Dans le sud-ouest du Kansas, où le manque de pluie est devenu un problème persistant, les agriculteurs dépendent de l'irrigation pour nourrir les cultures assoiffées. Ils tirent l'eau de l'aquifère d'Ogallala, mais l'ancien aquifère souterrain s'assèche - la nappe phréatique baisse jusqu'à 2 pieds par an dans certains comtés.
« Si nous enlevons 12 pouces du sol au cours d'une année normale dans cette région en moyenne, nous n'obtenons qu'une recharge de ¼ de pouce, " dit Tracy Streeter, directeur de l'Office des eaux du Kansas. « Nous sommes dans une situation minière, et c'est pourquoi il est si essentiel que nous ralentissions ce taux de déclin.
Une étude récente de quatre ans menée par l'Université d'État du Kansas a prévu que si les tendances existantes se poursuivent, près de 70 % de l'Ogallala sera épuisé d'ici 2060. Une fois épuisé, l'étude dit, selon les quartiers, il faudra 500 à 1, 300 ans pour se recharger naturellement.
Cette nouvelle inquiétante menace non seulement un mode de vie que des générations d'agriculteurs ont travaillé si dur pour construire, mais met également en péril l'existence même de communautés comme Garden City dont l'économie est largement tirée par l'agriculture. Encore, cette dernière révélation n'étonne personne, parce que l'État parle depuis des décennies de la manière d'atténuer cette ressource en déclin.
« Nous avons eu un certain nombre de stratégies au cours des dernières décennies pour essayer de ralentir le taux de déclin de cet aquifère, ", dit Streeter. « Nous devions proposer une stratégie qui non seulement réduise le pompage grâce à des programmes de réduction de volume, mais utilise également la technologie pour maintenir ce rendement économique avec moins d'utilisation d'eau. »
À travers la vision de l'eau de l'État, le Kansas Water Office s'associe à des agriculteurs tournés vers l'avenir pour développer des fermes de technologie de l'eau. Le concept a émergé comme un élément d'action dans la vision, ce que le gouverneur Sam Brownback a demandé en 2013 pour résoudre les problèmes d'approvisionnement en eau de l'État. Les fermes sont conçues pour démontrer l'efficacité des dernières technologies en matière de gestion de l'eau d'irrigation sans sacrifier le rendement.
« Ceci est essentiel si nous voulons augmenter la confiance et stimuler l'adoption par les irrigants, " dit Streeter, qui a été nommé pour diriger l'équipe de vision de l'eau.
conséquences du changement
Propriété de Tom Willis, Fermes T&O, SARL, est la première et la plus grande ferme du programme triennal, qui a débuté en 2016. Sa motivation à participer est double.
Willis cultive non seulement de la luzerne, blé, sorgho, maïs, et le soja près de Garden City, mais il est aussi le PDG de Conestoga Energy Partners. L'entreprise possède deux usines d'éthanol au Kansas qui dépendent du maïs et du sorgho locaux pour leur production.
« J'ai dû reforer deux puits au cours des trois dernières années, " il dit. « Je ne peux pas me permettre de faire tarir ces puits, parce que je serai obligé d'importer des céréales et de rivaliser sur un marché plus vaste.
Willis a également un fils qui est récemment revenu à la ferme. « Josh était capitaine de l'armée et est revenu à la ferme l'automne dernier, " il dit. « J'ai aussi un nouveau petit-fils. Mon objectif est d'avoir cette ferme dans notre famille pour les générations à venir. C'est extrêmement important pour moi, parce que je veux cet héritage pour ma famille.
Afin d'être pérenne sur le long terme, il est prêt à mettre en œuvre un plan de réduction des eaux.
"J'en ai 1, 250 hectares irrigués sous 10 pivots centraux, ", dit Willis. « J'en ai 2, 270 acres-pieds d'eau que je peux pomper par an, ce qui n'est pas soutenable dans cette partie de l'Ogallala. Je sais qu'il y a un risque à utiliser moins d'eau. En faisant partie de ce projet, Je veux prouver que je peux économiser l'eau et ne pas sacrifier les rendements.
