Au cours des dernières années, les fabricants d'équipements d'irrigation se sont efforcés de réinventer les systèmes d'arrosage pour qu'ils servent davantage de « salaires » qu'un simple moyen efficace d'arroser les cultures.
De l'exécution d'autodiagnostics pour réduire les temps d'arrêt et les réparations à la surveillance des cultures sur le terrain, la nouvelle génération de matériel d'irrigation est conçue pour aider les producteurs à mieux utiliser leurs ressources en eau, à atteindre les objectifs environnementaux, à fonctionner avec moins d'employés et à améliorer les rendements des récoltes. Par exemple, les caméras embarquées à pivot central et la surveillance aérienne surveillent désormais la pression des insectes et des maladies en temps réel, tandis que la machine surveille également la santé globale des cultures grâce à des mesures de l'absorption d'azote.
Et, à mesure que cette technologie continuait d'être intégrée dans de nouveaux produits, l'art et la science de l'agriculture irriguée changent pour toujours. Progressive Farmer suit de près l'industrie de l'irrigation depuis l'installation de la première plate-forme à pivot central dans le Nebraska en 1956, et maintenant, 66 ans plus tard, ce tour d'horizon des dernières offres des principaux catalogues d'équipementiers d'irrigation (fabricants d'équipement d'origine) à quel point la technologie a progressé. (Voir la partie 2 de cette histoire dans le numéro de mars du magazine.)
IRRIGATION DE LA VALLÉE
Valley Irrigation a ajouté des capteurs basés sur des caméras haute résolution montés sur pivot à ses Valley Insights basés sur des images aériennes pour la saison de croissance 2021, permettant pleinement aux systèmes d'arrosage à pivot central de fournir des données sur la santé des plantes sur le terrain et d'autres détections agronomiques en tant que des pivots arrosent les champs. Le nouveau système avec imagerie sur site pilotée par l'IA (intelligence artificielle) s'appelle Plant Insights et transforme le pivot central en une machine de surveillance des cultures.
Les deux systèmes fournissent des images au centre d'IA de l'entreprise pour qu'elles soient traitées par un logiciel d'apprentissage automatique capable d'identifier les maladies potentielles, les problèmes d'insectes et la santé globale des plantes. Les résultats de l'évaluation par l'IA des données de terrain sont utilisés pour générer des alertes aux producteurs en identifiant les emplacements des champs de problèmes potentiels.
Les responsables de la société affirment que les caméras à pivot peuvent fournir des images photo numériques de haute qualité avec une résolution suffisante pour identifier des insectes nuisibles spécifiques et des preuves de maladies des plantes. Les détections basées sur l'IA fournissent des rapports sur l'émergence en début de saison, la détection du nombre de peuplements et la pression des mauvaises herbes, ainsi que des informations au niveau des feuilles qui mesurent la santé des plantes et l'absorption d'azote.
La technologie de pivot supplémentaire de Valley pour l'année à venir comprend la surveillance des diagnostics de machine embarqués dans le cadre du programme de contrôle de pivot Valley 365 de la société ; EnCompass, un système pour fournir une application d'eau uniforme pour les machines d'angle ; et un système de commande de pivot à grande vitesse, X-Tec HS, qui peut déplacer un arroseur à sept travées sur un cercle complet en 90 minutes pour la protection des cultures ou les applications d'eau légère. En plus de garder un œil sur la récolte, la nouvelle ingénierie de Valley permet au pivot de surveiller son propre état en déplacement.
— Machine Diagnostics est désormais disponible dans Valley 365, a déclaré Troy Long, vice-président des produits matériels de la division Prospera de Valley. "Pour la saison de croissance 2022, nous avons mis à niveau le panneau d'icônes introduit en 2017 pour inclure les diagnostics de la machine via une interface à écran tactile", a-t-il expliqué. "Le système de base surveille la pression des pneus et l'alignement de la portée, et utilise la télémétrie cellulaire pour alerter les producteurs des problèmes potentiels et identifier la section du pivot du défaut de sécurité ou d'alignement."
