L'agriculture irriguée a été l'élément moteur d'une grande partie de la hausse de la production mondiale de denrées alimentaires ces dernières décennies. Si 20% seulement des terres agricoles dans le monde sont irriguées, elles produisent maintenant 40% de notre approvisionnement alimentaire. Les rendements les plus élevés obtenus par l'irrigation sont plus de deux fois supérieurs à ceux obtenus dans l'agriculture pluviale, et même l'irrigation à faible apport d'intrants est plus productive que l'agriculture pluviale à fort apport d'intrants.
Pourquoi alors est-il peu probable que la croissance de l'agriculture irriguée se poursuive au même rythme que dans le passé? L'une des raisons, c'est le coût: l'irrigation a été décrite comme "l'une des activités les plus subventionnées dans le monde", et certaines études mettent en doute la rentabilité économique de l'investissement dans les systèmes d'irrigation à grande échelle. Les coûts pour l'environnement de l'irrigation conventionnelle sont élevés. Les systèmes à forte intensité sont souvent rendus responsables de l'engorgement et de la salinisation des sols, qui maintenant touchent 30% des terres irriguées. La salinisation réduit les zones actuellement irriguées de près de 2% par an. Pour accroître la contribution de l'irrigation à la production vivrière, indique la FAO, ce qu'il faut c'est améliorer l'efficience dans l'utilisation de l'eau d'irrigation.
Floc, floc, floc... Si les incitations existent, les agriculteurs adopteront les technologies qui permettent d'économiser l'eau. Les principales qui seront vraisemblablement utilisées dans les pays en développement, où la main-d'oeuvre est en général abondante mais le capital rare, sont l'irrigation souterraine et le goutte à goutte. Ces deux technologies se caractérisent par l'application fréquente de petites quantités d'eau aussi directement que possible à la racine des plantes. L'un des gros avantages de ces technologies, en particulier le goutte à goutte, c'est qu'elles augmentent les rendements et réduisent les taux de salinisation. Par ailleurs, aucun de ces systèmes ne mettant l'eau en contact avec les feuilles, il est possible d'appliquer de l'eau saumâtre lorsque les cultures ne sont pas trop sensibles à la salinité.
Certains systèmes d'irrigation souterraine ont une forte composante de main-d'oeuvre et ne nécessitent pas de matériel coûteux. En fait, l'une des plus vieilles méthodes d'irrigation consiste à placer des jarres d'argile poreuse dans le sol autour des arbres fruitiers et le long des rangs de culture. Les tubes poreux ou perforés enterrés ont le même usage, et peuvent en général irriguer deux rangs de culture, un rang de chaque côté du tube. Le taux d'application ne peut être contrôlé (mais la fréquence oui), car il est fonction de la taille des perforations et des caractéristiques du sol.
L'irrigation au goutte à goutte- un système sous pression qui pousse l'eau dans des tuyaux perforés qui courent au-dessus du sol - n'est appliqué que dans une petite partie des zones pour lesquelles il convient. La technologie est relativement simple mais elle demande des investissements et de l'entretien - les émetteurs se bouchant facilement. Les résultats obtenus dans de nombreux pays montrent que les agriculteurs qui sont passés de l'irrigation par aspersion au goutte-à-goutte ont réduit leur consommation d'eau de 30 à 60%. Les plantes recevant "à la cuillère près" la quantité d'eau optimale (et souvent d'engrais) quand elles en ont besoin, les rendements sont souvent en hausse.
En Asie du Sud, l'utilisation de pompes à pédale peu coûteuses a donné de bons résultats pour extraire l'eau d' irrigation d'aquifères peu profonds, permettant aux agriculteurs d'employer efficacement la main-d'oeuvre du ménage et d'accroître la production et les revenus. L'agriculteur a une maîtrise totale du calendrier et de la quantité d'eau pompée qui, étant donné les efforts nécessaires, est utilisée parcimonieusement. "Les pompes à pédale sont intrinsèquement pro pauvre," indique la FAO, "car les agriculteurs plus riches ne pourraient pas convaincre les membres de leurs ménages à les faire fonctionner." Des résultats intéressants ont été aussi obtenus avec des dispositifs de goutte-à-goutte par godets prêts au montage, qui conviennent pour l'irrigation de petites parcelles de légumes ou d'arbres fruitiers dans les zones péri-urbaines. Au Kenya, où les agriculteurs ont achetés plus de 10 000 de ces dispositifs, le rendement d'un investissement d'environ 15 dollars E.-U. par dispositif est de quelque 20 dollars E.-U. par mois.
Il existe toute une série de petits systèmes modernes d'irrigation d'appoint qui sont capables d'accroître la productivité dans les zones pluviales. Le pompage de l'eau avec des petits moteurs diesel ou électriques nécessite moins de main-d'oeuvre que les pompes à pédale et peut être plus économique que les systèmes à grande échelle qui reposent en grande partie sur le contrôle centralisé. Par ailleurs, les agriculteurs contrôlant entièrement leur propre système, ils peuvent souvent optimiser la production en fonction du mode de vie - ce qui est impossible avec les grands systèmes à contrôle centralisé.
Problèmes de drainage. Le drainage des terres irriguées a deux objectifs: réduire l'engorgement par l'eau et maîtriser et réduire la salinisation. Un drainage correct permet aussi la diversification et l'intensification des cultures, la culture de variétés à rendement élevé et l'utilisation efficace des intrants comme les engrais. De 100 à 110 million hectares de terres irriguées dans les zones semi-arides et arides ont de graves problèmes de drainage. A l'heure actuelle, près de 20 à 30 millions d'hectares de terres irriguées sont gravement détériorés par l'accumulation de sels et l'on estime que 0,25 à 0,5 million d' ha. sont perdus pour la production chaque année du fait de la salinisation. Par ailleurs, le drainage efficient est lui aussi source de problèmes - l'effluent du drainage est souvent contaminé par des sels, des éléments traces, des sédiments et des résidus d'intrants agricoles, qui doivent être éliminés de manière sûre.