En collaboration avec Mike Meyer, commissaire à l'eau de la Division des ressources en eau de Garden City, Willis a volontairement réduit de 33 % sa consommation d'eau.
« En 2015, Je pompais 425 gallons par minute sur un champ. Je n'ai pompé que 375 gallons par minute sur ce même champ en 2016, " dit Willis. "J'ai appliqué cette coupe de 50 gallons par minute sur les huit champs sur lesquels j'expérimente."
À la fin du programme, il veut baisser encore plus sa consommation d'eau.
« Si je peux obtenir une réduction de 50 % d'ici 2018 tout en cultivant la même taille de culture que celle que je cultive aujourd'hui ou en réalisant le même bénéfice net que je fais aujourd'hui, mon objectif est de rendre cette réduction de 50 % permanente, " dit Willis. « Si je peux réduire ma consommation d'eau de 50 %, Je pense que la durée de vie de cet aquifère peut être prolongée de 30 à 35 ans.
un plan réussi
Willis dit qu'un plan de réduction de l'eau réussi s'articule autour de six actions clés.
1. Investissez dans la technologie. « Pour pouvoir pomper moins d'eau, J'ai dû intégrer le système Dragon-Line, " il dit.
Les huit champs du projet sont une étude jumelée et cultivent la même culture. Quatre des pivots centraux sont équipés de Dragon-Line et quatre utilisent des buses de pulvérisation à basse pression.
"J'ai développé un processus pour prendre uniformément l'irrigation goutte à goutte mobile de précision et la marier à un pivot central, qui est plus souple à utiliser que l'irrigation goutte à goutte seule, " dit Monty Teeter, PDG de Teeter Irrigation.
Le tuyau de goutte à goutte orange a un émetteur de compensation de pression de 1 gallon par heure tous les 6 pouces. Un émetteur est entièrement opérationnel à 7 psi et se nettoie automatiquement. Le tuyau goutte-à-goutte est ensuite attaché au tuyau flexible Dragon, qui traîne à la surface du sol.
« Alors que Dragon-Line est tiré derrière le système, les émetteurs fournissent un modèle d'eau uniforme sur toute la longueur de la zone irriguée, », dit Teeter. « Il réduit considérablement l'évaporation de l'eau du sol et élimine la dérive du vent si le goutte-à-goutte est maintenu au sol. »
La Ligne Dragon, il ajoute, coûte entre 100 $ et 250 $ l'acre. Il coûte environ 10 % d'un système d'irrigation goutte à goutte souterrain automatisé typique et devrait dépasser 12 à 15 ans de durée de vie utile.
2. Installez des sondes d'humidité du sol. « Le deuxième élément consiste à savoir ce qui se passe sous le sol, parce qu'il raconte une histoire importante, " dit Willis.
Deux sondes d'humidité du sol ont été installées dans chaque champ et descendent à 42 pouces.
« Les sondes donnent une lecture toutes les 30 minutes de ce qui se passe en termes de développement racinaire, transfert évaporatif, Réserve d'eau, et combien de pénétration je descends dans le sol, " il explique. « Je peux accéder à ces informations sur mon smartphone. »
Ces données ont été inestimables pour déterminer à quel point les récoltes ont soif.
"J'ai un cercle de maïs que j'ai éteint lundi dernier, et j'ai fini de l'arroser pour la saison, ", dit Willis. "Normalement, J'aurais arrosé ça encore 20 jours, mais ces sondes me disent que la culture n'a plus besoin d'eau. Ce sont deux semaines et demie d'économies d'eau que je n'ai pas réalisées l'année dernière.
3. Regardez la météo. Une station météo a été offerte par la Kansas State University. Willis travaille avec des chercheurs de l'université et aussi avec Loren Seaman de Seaman Crop Consulting à Hugoton, Kansas, pour mesurer les variations météorologiques.
4. Installez un puits d'indexation. Le Kansas Geological Survey a installé un puits d'indexation pour mesurer les données en temps réel. Le programme de puits indexés est une étude pilote d'une approche améliorée pour mesurer le niveau et la qualité de l'eau au niveau local.
