et drainage profond. Pour le drainage de surface, des fossés peu profonds, également appelés drains ouverts se déversent dans des drains collecteurs plus grands et plus souterrain . Afin de faciliter l'écoulement de l'eau en excès vers les drains, le terrain se voit attribuer une pente artificielle au moyen d'un [[Niveleuse|nivellement]]. Le drainage souterrain est l'élimination de l'eau de la zone racinaire. Elle est accomplie par des tranchées ouvertes profondes ou des canalisations enterrées (drain) qui abaissent le niveau piézométrique<ref>[[Organisation des Nations unies pour l'alimentation et l'agriculture]] [http://www.fao.org/docrep/r4082e/r4082e07.htm#6.2.2%20subsurface%20drainage Drainage] sur fao.org</ref>.

=== Aridoculture ===
L'[[aridoculture]] désigne l'ensemble des techniques qui permettent la culture non irriguée en sol aride.

=== Sources non conventionnelles en eau ===
Les sources d’eaux non-conventionnelles augmentent l’eau disponible à l’utilisation: On parle d'[[eau dessalée]], [[eaux usées]] traitées, eau de [[drainage agricole]].

L'eau dessalée est trop chère pour la plupart des cultures; elle n'est peut-être abordable que pour les cultures à fort rapport économique, en particulier lorsque les investissements sont subventionnés. La principale application du dessalement de l'eau consiste en la fourniture d'[[eau potable]]. Les techniques de dessalement les plus courantes sont la [[distillation]] thermique – pour le traitement de grands volumes d'eau ({{formatnum:55000}} m3/jour) – et la [[Méthode de séparation membranaire|technologie des membranes]], l'[[électrodialyse]] inverse et l'[[osmose inverse]]<ref>Comité de l’agriculture. Dix-neuvième session. Rome, 13 - 16 avril 2005. Dessalement de l'eau à des fins agricoles. [http://www.fao.org/docrep/meeting/009/j4238f.htm Archives de la FAO]</ref>.
{{article connexe|Dessalement}}
{{article connexe|Réutilisation ou recyclage des eaux usées}}
{{article connexe|Drainage agricole}}
L’eau salée est la pire ennemie de l’agriculture<ref>L’eau salée, pire ennemie de l’agriculture. [https://www.courrierinternational.com/article/2005/01/13/l-eau-salee-pire-ennemie-de-l-agriculture lire en ligne] sur courrierinternational.com</ref>. Mais des expériences sont menées sur des cultures à l'[[eau saumâtre]] en milieu désertique<ref>Dans le désert du Néguev, des tomates à l’eau salée. Publié le 14/03/2012 à 0h00 par Jacques Ripoche. [https://www.sudouest.fr/2012/03/14/dans-le-desert-du-neguev-des-tomates-a-l-eau-salee-658418-4720.php lire en ligne] sur sudouest.fr</ref>.

=== Eaux usées agricoles et pollution agricole des eaux ===
{{article connexe|Pollution de l'eau par les produits phytosanitaires}}
L'agriculture est une source de pollutions diverses, majeure dans le cas de la [[pollution de l'eau|pollution des eaux]]. On parle de sédiments, de nutriments ([[engrais]]), de [[produit phytosanitaire|produits phytosanitaires]] (et [[Pesticide]]s, [[Biocide]]s.), mais aussi des sels et métaux lourds. L'élevage génère des déjections animales riches en azote et phosphore. Certains peuvent selon les cas conduire à une [[eutrophisation]] ou une [[Anoxie (eau)|anoxie]] des milieux, la prolifération d'espèces [[nitrophile]].

L'eutrophisation peut se décomposer en plusieurs étapes : Des nutriments [[Phosphore|phosphoré]]s et [[Azote|azoté]]s, notamment des [[Phosphate|orthophosphate]]s et [[nitrate]], sont déversés en grande quantité dans le milieu aquatique; les eaux ainsi enrichies permettent la multiplication rapide d'espèces aquatiques ([[efflorescence algale]], ou ''bloom''), en particulier la prolifération d'[[algue]] ou de [[Cyanobactéries]]; Ces espèces sont difficilement éliminées par les organismes présent dans l'[[écosystème]], vont donc se [[Décomposition|minéraliser]] et tomber au fond du milieu aquatique; la décomposition de la matière organique morte favorise la croissance des bactéries [[hétérotrophes]] qui consomment de l'oxygène dissout. Le [[dioxygène]] étant très limité dans l'eau, celui-ci est rapidement épuisé. Le développement éventuel de plantes flottantes — telles les [[lentille d'eau|lentilles d'eau]], empêche le passage de la lumière et donc l'effet naturellement [[désinfectant]] des [[UV solaires]], ainsi que la [[Photosynthèse|production photosynthétique]] d'oxygène dans les couches d'eau inférieures, tout en gênant les échanges gazeux avec l'atmosphère. La consommation d’oxygène devient supérieure à la production d’oxygène; le milieu devient alors facilement [[hypoxie|hypoxique]] puis [[anoxie (eau)|anoxique]], favorable à l'apparition de composés [[réaction d'oxydo-réduction|réducteur]]s et de gaz délétères ([[thiol]]s, [[méthane]]); Il peut en résulter des processus listés ci-dessus la mort d'organismes aquatiques [[aérobie]]s — insectes, crustacés, poissons, mais aussi végétaux —, dont la décomposition, consommatrice d'oxygène, amplifie alors le déséquilibre et entretient un cercle vicieux ([[Zone morte]]).
{{article détaillé|Eutrophisation}}

Les [[Marée verte|marées vertes]] sont de la même manière constituées par l'échouage de quantités importantes d'algues libres sur les rivages, consécutifs notamment à un apport en nitrates, issus des engrais provenant principalement de l'agriculture ([[élevage industriel]] & [[engrais]]).
{{article détaillé|Marée verte}}
L'agriculture peut en outre conduire à la pollution des [[Nappe phréatique|nappes phréatiques]].

