Avec des années de sécheresse qui commencent à être plus nombreuses que les années de fortes pluies dans le sud-est du pays, l'irrigation est devenue une nécessité plutôt qu'un luxe, incitant les agriculteurs à rechercher des moyens plus efficaces de déterminer quand irriguer et quelle quantité d'eau appliquer, comme l'utilisation de capteurs d'humidité du sol.
Les chercheurs du Stripling Irrigation Park de Camilla, en Géorgie, explorent toutes les facettes de l'irrigation, y compris l'utilisation de capteurs d'humidité du sol et la télémétrie radio nécessaire pour transmettre les données aux agriculteurs, explique Calvin Perry, directeur du parc.
« L’irrigation a connu une forte croissance en Géorgie ces dernières années », explique Perry. « On compte aujourd’hui plus de 13 000 systèmes d’irrigation par pivot central dans l’État, qui irriguent plus de 400 000 hectares. Le ratio entre les eaux souterraines et les eaux de surface utilisées pour l’irrigation est d’environ 2 pour 1. »
Il ajoute que la concentration des pivots centraux se situe dans le sud-ouest de la Géorgie, plus de la moitié des pivots centraux de l'État se trouvant dans le bassin inférieur de la rivière Flint.
« En matière d’irrigation, les principales questions sont : quand irriguer et quelle quantité d’eau appliquer ? » explique Perry. « Nous pensons qu’une meilleure planification et un meilleur timing de l’irrigation permettent de l’optimiser. Nous pourrions potentiellement réduire le nombre d’irrigations en fin de saison si le taux d’humidité du sol est adéquat, et ainsi diminuer les coûts d’application. »
Il existe de nombreuses façons différentes de programmer l'irrigation, dit-il.
« Premièrement, vous pouvez procéder à l'ancienne, en allant sur le terrain, en secouant la terre ou en observant les feuilles des plantes. Deuxièmement, vous pouvez prévoir les besoins en eau des cultures. Vous pouvez utiliser des outils de planification de l'irrigation qui prennent des décisions en fonction des mesures d'humidité du sol. »
Une autre option
« Une autre option consiste à suivre activement l’humidité du sol grâce à des capteurs placés sur le terrain. Ces informations peuvent vous être transmises ou recueillies directement sur le terrain », explique Perry.
Les sols de la plaine côtière du Sud-Est présentent une grande variabilité, souligne-t-il, et les agriculteurs ne disposent pas d'un seul type de sol dans leurs champs. C'est pourquoi, pour une irrigation efficace de ces sols, il est préférable d'opter pour une gestion adaptée aux spécificités de chaque parcelle, voire une automatisation à l'aide de capteurs, explique-t-il.
« Il existe plusieurs façons d'obtenir des données sur l'humidité du sol grâce à ces sondes. La plus simple consiste à utiliser un système de télémétrie. Les agriculteurs sont très occupés et préfèrent éviter de se rendre dans chaque champ pour relever les données des capteurs d'humidité du sol. Il existe plusieurs solutions pour obtenir ces données », explique Perry.
Les capteurs eux-mêmes se répartissent en deux grandes catégories : les capteurs d’humidité du sol Watermark et certains des capteurs d’humidité du sol de type capacitif plus récents, explique-t-il.
Un nouveau produit est disponible sur le marché. Combinant biologie végétale et agronomie, il permet de détecter les niveaux de stress élevés, les maladies des plantes, l'état sanitaire des cultures et leurs besoins en eau.
Cette technologie repose sur le brevet de l'USDA connu sous le nom de BIOTIC (Biologically Identified Optimal Temperature Interactive Console). Elle utilise un capteur de température pour surveiller la température du feuillage de votre culture afin de déterminer le stress hydrique.
Ce capteur, placé dans le champ du producteur, effectue cette mesure et transmet l'information à la station de base.
Ce système prédit que si votre culture reste exposée à une température supérieure à la température maximale pendant un certain nombre de minutes, elle subit un stress hydrique. L'irrigation permettra de faire baisser la température du couvert végétal. Des algorithmes ont été développés pour de nombreuses cultures.
Outil polyvalent
« La télémétrie radio permet de recevoir les données d'un point précis sur le terrain et de les acheminer jusqu'à votre véhicule en bordure de champ. Ainsi, vous n'avez plus besoin de vous rendre sur le terrain avec un ordinateur portable, de le connecter à un boîtier et de télécharger les données. Vous pouvez recevoir des données en continu. Vous pouvez également installer une radio près des capteurs sur le terrain, éventuellement un peu plus haut, et transmettre les données à un centre de contrôle. »
Dans le parc d'irrigation du sud-ouest de la Géorgie, des chercheurs travaillent sur un réseau maillé, en déployant des capteurs peu coûteux sur le terrain, explique Perry. Ces capteurs communiquent entre eux, puis avec une station de base située en bordure du champ ou au centre du système d'irrigation.
Cela vous aide à déterminer quand et comment arroser. En consultant les données du capteur d'humidité du sol, vous pouvez observer la baisse du taux d'humidité. Vous aurez ainsi une idée de la vitesse à laquelle ce taux a diminué et, par conséquent, du moment où vous devrez arroser.
« Pour savoir quelle quantité appliquer, analysez les données et vérifiez si l'humidité du sol augmente jusqu'aux racines de vos cultures à ce moment précis. »
Date de publication : 3 avril 2024