Dans cet article, nous considérons un agriculteur averse au risque, évoluant dans un contexte d'incertitude climatique, face à des décisions séquentielles d'irrigation. Dans ce cadre complexe, notre but est d'estimer la demande en eau d'irrigation. L'originalité de ce travail est d'une part, d'intégrer un modèle biophysique (EPIC-Phase), dans un modèle de programmation et d'autre part d'utiliser les méthodes non-paramétriques d'estimation. Au prix de cette complexité, nous invalidons les résultats de la littérature. En effet, la demande en eau d'irrigation que nous obtenons n'est pas convexe, ce qui devrait avoir des implications en termes de politique de l'eau.