{{Article principal|Eaux usées|Traitement des eaux usées agricoles}}
Les effluents d'élevage consistent en:
;Jus d'écoulement
Le « jus » ou « jus d'écoulement » ou « écoulement » est un liquide provenant de source agricole, à l'exception du purin et du lisier, s'échappant par ruissellement de l'aire ou du réservoir où il est produit ou stocké; les eaux pluviales ne sont pas considérées comme des jus d'écoulement;
;Eaux de cour
Les eaux de cour sont les eaux issues des aires en dur, souillées occasionnellement par les animaux lors de leurs passages et par les engins agricoles lors de leurs manœuvres, à l'exclusion de toute aire de stockage proprement dite.
;Eaux blanches
Les [[eaux blanches de laiterie]] sont les eaux issues du nettoyage du matériel de traite et de stockage du lait;
;Eaux brunes
Les eaux brunes sont les eaux issues des aires non couvertes de parcours ou d'attente des animaux, souillées régulièrement par ces animaux;
;Eaux vertes
Les eaux verte sont les eaux issues du nettoyage des quais de traite. Elles sont produites dans des zones régulièrement fréquentées par les animaux. Leur gestion relève des effluents d'élevage;

; Pluie acide
{{article détaillé|Pluie acide}}
; Pesticides
On estime que chaque année, environ 4 millions de tonnes de pesticides sont appliqués dans l'agriculture dans le monde entier. Cela correspond à une moyenne de {{unité|0.27|kg}} par hectare de la surface terrestre de la terre. Dans de nombreux pays en développement, l'utilisation des insecticides est associé au passage d'une agriculture traditionnelle à une agriculture intensive<ref>http://www.ufz.de/index.php?de=37214</ref>.

Une [[zone riparienne tampon]] est une zone de [[végétation]] (une [[zone tampon]]) située près d'un [[cours d'eau]], généralement boisé, qui contribue à l'ombrage et protège partiellement le cours d'eau des impacts des [[Utilisation du sol|utilisations des terres]] adjacentes.

== Consommation d'eau agricole par type de culture ==

La quantité d'eau nécessaire à l'[[agriculture]] est très variable selon les produits.

Quantité moyenne d’eau, exprimée en litres, nécessaire à la production d’un kilogramme de produit agricole<ref>[https://www.cnrs.fr/cw/dossiers/doseau/decouv/usages/consoAgri.html CNRS, consommations d'eaux agricoles]</ref> :

{| class="wikitable"
! Type de culture
! Quantité moyenne d'eau (litre / kg)
|-
| [[Maïs]] ensilage (*)
| 238
|-
| [[Banane]]
| 346
|-
| [[Maïs]] grain couleur (*)
| 454
|-
| [[Orge commune|Orge]] (*)
| 524
|-
| [[Pomme de terre]] (*)
| 590
|-
| [[Blé]] (*)
| 590
|-
| [[Soja]]
| 900
|-
| [[Riz]] pluvial
| {{nombre|1600}}
|-
| [[Riz]] inondé
| {{nombre|5000}}
|-
| [[Coton]]
| {{nombre|5263}}
|- |
|}

(*) en zones tempérées

== Dans le monde ==
=== Dans l'Union européenne ===
En 2021, la [[Cour des comptes européenne]] a considéré que dans l'[[Union européenne]] où un quart du volume de l'eau captée est destiné à l'agriculture (pour l'irrigation essentiellement), la [[directive cadre sur l'eau]] (DCE) et la [[politique agricole commune]] (PAC) n'ont pas suffi à imposer à une utilisation durable de l'eau en agriculture<ref name=CDCUE2021rapportSpecial/>. La cour estime en 2021 que les politiques agricoles ne sont {{Citation|pas toujours alignées sur la politique de l'Union dans le domaine de l'eau}}, et recommande aux États membres {{Citation|de mieux justifier les dérogations à la mise en œuvre de la directive-cadre sur l'eau dans l'agriculture, et à la Commission de lier les paiements relevant de la PAC au respect des normes environnementales en matière d'utilisation durable de l'eau}}<ref name=CDCUE2021rapportSpecial/>.<br>De son côté, la Commission européenne estime que le futur cadre européen devrait le permettre<ref name=CDCUE2021rapportSpecial>{{Lien web |langue=fr |titre=Rapport spécial 20/2021: La PAC et l´utilisation durable de l´eau dans l´agriculture: des fonds davantage susceptibles d´encourager à consommer plus qu´à consommer mieux |url=https://www.eca.europa.eu/fr/Pages/DocItem.aspx?did=59355 |site=eca.europa.eu |consulté le=2021-10-06}}</ref>{{,}}<ref>{{Lien web |langue=fr |titre=Eau agricole : la Cour des comptes européenne remet en question les politiques de l'UE |url=https://www.actu-environnement.com/ae/news/eau-agricole-cour-des-comptes-europeenne-remet-en-question-politiques-de-ue-38275.php4 |site=Actu-Environnement |consulté le=2021-10-06}}</ref>.