L'alignement de la portée est un outil de diagnostic clé car il indique des problèmes de vitesse et de mouvement de la tour, ce qui peut entraîner des problèmes de gonflage des pneus, de traction ou d'état de la transmission. "Ce système peut faire gagner un temps considérable en alertant l'opérateur de la plage exacte déclenchant les codes d'erreur", a expliqué Long. « Dans le passé, lorsque les pneus crevaient, se coinçaient ou que les boîtes de vitesses tombaient en panne, cela signifiait marcher ou conduire sur toute la longueur de la machine pour déterminer l'emplacement du problème.
Long dit que des diagnostics supplémentaires sont disponibles via le programme, y compris l'ajout de transducteurs de pression d'eau le long de la travée pour mesurer les chutes de pression. "Le plus souvent, on placerait un transducteur au pivot et un autre vers la fin de la travée", a-t-il expliqué. "Les commentaires de ces mesures de pression pourraient permettre aux producteurs utilisant des pompes à fréquence variable d'accélérer ou de ralentir pour assurer un débit adéquat vers les buses d'extrémité." Long a déclaré que le système fonctionne également bien en surveillant les moteurs d'entraînement à grande vitesse à fréquence variable tels que le X-Tec de Valley et le X-Tech HS nouvellement lancé.
— EnCompass utilise des données GPS en temps réel pour déterminer le débit de chaque buse en fonction de la position exacte du bras d'angle, a expliqué Jerry Gerdes, chef de produit senior pour Valley Irrigation.
« Le système mesure la vitesse de déplacement du bras, et connaissant le débit disponible et la position du champ de chaque arroseur d'angle, il détermine le taux d'impulsion de l'arroseur pour fournir la bonne quantité d'eau », a-t-il ajouté. «De plus, il fonctionne en position de tête ou de fuite et fonctionne autour des obstacles. "Le système EnCompass est contrôlé par des circuits exclusifs tout en utilisant le matériel de vanne d'arrosage VRI iS (Variable Rate Irrigation Individual Sprinkler) de Valley pour contrôler la quantité d'eau fournie par le coin", a ajouté Gerdes. EnCompass est disponible pour les nouvelles installations et les rénovations sur n'importe quelle machine d'angle Valley.
Les irrigants peuvent choisir une vanne de régulation à deux voies pour l'eau de puits ou une vanne à trois voies pour l'eau de surface, a expliqué Gerdes. Pour améliorer encore l'utilité des arroseurs à pivot central, Valley a répondu l'année dernière aux besoins des producteurs de pommes de terre avec un système d'entraînement à fréquence variable à grande vitesse qui leur permet d'appliquer efficacement des phytoprotecteurs foliaires en temps opportun - un plein 120- cercle d'acres en 90 minutes.
"Les producteurs là-bas doivent appliquer des produits chimiques tous les huit à 10 jours et voulaient utiliser leurs pivots pour économiser de la main-d'œuvre et du temps sur le terrain, mais devaient pouvoir appliquer leurs produits aux taux de mélange d'eau indiqués sur l'étiquette et de manière à garder le produit sur la feuille. et ne pas laver l'usine jusqu'au sol », a expliqué Aaron Caughey, chef de produit senior de Valley.
- "X-Tec HS (haute vitesse) est une version améliorée du moteur X-Tec VR de Valley Irrigation qui promet de trouver des utilisateurs à travers le pays", a-t-il déclaré. "Comme le X-Tec avant lui, la version à grande vitesse est un système durable à mouvement constant qui trouvera probablement la faveur des producteurs qui ont besoin d'un arrosage léger et rapide pour faire germer des cultures à petites graines ou ceux qui ont besoin de la capacité de faire une lumière arroser pour prévenir l'érosion éolienne sur les sols légers », a-t-il expliqué. « Nous avons déjà vendu une machine de grande notoriété à un producteur de pommes qui souhaite l'utiliser pour la protection contre le gel printanier lorsqu'une brumisation légère et rapide de l'eau est nécessaire.
