Les chercheurs qui l'ont développé appellent leur percée innovante le contrôle de supervision de la planification et l'acquisition de données, ou ISSCADA. Cela pourrait bien être appelé irrigation automatique, car le système permet « d'appliquer la bonne quantité d'eau au bon moment et au bon endroit dans un champ, " explique Susan O'Shaughnessy, ingénieur agronome à l'unité de recherche sur la gestion des sols et des eaux de l'ARS à Bushland, Texas.
O'Shaughnessy faisait partie d'une équipe d'ingénieurs qui a créé le système d'aide à la décision basé sur des capteurs sans fil qui pourrait aider à automatiser les taux d'application à des zones spécifiques d'un champ de culture à la volée en utilisant des données en temps réel sur des pivots équipés de variables- technologie d'irrigation à débit variable (IRV).
Adaptez les taux d'arrosage aux besoins des plantes
Une variabilité considérable peut exister non seulement dans la composition du terrain et du sol du champ, mais aussi dans les besoins en eau des plantes individuelles, rappelle Paul Colaizzi, qui faisait également partie de l'équipe de développement d'ARS. L'application d'une trop grande quantité d'eau peut favoriser le lessivage des nutriments sous la zone racinaire, en les mettant hors de portée des plantes et plus près des réserves d'eau souterraines. Au-dessus du sol, l'excès d'eau crée des conditions propices au développement des mauvaises herbes et des parasites. Les plantes trop arrosées sont sujettes à la verse (chute) et sont plus vulnérables à la pourriture et à d'autres maladies.
« L'irrigation à débit variable peut faciliter l'épandage de l'eau, sans risque excessif de submersion, ou pour concentrer l'eau avec moins de risque d'arrosage excessif, ", dit O'Shaughnessy.
Bien que la technologie VRI soit disponible dans le commerce, il y a encore des frais, courbes d'apprentissage, et d'autres problèmes liés à son adoption, notent les chercheurs.
« Ces obstacles comprennent le besoin d'un service Internet et cellulaire haut débit en milieu rural, modèles avancés sol-plante-atmosphère, des systèmes d'aide à la décision appropriés, ordinateurs de poche suffisamment puissants, et des capteurs sans fil qui peuvent survivre à des conditions de terrain difficiles, ", dit O'Shaughnessy. "Ce sont peut-être les barrières techniques les plus insurmontables jusqu'à présent."
Comment ils ont fait fonctionner l'eau automatique
Le système automatisé de l'équipe ARS est l'aboutissement d'un effort multiforme pour surmonter ces obstacles. Les efforts de l'équipe comprennent non seulement le développement de nouveaux, capteurs sans fil sol-eau et thermomètres végétaux-canopée mais aussi algorithmes mathématiques. En utilisant les données acquises des capteurs, les algorithmes créent des indices quotidiens de stress des cultures et des niveaux de seuil qui peuvent être intégrés avec des codes couleur, cartes du système d'information géographique (SIG). Les cartes SIG montrent où, lorsque, et combien vous devez irriguer ou si vous devez suspendre l'irrigation.
Lors d'essais au champ avec du maïs, coton, sorgho, et le soja, Des pivots contrôlés par l'ISSCADA ont été exécutés ainsi que des pivots programmés manuellement par l'équipe. Des tests d'ISSCADA dans différentes conditions sont également en cours sur d'autres sites de recherche de l'ARS au Missouri, Mississippi, et la Caroline du Sud.
Les chercheurs collaborent avec trois entreprises (Valmont, Dynamax, et Acclima) pour affiner le système de programmation d'irrigation qu'ils ont développé et pour l'intégrer aux systèmes VRI existants. Dans le cadre d'un accord de coopération en recherche et développement, « nous développons un progiciel qui intègre les systèmes de réseau de capteurs avec le matériel VRI afin que les agriculteurs puissent facilement utiliser le système pour une irrigation de précision, ", explique O'Shaughnessy. Une subvention de l'Institut national de l'alimentation et de l'agriculture de l'USDA finance également ce travail.
Colaizzi s'attend à ce que cette capacité devienne importante, étant donné la concurrence croissante hors ferme pour l'eau à usage résidentiel, récréatif, municipal, et d'autres utilisations.
Avec les bons outils à portée de main, vous pouvez prendre les meilleures décisions possibles.
« Tant que vous faites pousser des récoltes et que vous devez manger, l'eau sera l'une des principales variables à gérer - qu'il s'agisse de plus de récolte par goutte ou de moins de goutte par récolte, ” dit Colaizzi.
Par Jan Suszkiw et Dave Mowitz, Rédacteur en chef