=== En France ===
{{Article détaillé|Eau agricole en France}}
En France, en 2013, l'eau douce à destination de l'irrigation a été prélevée dans les eaux souterraines ({{Unité|1,7 milliard de m3/an}}) et dans les eaux de surface ({{Unité|1,7 milliard de m3/an}}). Le total, ({{Unité|3,4 milliards de m3/an}}), constitue 10 % des volumes d'eau douce prélevés ({{Unité|33 milliards de m3/an}}) et 2 % des ressources en eau douce internes de la France<ref>[https://www.cnrs.fr/cw/dossiers/doseau/decouv/france/10_ressource.htm L'eau en France : une ressource globalement excédentaire] sur cnrs.fr</ref>{{,}}<ref name="Ministère">[[Ministère de la Transition écologique et solidaire]] [http://www.statistiques.developpement-durable.gouv.fr/lessentiel/ar/234/1108/prelevements-deau-usage-ressource.html Les prélèvements d’eau par usage et par ressource] sur statistiques.developpement-durable.gouv.fr</ref>. L'[[agriculture]] est le plus gros [[Eau consommée|consommateur d'eau]] et compte pour la moitié des volumes consommés<ref name="observatoire">[http://www.observatoire-des-territoires.gouv.fr/observatoire-des-territoires/sites/default/files/R22_Prelevement_eau.pdf Les prélèvements en eau par usage et par département] sur observatoire-des-territoires.gouv.fr</ref>.

=== Aux États-Unis ===
Aux [[États-Unis]], en 2005, les prélèvements pour l'irrigation en 2005 étaient de {{Unité|128|Bgal/d}} (Plus de {{Unité|176|milliards de m3/an}}), soit environ 8 % de moins qu'en 2000 et approximativement à égalité avec les estimations d'utilisation de l'eau d'irrigation en 1970. En 2005, les prélèvements pour l'irrigation représentaient 37% de tous les prélèvement d'eau douce et 62 % des prélèvement d'eau douce à l'exclusion des retraits thermoélectriques. La superficie irriguée est passée de 25 millions d'acres en 1950 à 58 millions d'acres en 1980, puis est restée relativement constante avant d'augmenter en 2000 et 2005 pour atteindre plus de 60 millions d'acres. Le nombre d'acres irrigués à l'aide de systèmes d'arrosage et de micro-irrigation a continué d'augmenter et en 2005 représentait 56 % de la superficie totale irriguée<ref name="Kenny">Kenny J F, Barber N L, Hutson S S, Linsey K S, Lovelace J K and Maupin M A 2009 Estimated Use of Water in the United States in 2005 (US Geological Survey Circular vol 1344) (Reston, VA: USGS) [https://pubs.usgs.gov/circ/1344/pdf/c1344.pdf lire en ligne]</ref>.

== Eau, agriculture et civilisation ==

Les parties du globe où la pluie suffit à alimenter le sol en eau sont rares. L'homme l'a compris et s'est très tôt donné les outils pour contrecarrer les sautes du climat - phénomènes de sécheresse permanents ou intermittents, crues - nuisibles à son entreprise. La [[sédentarisation]] progressive apparue au [[néolithique]] en Mésopotamie a associé développement de l'élevage et de l'[[agriculture]], et conduit à la maîtrise des techniques hydrauliques - [[irrigation]], [[terrassement]], calcul de pente, gestion des [[crue]]s, transports fluviaux et [[canalisation]] - et la constitution de formes d'habitat stable. On a avancé, qu'autour et en fonction des problèmes hydraulique, une stratification sociale a émergé, une hiérarchie politique, un État. Le souverain tend à cumuler les fonctions de défense, et de gestion de l'espace sur une échelle qui englobe aussi bien le [[Canal (voie d'eau)|canal]], la parcelle, le [[fleuve]] et le Royaume. Cette corrélation a pu être suivie, en [[Mésopotamie]], dans la [[Civilisation de la vallée de l'Indus|vallée de l'Indus]] et du [[Gange]], en Égypte, Chine, Pérou et Amérique centrale, toutes aires qui relèvent des catégories définies par [[Karl August Wittfogel]]. Les [[Société hydraulique|Sociétés hydrauliques]] mésopotamienne qui ont pu à partir d'une assise agricole entretenir une administration et une armée, les [[cités-États]] de [[Lagash]] et [[Umma (Sumer)|Umma]] [[Conflits entre Lagash et Umma|entrent en conflit dès le troisième millénaire av. J.-C.]].

La [[dernière période glaciaire]] se termine vers -10000. Le [[Mésolithique]] s'achève avec la mise en place progressive des espèces végétales et animales domestiques lors du [[Europe néolithique|Néolithique européen]], même si l'économie mésolithique perdure localement jusqu'à environ {{formatnum:2300}} av. J.-C. en [[Europe du Nord|Europe septentrionale]]<ref name="Otte">Marcel Otte, ''La Protohistoire'', De-Boeck / 2008, {{p.|8-9}} & 172-173, {{ISBN|978-2-8041-5923-8}}.</ref>.

=== Oasis du Khwarezm ===
{{Image annotée | caption=[[Khwarezm|Oasis du Khwarezm]] (2009).
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}}
La région s’inscrit au sein de la grande diagonale aride, à la transition entre les déserts froids de Mongolie et les déserts chauds du Moyen-Orient et du [[Sahara]]. En dehors des hauts reliefs montagneux qui la bordent au sud, la vaste [[Dépression Aralo-Caspienne]] reçoit moins de {{unité|250|mm}} par an avec en son centre des moyennes inférieures à {{unité|50|mm}}. La continentalité induit également un régime thermique très contrasté, caractérisé en hiver, par l’emprise de l’anticyclone sibérien qui s’avance vers le sud, les températures sont généralement très froides avec des maxima absolus pouvant dépasser les {{tmp|-30|°C}}. La région est étonnement apparue de bonne heure comme un des principaux berceaux de l’agriculture irriguée, sauvée par le château d'eau constitué par les glaciers des [[Monts Tian]] et du [[Pamir]]. Fait capital pour l’épanouissement de l’agriculture irriguée, le régime nivo-glaciaire des fleuves est en adéquation parfaite avec la sécheresse estivale. De surcroît, les eaux se trouvent être fécondes en raison de leur haute teneur en limon. Ainsi, au niveau de son delta, l’[[Amou Darya]] charrie encore une quantité très importante de particules<ref name="Cariou">Cariou Alain. Le jardin saccagé. Anciennes oasis et nouvelles campagnes d'Ouzbékistan. In: Annales de Géographie, t. 113, n°635, 2004. pp. 51-73. [www.persee.fr/doc/geo_0003-4010_2004_num_113_635_21413 Consulter en ligne]</ref>.