5. Rotation des cultures. Willis plante une rotation de cultures comprenant du maïs, sorgho, soja, et la luzerne. Son plan est de réduire les acres de maïs qu'il plante et d'augmenter les acres de cultures qui nécessitent moins d'eau. Alors qu'il n'arrêtera pas complètement de planter du maïs, il prévoit d'utiliser une variété à saison plus courte.
6. Surveiller les progrès. Les systèmes sont entièrement automatisés avec l'utilisation de l'eau et les niveaux des eaux souterraines et sont liés à un site Web en temps réel afin que les autres puissent voir comment se déroule le projet. Seaman et Kansas State Research and Extension mettent leur expertise au service de la communication des résultats.
Visitez le bureau de l'eau du Kansas sur kwo.org.
durée de vie utile
Vous trouverez ci-dessous un exemple des pivots centraux de Tom Willis sur cinq parcelles de terrain qui puisent dans l'aquifère d'Ogallala. Le scénario de l'une de ces parcelles de terrain montre les implications de ce qui se passerait avec et sans les réductions d'eau.
Densité d'utilisation des eaux souterraines : 548 acres-pieds par an (sur cette section de terre)
Recharge moyenne des précipitations : 0,950 pouces/an
Évolution des eaux souterraines de 2009 à 2013 : -7,3 pieds/an
Stockage 2013 : 17, 717 acres-pieds
Durée de vie estimée sans réductions : 36 années
Durée de vie estimée avec une réduction de 10 % : 40 ans
Durée de vie estimée avec une réduction de 20 % : 46 ans
Durée de vie estimée avec une réduction de 30 % : 53 ans
répondre aux questions des producteurs
Les producteurs rencontraient l'irrigation goutte à goutte mobile (MDI) et nous demandaient ce que nous en savions, " dit Isaya Kisekka, Université d'État du Kansas.
À l'époque, l'université n'avait pas d'expériences sur le MDI, elle a donc initié une étude en 2015 pour répondre à ces questions :
Est-ce difficile à utiliser par rapport à ce que j'utilise actuellement ?
Vais-je produire plus de boisseaux en utilisant cette technologie plutôt qu'en utilisant des buses de pulvérisation à basse altitude ?
Combien de temps faudra-t-il pour voir un retour sur investissement?
Dois-je planter en rangées droites ou en cercles ?
«Grâce à notre implication dans les fermes technologiques de l'eau et nos recherches au Southwest Research - Extension Center à Garden City, nous pourrons démontrer ce que nous avons appris jusqu'à présent, », dit Kisekka.
La première année a révélé que le MDI présentait certains avantages.
« Nous avons pu mesurer 27 % à 35 % moins d'évaporation de l'eau du sol que ce que nous verrions normalement avec une buse de pulvérisation, " dit Jonathan Aguilar, Recherche et extension de l'État du Kansas. « Traduit à toute la saison, il pourrait s'agir d'environ 3 pouces d'eau pour toute la récolte.
Les chercheurs ont également été surpris par l'humidité du sol après la récolte. « Il y avait beaucoup plus d'eau dans le sol sous irrigation goutte à goutte mobile par rapport aux champs qui utilisaient une buse de pulvérisation. Nous avons associé cela à moins d'évaporation de l'eau du sol que nous avons vue, » conclut Aguilar.
avantages de la ligne de dragon
Le système Dragon-Line combine l'efficacité de l'irrigation goutte à goutte mobile (MDI) avec la flexibilité et l'économie des systèmes d'irrigation mécanisés. Son créateur, Monty Teeter de Teeter Irrigation, partage six avantages clés du système.
Économise de l'eau. « Par rapport aux packages d'application d'eau conventionnels, ce système a le potentiel de réduire l'évaporation de l'eau du sol et l'évaporation de l'eau des auvents mouillés, et aussi pour éliminer la dérive du vent, " dit Teeter.
Maintient le feuillage au sec. « Il réduit le potentiel de maladies des plantes en gardant le feuillage sec, " il dit.
Réduit l'évaporation. « Ce système réduit considérablement l'évaporation, ruissellement, compactage, et l'encroûtement du sol. Il élimine également les pertes dues au vent, " dit Teeter.
Inverse sans vrillage. "Il peut être déplacé dans n'importe quelle direction - même vers l'arrière - sans se plier, », dit Teeter.