Caughey a déclaré que le moteur HS avec le plus grand choix de pneus d'irrigation peut se déplacer à près de 96 pieds par minute et sur une machine à sept travées, ce qui signifie un cercle complet en 90 minutes. Cela se compare à un voyage d'environ quatre heures pour le moteur X-Tec existant. Il a déclaré que le système actuel est principalement conçu pour les champs dont la pente ne dépasse pas 5% en raison des limitations de couple.
« Nous déplaçons l'arroseur 10 fois plus vite, mais nous n'utilisons pas 10 fois la puissance, il y a donc des limites de couple associées à la traction de charges lourdes à vitesse élevée », a-t-il expliqué. "Le moteur HS de 3 chevaux est conçu pour fonctionner à une vitesse de sortie de 343 tr/min par rapport au X-Tec standard, qui tourne à 34 tr/min et développe 0.6 ch." Caughey a déclaré qu'environ 80 machines X-Tec HS avaient été vendues au cours des deux premiers mois après leur sortie en septembre 2021.
LINDSAY CORP.
La grande nouveauté de Lindsay Corp. pour 2022 est une refonte majeure de son programme actuel de commande de pivot à distance, FieldNET, pour donner aux utilisateurs un accès plus intuitif au nombre croissant de fonctions de pivot central qui contribuent à la fois à la santé des machines et à la santé des plantes.
"La refonte est en cours et sera probablement disponible dans le commerce pour les producteurs une fois les tests bêta terminés au cours de la saison de croissance 2022", a déclaré Reece Andrews, chef de produit pour FieldNET et Zimmatic Controls. Il a déclaré que la refonte est une amélioration continue de FieldNET, lancé pour la première fois en 2007, pour donner aux irrigants un accès plus convivial au portefeuille croissant de technologies de pivot d'aujourd'hui.
La nouvelle interface utilisateur FieldNET est également l'endroit où les producteurs commenceront à voir le pivot intelligent de Lindsay prendre vie, a déclaré Andrews. Le pivot intelligent, annoncé pour la première fois en novembre 2020, est conçu pour soutenir des cultures plus saines et des pratiques agricoles plus durables, tout en réduisant les temps d'arrêt opérationnels et en faisant gagner du temps et des coûts de main-d'œuvre aux producteurs.
"Notre nouvelle plate-forme à pivot intelligent donne naissance à une nouvelle génération de produits et changera la façon dont les producteurs irriguent au fil du temps à mesure que la technologie évolue avec de nouveaux capteurs et fonctionnalités", a-t-il déclaré. « Les temps d'arrêt de l'équipement sont une proposition coûteuse lorsque vous êtes en agriculture, et les producteurs nous ont demandé si FieldNET pouvait être utilisé pour leur envoyer un message du type 'quelle tour s'est arrêtée ?' Nous voulons leur donner ce qu'ils veulent », a-t-il poursuivi. "De plus, nous voulons les aider à identifier la cause du problème, qu'il s'agisse d'une défaillance de composant ou de conditions sur le terrain, et smart pivot sera en mesure de le faire."
Andrews a déclaré que l'épine dorsale du pivot intelligent est un système de capteurs de tour qui surveille les angles d'alignement par rapport aux autres tours. "En utilisant ces informations, un système d'apprentissage automatique peut être utilisé pour envoyer au client les informations qu'il souhaite sur l'emplacement d'une éventuelle panne, ce qui lui fait gagner un temps précieux pour identifier le problème", a-t-il expliqué. « Un diagnostic plus rapide signifie moins de temps sur le terrain pour remettre la machine en service. Tout cela fait partie de l'augmentation de la productivité globale, en particulier en période de pénurie de main-d'œuvre.