Dès la plus haute antiquité et bien avant l’Occident, l’agriculture [[Asie centrale|centrasiatique]] a acquis un haut degré de perfectionnement technique et une forte intensité grâce à l’irrigation ainsi qu’à l’usage de techniques et de plantes cultivées venues de tous les horizons. L'[[Khwarezm|Oasis du Khwarezm]] s'apparente à l'Égypte en raison de la similitude du régime hydrologique et des plantes cultivées. Comme pour les [[Sogdiens]], Khwarezm était une expansion de la culture du [[Complexe archéologique bactro-margien]] pendant l'Âge de bronze qui a fusionné plus tard avec les [[Indo-Iraniens]] pendant leurs migrations vers 1000 av. J.-C.

L'[[Ouzbékistan]] est connue au {{s-|XX}} de par l'ampleur de la catastrophe écologique de la disparition du quatrième lac du monde par la superficie, la [[mer d'Aral]]. L'usage démesuré d'engrais chimiques et d'[[Gommage|exfoliants]] a empoisonné les sols et les eaux, tandis que le drainage accéléré des ressources des fleuves [[Amou-Daria]] et [[Syr-Daria]] pour l'irrigation a abouti à l'assèchement de la [[mer d'Aral]], sa surface a diminué de moitié en 40 ans. Les bouleversements géographiques imposés par la politique agricole «scientifique», technicienne et jusqu’au-boutiste de l’[[Union soviétique]] ont été considérables. Des millions d’hectares de terres ont été gagnés sur le désert si bien que cette région figure parmi les plus grandes zones irriguées du monde. Tout l’espace a été refondé et collectivisé dans le but de faire du pays une périphérie agricole de l’Union soviétique spécialisée dans la culture industrielle du [[coton]]. En ébranlant l’ordre écologique et économique des sociétés rurales traditionnelles de la région, les Soviétiques ont saccagé le vieux jardin oasien qui avait su jusqu’à présent résister à l’épreuve du temps et des hommes. Plus d’une décennie après la chute de l’URSS, le pays cultive le paradoxe d’avoir maintenu presque intacte une organisation rurale et agricole conforme aux principes de la collectivisation édictée du temps de l’URSS<ref name="Cariou"/>!

Le [[canal du Karakoum]] est avec sa longueur de {{unité|1375|km}} le plus grand canal d'irrigation au monde; il se trouve au [[Turkménistan]].

=== Croissant fertile ===
La [[révolution néolithique]], première [[révolution agricole]] voit la transition de tribus et communautés de [[chasseur-cueilleur|chasseurs-cueilleurs]] vers l'[[agriculture]] et la [[sédentarisation]]. La forme sauvage ancestrale du blé ''Triticum monococcum'', une espèce diploïde nommée ''Triticum boeoticum'', est domestiquée dans la région du [[Karaca Dağ]] en Turquie il y a {{Unité|10000|ans}}<ref>Génétique moléculaire des plantes. Frank Samouelian, Valérie Gaudin, Martine Boccara. Editions Quae, 7 mai 2009. [https://books.google.be/books?id=1GMTIudQTwoC&dq Consulter en ligne]</ref>

Le bassin transfrontalier de l'Euphrate et du Tigre avec une superficie totale de {{Unité|879790|km|2}} se répartis principalement entre l'Irak (46 %), la Turquie (22 %), l'Iran (riveraine du Tigre uniquement, 19 %) et la Syrie (11 %). Les deux fleuves prennent leurs sources dans les hauts plateaux de l'Anatolie orientale, irriguent l'Anatolie sud-orientale (qui correspond en grande partie à la Turquie kurdophone et arabophone actuelle), baignent les vallées des plateaux syriens et irakiens, traversent pour le tiers restant de leurs cours<ref>http://www.fao.org/nr/water/aquastat/basins/euphrates-tigris/indexfra.stm</ref> la plaine aride de la Mésopotamie et se réunissent dans un delta marécageux prolongée par le [[Chatt-el-Arab]]et le [[Golfe Persique]]<ref name="gap">Le projet GAP en Turquie: Aménagement du territoire, politique intérieure et géopolitique. Stéphane de TAPIA. Chargé de Recherche au CNRS. [http://archives-fig-st-die.cndp.fr/actes/actes_2003/detapia/article.htm Consulter en ligne]</ref>. Malheureusement, comme cela est habituellement le cas, la répartition saisonnière de la disponibilité de l'eau ne coïncide pas avec les besoins d'irrigation du bassin.

