L'auteur est professeur associé au département de génie des systèmes biologiques situé au Centre de recherche et de vulgarisation de l'agriculture irriguée à Prosser, Washington
LEPA utilisé sur une culture en rangs à l'aide de boudins de traînée pour minimiser l'érosion des digues de sillon qui limitent le mouvement de l'eau dans les sillons.
Lorsque les pivots centraux ont été introduits pour la première fois, ils utilisaient des gicleurs à impact haute pression sur le dessus du tuyau. Ces arroseurs avaient besoin de 40 à 60 livres par pouce carré (psi) pour fonctionner correctement, étaient espacés de 20 à 30 pieds et l'efficacité de l'application d'irrigation était d'environ 60 %, telle que mesurée par des tests de capture.
Actuellement, la plupart des pivots centraux utilisent une application par pulvérisation à mi-hauteur (MESA). Ces arroseurs utilisent généralement des régulateurs de pression de 15 à 20 psi, sont espacés beaucoup plus près les uns des autres à environ 10 pieds et l'efficacité de l'application d'irrigation est régulièrement mesurée à environ 80 à 85 %.
L'application de précision à faible énergie (LEPA) et l'application de pulvérisation à basse altitude (LESA) vont encore plus loin en utilisant des régulateurs de pression de 6 à 10 psi, les gouttes d'arrosage sont espacées de 5 pieds ou moins et l'efficacité de l'application d'irrigation est améliorée à environ 96 pourcentage tel que mesuré par des tests de capture sans couvert végétal. L'abaissement des gouttes d'arrosage améliore l'efficacité et utilise moins d'énergie ; cependant, plus de gouttes sont nécessaires pour répartir uniformément l'eau.
LEPA est une modification de la configuration des gicleurs sur pivots centraux ou mouvements linéaires qui minimise les pertes par évaporation et par dérive du vent en faisant couler (dribbler) l'eau directement sur la surface du sol à de très basses pressions, ce qui permet d'économiser de l'énergie de pompage et de l'eau.
LESA est une modification similaire, mais utilise un arroseur suspendu ou une tête de pulvérisation pour étaler l'eau pour l'appliquer un peu plus uniformément que LEPA et laisse également plus de temps à l'eau pour s'infiltrer dans le sol. En conséquence, il a moins de problèmes de non-uniformité, de germination des cultures ou de formation de flaques et de ruissellement par rapport au LEPA. Il peut donc être plus flexible que LEPA avec une grande variété de cultures, d'orientations de rangées et de systèmes de travail du sol.
LESA opérant dans un champ de maïs. L'espacement étroit élimine les problèmes d'uniformité typiques avec MESA sur des espacements plus larges en raison de la canopée perturbant le schéma d'application. Bien que la canopée ait périodiquement soutenu les têtes, aucun problème d'uniformité notable n'a été observé même si les rangées n'étaient pas plantées en cercle.
Économies d'eau mesurées
Des tests ont été effectués avec des bidons de récupération pour évaluer les différences d'efficacité et d'uniformité d'irrigation entre MESA et LESA. Ces tests ont été effectués 10 fois différentes, dans des conditions météorologiques différentes, et les boîtes ont été creusées de manière à ce que les ouvertures des boîtes soient au même niveau que la surface du sol. Dans ces expériences, une moyenne de 81 pour cent de l'eau qui a quitté les buses MESA a été collectée dans les bidons de récupération.
En comparaison, une moyenne de 96 pour cent de l'eau qui a quitté les buses LESA a été collectée dans les bidons de récupération. Ces différences étaient statiquement significatives et se traduisaient par 18 % d'eau en plus atteignant le sol avec LESA par rapport à MESA. Ces différences seront probablement encore plus importantes lorsque les arroseurs LEPA ou LESA fonctionnent dans un couvert végétal.
Les gicleurs LESA avaient une uniformité de distribution mesurablement plus faible. Cependant, cela peut être d'une importance mineure puisque les arroseurs sont suffisamment proches les uns des autres pour que la capacité du sol à déplacer l'eau latéralement et la capacité des racines des cultures à pousser vers l'eau puissent compenser ce manque d'uniformité à petite échelle. Cela pourrait être comparé à la façon dont un sillon mouillé tous les 5 pieds (irriguant tous les deux rangs sur un espacement de 30 pouces) peut irriguer adéquatement une culture en rangs. Les cultures à racines profondes comme la luzerne sont particulièrement résistantes à la distribution non uniforme de l'eau si la variation est à petite échelle comme celle de LEPA ou LESA.