L'Euphrate et le Tigre ont été le berceau de civilisations anciennes où l'eau a joué un rôle important. Le [[Croissant fertile]], abstraction géographique forgée au {{s-|XX}} par l'archéologue américain [[James Henry Breasted]], décrit les terres steppiques coincée entre le [[désert de Syrie]], les chaînes montagneuses du [[Monts Taurus|Taurus]] et les forêts du [[Zagros]]. Plus qu'une entité agro-géographique, Breasted a voulu faire du croissant le lieu d'échange avec le désert syrien, ce « golfe désertique » comme il l'appelle, lieu originel d'où régulièrement une nouvelle vague de population sémitique serait venu conquérir le Croissant fertile. Unité naturelle donc mais aussi culturelle, assurée par des constructions impériales dont le centre se trouvait en [[Mésopotamie]], ou en [[Babylone (civilisation)|Babylonie]]. C'est de là que trois fois les Sémites auraient conquis et unifié le Croissant fertile: [[Empire babylonien]], [[Empire assyrien]], [[Chaldée|Empire chaldéen]], selon un schéma ternaire calqué sur l'[[histoire de l'Égypte]]<ref name="Capdepuy">Le « Croissant fertile ». Naissance, définition et usages d'un concept géohistorique par Vincent Capdepuy Doctorant à l'UMR 8504 Géographie-cités EHGO. [http://www.cairn.info/revue-l-information-geographique-2008-2-page-89.htm Consulter en ligne]</ref>.

La limite inférieure du croissant fertile est traditionnellement donnée par l'[[isohyète]] des {{Unité|250|mm}} considéré généralement comme la limite en deçà ou au-delà de laquelle l'[[agriculture sèche]] n'est plus possible. C'est donc une configuration spatiale où se mêlent milieux méditerranéens et milieux steppiques, voire désertiques, agriculture sèche et agriculture irriguée. Résumé par [[Samir Amin]], « le Croissant fertile n'est fertile que par comparaison avec le désert de la péninsule arabique qui s'étend sur son flanc sud. Car il s'agit bien d'une région semi-aride dans l'ensemble; et seule la mince frange méditerranéenne des montagnes du Liban et des Alaouites bénéficie d'une pluviométrie suffisante chaque année. Mais, dans sa partie inférieure, [[Jourdain]], [[Oronte]] et surtout [[Tigre]] et [[Euphrate]] offrent des possibilités d'irrigation considérables. La prospérité agricole dépend donc ici largement de la capacité de l'État de garantir la pérennité des ouvrages et la protection des paysans contre les envahisseurs descendus des montagnes qui bordent la région à l'est et au nord ou remontés des déserts du sud »<ref name="Capdepuy"/>.

[[Fichier:Hanging Gardens of Babylon.gif|thumb|Représentation des jardins royaux de [[Ninive]], d'après un bas-relief du palais de [[Sennachérib]], avec peut-être une forme de jardins suspendus sur des arches en pierre, en haut à droite (British Museum, référence ME 124939A).]]
Un ouvrage remarquable de l'ingénierie hydraulique assyrienne vers -700 est le canal construit par [[Sennachérib]], de [[Khinis]] dans les monts Zagros à [[Ninive]] ([[Irak]]), {{unité|100|mètres}} de large, {{unité|20|mètres}} de profondeur, {{unité|95|km}} de long, le canal passe par un aqueduc à [[Jerwan]] (500 ans avant les premiers aqueducs romains), pour lequel deux millions de blocs de pierre sont employés. Pour l'assyriologue Stephanie Dalley, il a servi à alimenter en eau les [[jardins suspendus de Babylone|jardins de Sémiramis]], qu'elle situe à Ninive<ref>Emission ARTE. Les jardins suspendus de Babylone – Samedi 18 juin à 15h30</ref>.

La [[Ghouta]], désigne les terres cultivées qui entourent [[Damas]], irriguée depuis l'antiquité par le [[Barada (Syrie)|Barda]] et qui constituent une oasis dans le [[désert de Syrie]].
{{Article connexe|Agriculture en Mésopotamie}}
{{Article connexe|Califat abbasside#Une économie agraire}}

L’agriculture subit des dégâts irréparables durant la [[Ilkhanides|période mongole]], les systèmes d'irrigation sont détruits. En Syrie, la période ottomane est caractérisée par un repli face aux tribus nomades du désert et le front agricole ne s'est mis à progresser qu'à partir des années 1850-1860, notamment dans le [[Hauran]]. À la fin du {{s-|XIX}}, les Turcs, aidés d'ingénieurs britanniques sous la direction de [[William Willcocks]], entreprennent des travaux d'aménagement visant, d'une part, à contenir les crues dévastatrices du Tigre et de l'Euphrate par des barrages et, d'autre part, à détourner une partie de ces eaux vers des [[Lac de barrage|lacs réservoirs utilisables]] dans un second temps pour l'irrigation. Tout le système des canaux d'irrigation et de drainage que les Mongols avaient achevé de détruire aux {{sp-|XIII| et|XIV|s}} est encore à l'abandon. Après la [[Première Guerre mondiale]] et les premiers efforts britanniques de mise en valeur du territoire, la surface cultivée s'étend en Syrie sur environ un demi-million d'hectares<ref name="Capdepuy"/>. L'[[histoire du partage des eaux du bassin Tigre-Euphrate depuis 1916]] se dispute entre les entités définies par les [[Accords Sykes-Picot|accords secrets de Sykes-Picot]] qui dépècent l'Empire Ottoman et créent les zones qui préfigurent les frontières turques, syriennes et irakiennes. L'Irak est le premier pays riverain à développer des projets d'ingénierie dans le bassin. Les barrages [[Barrage de Hindiya|Al Hindiya]] et [[Barrage de Ramadi|Ramadi-Habbaniya]] sur l'Euphrate sont construits en 1914 et en 1951, respectivement, à la fois pour le contrôle des inondations et de l'irrigation. Au milieu des années 1960, le développement de l'agriculture irriguée en Irak dépasse de loin le développement de la Syrie ou de la Turquie. La Syrie développe des projets d'irrigation début 1960 et la Turquie milieu années 1960. Le [[Projet d'Anatolie du Sud-Est]], lancé vers la fin des années 1970 par le gouvernement turc, vise à irriguer 1,8 million d'hectares de terres arides à partir de 22 barrages principaux construits sur les bassins versants du Tigre et de l'Euphrate. La superficie totale équipée pour l'irrigation dans le bassin de l'Euphrate et du Tigre est estimé à plus à plus 6.500.000 hectares, 53 % en Irak, 18 % en Iran, 15 % en Turquie et 14 % en Syrie. Le volume d'eau agricole est d'environ {{Unité|68|km3}}.

Le [[Traité de Lausanne (1923)]] mentionnait déjà l'obligation de créer une commission mixte entre les trois pays pour traiter les problèmes rencontrés dans le partage des eaux. Jusqu'en 1973, aucun de ces pays n'a encore la capacité d'influencer le débit du fleuve. Avec les barrages, aussi hydro-électriques, la Turquie notamment a désormais la capacité de couper l'eau à ses voisins. Elle est d'ailleurs mise en pratique lors de la [[Guerre du Golfe]]. Le dernier protocole d'accord entre la Turquie, la Syrie et l'Irak en avril 2008, crée un institut de l'eau, prévoyant de développer des projets pour l'utilisation équitable et efficace des ressources en eau transfrontalières.

Une autre civilisation multi-millénaire s'est développée sur les [[Marais salé alluvial du Tigre et de l'Euphrate|marais salés alluviaux du Tigre et de l'Euphrate]], principalement dans le sud de l'Irak et une partie du sud-ouest de l'Iran, dont les [[Arabes des marais]] sont les dépositaires.

=== Égypte ===
[[Fichier:Medinet Habu Ramses III18.JPG|thumb|Bas-relief d'[[Hâpy]], Dieu du Nil, sur une pierre dans la deuxième cour du temple mortuaire de [[Ramsès III]] (Médinet Habou, nécropole thébaine, Égypte).]]
Une désertification qui s'est opérée au néolithique, a poussé la population à se regrouper auprès des points d’eau, sur les bords du Nil, et à s’y sédentariser, ce qui a permis l’éclosion de la [[Pharaon|civilisation pharaonique]]<ref name="Guibal">Du préhistorien Yann Tristant, de l’Institut français d’archéologie orientale, au Caire sur [http://www.liberation.fr/terre/2010/10/06/quand-l-archeologie-s-attaque-au-climat_684340 liberation.fr] Quand l’archéologie s’attaque au climat par Claude Guibal. 6 octobre 2010</ref>

Une heureuse concordance de temps entre la décrue du Nil en novembre et les semailles du blé, alors que les moissons ne sont jamais menacées par l'imminence d'une crue qui ne survient qu'en août, a toujours fait de la vallée du Nil un biotope favorable aux graminées, de sorte que la cueillette des céréales y semble de pratique courante dès le {{XIIe millénaire av. J.-C.}}. Le Nil n'a toutefois jamais été l'instrument docile d'une agriculture facile. Le caractère achevé des premiers règlements connus (Ille millénaire), joint à ces caractéristiques permet de supposer au contraire que des travaux hydrauliques ont été entrepris très tôt, peut-être dès l'[[Période prédynastique égyptienne|époque prédynastique]]. Les premières traditions hydrauliques sujettes à caution connues sont celle de l'assainissement de [[Memphis (Égypte)|Memphis]] par [[Ménès (pharaon)|Menés]] au {{IIIe millénaire av. J.-C.}}. Témoins relativement anciens du niveau de maîtrise des Égyptiens, la remise en eau du [[Bahr Youssouf]] et l'aménagement du [[Oasis du Fayoum|Fayum]] vers 2200 av. J.C. comptent encore parmi les travaux d'ingénieurs les plus remarquables de tous les temps<ref>Dans {{Harvsp|Béthemont|1982|id=Béthemont|page=12}}.</ref>.