Il existe des limites
LEPA, et dans une moindre mesure LESA, appliquent la même quantité d'eau au sol dans un rayon plus petit et en moins de temps qu'une passe pivot. Par conséquent, le risque de ruissellement de l'eau est élevé dans les champs avec des pentes raides et des sols serrés où le ruissellement est déjà un problème. Ces types de champs ne devraient probablement pas être convertis en LEPA ou LESA sans d'abord apporter des modifications aux pratiques de travail du sol ou de gestion des résidus qui limitent le potentiel élevé de ruissellement. Le débit inférieur par arroseur signifie également que des tailles de buses plus petites seront utilisées dans tout le pivot. Ceux-ci peuvent se boucher plus facilement à moins que l'eau ne soit filtrée pour les petites tailles de particules de débris dans l'eau.
LEPA utilisé sur la menthe. Cette configuration permet la conversion vers MESA pour une meilleure germination des cultures, si vous le souhaitez.
Résultats de test positifs
LEPA et LESA sont utilisés avec succès au Kansas et au Texas depuis près de 20 ans. Cela a été entraîné par les pénuries d'eau très aiguës qu'ils ont dans ces régions. Obtenir plus d'eau dans le sol par gallon pompé se traduit par des rendements améliorés et des profits plus élevés.
Des essais et des projets de démonstration sont en cours dans le nord-ouest du Pacifique depuis quatre ans. Dans bon nombre de ces essais, la dernière travée d'un pivot a été convertie en LESA ou LEPA à des fins de comparaison avec le reste du pivot. Les cultures cultivées comprenaient :la fléole des prés, la luzerne, les graines de graminées, les haricots, la menthe, le maïs à ensilage, l'orge, les pommes de terre et le blé. Aucun dommage observable n'a été causé aux cultures en faisant glisser les têtes d'arrosage à travers l'une des cultures.
Les retours des producteurs sont largement positifs. Presque tous ceux qui en ont vu la démonstration dans leurs fermes se tournent vers une plus grande utilisation du LESA ou du LEPA. Surtout dans l'Idaho, où il y a eu une réduction ordonnée par le tribunal des droits d'eau, les producteurs commencent à convertir les pivots en LESA. Les producteurs de menthe ont également converti leurs pivots en LEPA en raison d'un avantage accessoire de rendements plus élevés en huile de menthe qui sont probablement dus à l'eau des arroseurs qui lave l'huile de menthe des feuilles des plantes.
Dans les zones où les sols sont particulièrement sablonneux (moins capables de déplacer l'eau latéralement dans le sol) et/ou si vous cultivez des cultures avec des zones racinaires particulièrement peu profondes, il peut être nécessaire d'utiliser un espacement plus serré (2,5 à 3 pieds) entre leurs gouttes d'arrosage. . Il est simple de changer la plaque de pulvérisation des arroseurs LESA. Souvent, il suffit de les retourner pour exposer une plaque différente au flux de la buse ; cela élargit le rayon mouillé. Une autre approche consiste à pulvériser l'eau plus vers le haut à certains stades du développement de la culture pour compenser les problèmes potentiels d'uniformité de la distribution de l'eau.
Les pertes par dérive du vent sont assez visibles sous la section MESA et pratiquement inexistantes dans la section LESA où les têtes de pulvérisation sont sous le sommet du couvert de blé.
Potentiel de partage des coûts
LEPA ou LESA utilise plus de tuyaux de descente, de gicleurs et de régulateurs de pression et, par conséquent, il y a un coût d'équipement légèrement plus élevé estimé à environ 1 000 $ par travée, en fonction d'un certain nombre de facteurs. Ces coûts peuvent être payés au fil du temps par les seules économies d'énergie au niveau de la pompe, même lorsque les coûts de remaniement de la pompe pour qu'elle soit plus efficace à une pression plus basse sont pris en compte. Les producteurs qui n'ont pas assez d'eau et qui sont obligés d'irriguer leurs cultures avec déficit réaliseront le plus grand avantage financier de la conversion à LEPA ou LESA puisque leur capacité à fournir plus d'eau aux cultures se traduira par une amélioration des rendements et de la qualité des cultures.
Lorsque tous les coûts fixes de propriété des terres et des équipements, de la plantation, de la culture et de la récolte d'une culture sont relativement constants, de meilleurs rendements et une meilleure qualité des cultures peuvent entraîner des marges bénéficiaires disproportionnellement plus élevées pour le producteur. De plus, LEPA et LESA profitent non seulement au producteur, mais peuvent également profiter au grand public grâce à la conservation de l'eau et de l'énergie.
Plusieurs organisations sont prêtes à partager les coûts de conversion de MESA à LESA, selon l'endroit où vous vivez. Il s'agit notamment des remises de la Bonneville Power Administration par l'intermédiaire de votre service public d'électricité local, du National Resource Conservation Service (NRCS) de l'USDA et éventuellement de votre district de conservation local. Avant de commencer à convertir des pivots, contactez ces organisations et renseignez-vous sur les programmes potentiels de partage des coûts.
Cet article est paru dans le numéro de février 2017 de Hay &Forage Grower aux pages 10 et 11.
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