Avant la construction du [[Haut barrage d'Assouan]], le [[Nil]] charriait 134 millions de tonnes de [[sédiment]]s depuis les monts volcaniques d’Éthiopie qui contribuaient à la [[plaine alluviale|formation alluviale]] de la vallée du Delta<ref>Sylvie Fanchette. Le Delta du Nil: densités de population et urbanisation des campagnes. IRD Éditions, 1997. [https://books.google.be/books?id=cyFf-RMO4kYC&printsec=frontcover&hl=fr&source=gbs_ge_summary_r&cad=0#v=onepage&q&f=false Consulter en ligne]</ref>. Avec la création du barrage d’Assouan dans les années 1960, le delta, privé d’apport du limon, s’est «salinisé», obligeant les paysans à surcharger la terre en engrais, alors que les côtes n’ont cessé de reculer de plusieurs kilomètres, en moins d’une quarantaine d’années<ref name="Guibal"/>.
=== Lac Tchad ===
À cheval sur les frontières du [[Tchad]], du [[Niger]] et du [[Cameroun]], le [[lac Tchad]] a été une source d'eau douce pour des projets d’irrigation dans tous ces pays. En 1964 date de création de la [[Commission du bassin du lac Tchad]], le [[Lac Tchad]] avec ses {{Unité|25000|km2}} était considéré comme le 4ème grand lac d’Afrique<ref>Dieudonné Gaïbaï. [http://www.afrol.com/articles/20064 Lac Tchad : L’avancée du désert inquiète] sur afrol.com</ref>. Depuis 1963, le lac a perdu presque vingt fois sa taille initiale, à la fois en raison des changements climatiques et des exigences élevées en eau agricole. Depuis 1963, la superficie du lac Tchad a diminué d’environ {{Unité|25000|km2}} à {{Unité|1350|km2}}. Entre juin 1966 et janvier 1973, la superficie du lac Tchad a diminué de {{Unité|22772|km2}} à {{Unité|15400|km2}}. En 1982, la superficie du lac était estimée à environ {{Unité|2276|km2}}. En février 1994, les images de [[Meteosat]] étaient utilisées pour mesurer seulement {{Unité|1756|km2}}. Entre 1953 et 1979, l’irrigation n’a eu qu’un impact modeste sur l’écosystème du lac Tchad. Entre 1983 et 1994, cependant, l’utilisation de l’eau d’irrigation a quadruplé. Environ 50% de la diminution de la taille du lac depuis 1966 est attribuée à l’utilisation de l’eau par l’homme, le reste étant attribuable au [[Changement climatique]]<ref>[[Programme des Nations unies pour l'environnement]], [https://wedocs.unep.org/bitstream/handle/20.500.11822/20624/Vital_water_graphics.pdf?sequence=1&isAllowed=y Vital Water Graphics. An Overview of the State of the World's Fresh and Marine Waters.] </ref>. Les espèces végétales envahissantes couvrent actuellement environ 50% de la surface restante du Lac. Des recherches menées sur 40 ans indiquent que les principaux facteurs de la réduction du lac ont été le surpâturage majeur dans la région <ref>Coe T. and Foley J. A., Lake Chad has Shrunk Into 'a Ghost', Afrol News, April 2001</ref>, entraînant une perte de végétation et une grave déforestation, contribuant à un climat plus sec, de grands projets d’irrigation construits par le Niger, le Nigeria, le Cameroun et le Tchad, qui ont détourné l’eau du lac et des rivières [[Chari]] et [[Logone]].
=== Chine ===
[[Yu le Grand]] est crédité de l'invention de l'irrigation vers 2200 av. J.C. et il est [[Trois gouverneurs|divinisé dans ce sens]].
{{...}}

Le [[Système d'irrigation de Dujiangyan]], situé dans la partie occidentale des plaines de [[Chengdu]], à la jonction entre le bassin du [[Sichuan]] et le plateau du [[Qinghai]] -[[Tibet]], est un exploit d'[[génie écologique|ingénierie écologique]] construit vers 256 av.J.-C. Modifié et agrandi au cours des dynasties [[Dynastie Tang|Tang]], Song, Yuan et Ming, il utilise les caractéristiques topographiques et hydrologiques naturelles pour résoudre les problèmes de détournement d'eau pour l'irrigation, le drainage des sédiments, le contrôle des crues et le contrôle des écoulements, sans l'utilisation de barrages. Commencé il y a plus de {{nombre|2250|ans}}, il irrigue maintenant {{Unité|668700|hectares}} de terres agricoles<ref>Mount Qingcheng and the Dujiangyan Irrigation System http://whc.unesco.org/en/list/1001/</ref>. Des [[gabion|gabions]] en [[bambou]] remplis de pierres étaient utilisés pour retenir l'eau lors de la construction des digues<ref>Lian Tairan. Le bambou en Chine. Archive de documents de la fao [http://www.fao.org/docrep/q2570f/q2570f06.htm Consulter en ligne]</ref>.

=== Philippines ===
Les [[Rizières en terrasses des cordillères des Philippines]] auraient 2000 ans.
{{...}}

=== Empire khmer ===
[[Fichier:Angkor_Thom_M1.png|thumb|Carte d'[[Angkor Thom]], montrant la disposition des barays.]]
[[Fichier:Srah Srang, Angkor, Camboya, 2013-08-16, DD 08.JPG|thumb|Baray [[Srah Srang]] (Angkor, [[Cambodge]], 2013).]]
De [[climat tropical]] (Aw), les précipitations annuelles moyennes dans l'actuel [[Cambodge]] tournent autour de {{Unité|1400|mm}}, avec une saison sèche de septembre à fin mai. La vaste plaine couverte par la forêt tropicale, au nord du lac de [[Tonlé Sap]] a abrité du {{sp-|IX|au|XIII}} une population estimée à {{Unité|700000|personnes}}, dont {{formatnum:200000}} dans la capitale, [[Angkor Thom]]. Les conditions naturelles - forêt tropicale et marécages - ne semblaient pas favorables à l'éclosion de l'une des civilisations les plus brillantes et les plus raffinées que le monde ait connues: la [[Empire khmer|civilisation khmère]]. Les besoins d'irrigation toute l'année amènent la construction d'immenses réservoirs artificiels nommés « [[baray]]s ».  Ces installations ne sont pas creusées dans le sol, mais bâties à l'aide de digues qui retiennent l'eau au-dessus de la plaine environnante. L'eau est stockée en période de mousson et peut être répartie sans l'aide de [[noria]]s. La vie agricole ne connaît pas de période creuse : la première récolte est programmée fin octobre, la deuxième fin janvier et la troisième en mai, juste avant la mousson. Une première réalisation gigantesque ({{Unité|3800|m}} sur {{Unité|800|m}}) est l’œuvre du roi [[Indravarman Ier|Indravarman {{Ier}}]] (877-889) à [[Roluos]], à l'est d'Angkor. Son successeur [[Yasovarman Ier|Yasovarman {{Ier}}]] crée le « [[Baray oriental]] », proche du site actuel d'[[Angkor Thom]]. Ce véritable lac artificiel mesure ({{Unité|7000|m}} sur {{Unité|1800|m}}) et sa contenance peut être estimée à {{Unité|30|millions}} de m{{3}} d'eau. Cet énorme aménagement qui permet déjà de mettre en culture des milliers d'hectares de rizières est complété en 1050 par le « [[Baray occidental]] » de ({{Unité|8000|m}} sur {{Unité|2200|m}}) construit par le roi [[Udayādityavarman II]]. Ces trois ouvrages permettaient d'irriguer une surface de plus de {{Unité|1000|km|2}}. De plus, la population trouvait dans les barays une abondance exceptionnelle de poissons obtenus par la pisciculture d'une part, et d'autre part par un phénomène naturel particulier: Par un apport d'eau de montagne en période de mousson, provenant de l'Himalaya, le Mékong, à {{Unité|200|km}} au sud d'Angkor voit son débit doubler et début juin le lac de Tonlé, son cour s'inverserr. Les eaux du [[Mékong]] envahissent une vaste forêt appelée [[Forêt alluviale|forêt inondée]] dont les eaux montent alors de {{Unité|10|m}} à {{Unité|15|m}}. La surface du Tonlé Sap qui ne couvre guère que {{Unité|2300|km|2}} aux basses eaux s'étend alors sur {{Unité|10000|km|2}}. Le phénomène dure jusqu'en octobre. Durant cette période d'inversion du courant, d'immenses bancs de poissons viennent du delta du Mékong, voire de la mer, pour frayer dans cette forêt lacustre. À l'époque d'Angkor, tout comme maintenant, chaque année, lors des migrations des poissons du Grand lac vers le fleuve, de longues palissades en claies de bambou les guidaient vers des chambres de capture où ils étaient alors aisément capturés<ref>Zwahlen René. La cité d'Angkor Thom: une localisation originale. In: Le Globe. Revue genevoise de géographie, tome 133, 1993. pp. 57-68. [http://www.persee.fr/doc/globe_0398-3412_1993_num_133_1_1319 Consulter en ligne]</ref>.

=== Révolution verte ===
{{Article détaillé|Révolution verte}}
La [[révolution verte]] débute en 1944 à Mexico et s'étend dans les années 1960 au Pakistan et en Inde ([[Révolution verte en Inde]]), en Turquie, au Maroc, en Tunisie et en 1969 en Algérie<ref>René Dumont [https://www.monde-diplomatique.fr/1970/06/DUMONT/29683 La « révolution verte » a permis à la production de faire un spectaculaire bond en avant], 1970 sur monde-diplomatique.fr</ref>. Elle fait usage de riz, de blé et de maïs hybrides à haut rendement conjugué à des [[intrant]]s, des produits phytosanitaires, mais aussi de l'irrigation. C’était la réponse adaptée au spectre de la crise alimentaire qui planait sur le monde moitié {{s-|XX}}. Pendant la période 1963-1983 (les années clés de la révolution verte), la production totale de riz, de blé et de maïs des pays en développement a progressé respectivement de 3,1, 5,1 et 3,8 % par an<ref>[http://www.fao.org/docrep/003/w2612f/w2612f06.htm Les leçons de la révolution verte - vers une nouvelle révolution verte] sur fao.org</ref>.

Le maïs, le riz et le blé sont devenus les piliers de la [[sécurité alimentaire]] mondiale. La majorité des céréales est produite dans les quelques grandes zones de céréaliculture où les agriculteurs paient le prix de décennies de [[monoculture]] intensive: dégradation du sol, épuisement des eaux souterraines, et ralentissement marqué de la progression des rendements. Dans régions du monde en développement, les exploitants agricoles obtiennent des rendements très inférieurs aux rendements potentiels: Les causes: Ressources naturelles limitées, accès connaissances et technologies limités{{etc.}} Le [[changement climatique]] va induire une hausse des températures, une recrudescence des ravageurs, des maladies, des sécheresses et des inondations auxquelles l’agriculture devra trouver de nouvelles solutions<ref>[http://www.fao.org/3/a-i4009f.pdf Le maïs, le riz et le blé Guide production céréalière durable]</ref>.

== Notes et références ==
{{Références}}

== Voir aussi ==

=== Articles connexes ===

* [[Arrosage]] et [[arrosage automatique]]
* [[Drainage agricole]]
* [[Eau domestique]] et [[Eau industrielle]]
* [[Hydroponie]]
* [[Impact environnemental de l'élevage#Impact sur l'eau et les flux hydriques|Impact environnemental de l'élevage (Impact sur l'eau et les flux hydriques)]]
* [[Irrigation]]
* [[Liste de pays par ressources totales en eau renouvelable]]
* [[Liste des pays par prélèvements d'eau]]
* [[Ressource hydrique]]
* [[Turgescence]]
* [[Vis d'Archimède]]

=== Bibliographie ===

* {{ouvrage | langue = fr
| id = Béthemont
| prénom1 = Jacques | nom1 = Béthemont
| titre = Sur les origines de l'agriculture hydraulique.
| périodique = L'Homme et l'eau en Méditerranée et au Proche Orient. II. Aménagements hydrauliques, État et législation. Séminaire de recherche 1980-1981. Lyon : Maison de l'Orient et de la Méditerranée.
| éditeur = Jean Pouilloux (Travaux de la Maison de l'Orient).
| année= 1982 
| volume= 3
| pages= 7-30
| lire en ligne=http://www.persee.fr/doc/mom_0766-0510_1982_sem_3_1_2015
}}
* CGAAER (2017), ''Eau, agriculture et changement climatique : Statu quo ou anticipation ? Synthèse et recommandations'' ;  rapport, [http://agriculture.gouv.fr/telecharger/86259?token=8f18cea75814d30026b206b36526e445 annexe] |URL:http://agriculture.gouv.fr/eau-agriculture-et-changement-climatique-statu-quo-ou-anticipation.

{{Portail|eau|environnement|agriculture et agronomie}}

[[Catégorie:Eau]]
[[Catégorie:Utilisation de l'eau]]