En outre, Andrews a déclaré que le système pourrait être utilisé pour mesurer l'ampérage des moteurs d'entraînement, signalant les problèmes potentiels du système dans des composants tels que les boîtes de vitesses avant qu'ils ne tombent en panne. "De plus, nous sommes capables d'ajouter des moniteurs aux pneus pivotants, non seulement pour mesurer la pression des pneus, mais qui peuvent être préréglés pour renvoyer la machine sur la voie de service la plus proche pour réparation avant qu'elle ne détruise un pneu ou d'autres composants en cas de basse pression. ”
Le pivot intelligent ouvre également un accès plus efficace à un nombre croissant de capteurs liés aux cultures disponibles pour surveiller les conditions des cultures et des sols, les épidémies d'insectes et de maladies et l'étalon-or de l'efficacité de l'irrigation - la programmation de l'irrigation. Lindsay a lancé le premier outil de planification d'irrigation automatisé basé sur le cloud de l'industrie, FieldNET Advisor, en 2017. à reproduire avec tous nos producteurs, car une utilisation efficace de l'eau agricole est si vitale », a déclaré Andrews. "L'utilisation de FieldNET Advisor nécessite une courbe d'apprentissage, et la réécriture vise également à aplatir cette courbe."
La société a également récemment lancé FieldNET avec WaterTrend, une nouvelle fonctionnalité de la plate-forme FieldNET qui utilise la même science et les mêmes données qui entrent dans FieldNET Advisor sans frais supplémentaires pour les abonnés. « WaterTrend a été inclus gratuitement dans le système et fournit des informations de prise de décision sur la programmation de l'eau en fonction des types de sol, de la modélisation de la croissance des cultures, des données météorologiques locales et des précipitations. Cela fournit une prévision de l'utilisation de l'eau des cultures sur sept jours », a expliqué Andrews. De plus, le nouveau système de pivot intelligent est conçu pour faciliter la configuration et l'utilisation de FieldNET, peu importe comment et où les cartes de parcelles et les informations de rendement sont générées ou stockées.
"Une partie de notre objectif est d'améliorer l'accès de nos clients à leurs données sur toutes les plateformes", a noté Andrews. "Des API (interfaces de programmation d'applications) sont en place entre FieldNET et les autres conseillers de confiance de nos clients, donc si quelqu'un utilise, par exemple, le centre d'opérations John Deere au lieu de redessiner ces informations dans FieldNET, il peut connecter les deux plates-formes, permettant à la fois d'utiliser automatiquement leurs informations », a-t-il expliqué. "Nous essayons de rendre l'utilisation d'une ingénierie très complexe aussi simple que possible pour nos producteurs."
IRRIGATION REINKE
Au cours des deux dernières années, Reinke Irrigation a pris des mesures importantes pour aider les irrigants à améliorer les décisions de planification et à fournir une application d'eau plus uniforme aux champs où les bras d'angle étendent la portée de leurs pivots centraux.
Mark Gross exploite 100 cercles équipés de machines Reinke près de Spokane, Washington, cultivant des pommes de terre, du maïs, des pois, du blé, de l'orge et du foin. Il est en train de convertir bon nombre de ses pivots de bras d'angle au nouveau système ESAC (contrôle électronique du bras oscillant) de Reinke pour fournir une irrigation à débit variable guidée par GPS dans les coins. "Vous pouvez voir la différence dans les cultures dans les coins pendant la saison de croissance", a-t-il expliqué après avoir observé les performances de cinq unités ESAC sur sa ferme pendant la saison de croissance 2020-21. "Il n'y a pas de stries jaunes et un vert beaucoup plus uniforme dans ces rangées."
Gross a déclaré que l'application de la bonne quantité d'eau sous les bras oscillants a toujours été problématique, mais a expliqué qu'avec le système d'irrigation de l'ESAC, il ne voit pas de sur- ou sous-arrosage des rangées d'angle. "De ce point de vue, les adopter dans nos machines est logique", a-t-il déclaré. Ken Goodall, directeur des ventes nord-américaines de Reinke, a déclaré que la technologie ESAC est l'un des seuls systèmes à bras d'angle disponibles pour être éligible au partage des coûts d'efficacité de l'eau dans le cadre du programme d'incitation à la qualité environnementale de la Farm Service Agency.
"L'ESAC fournit une précision subcentimétrique dans sa zone d'application en utilisant le GPS et trois antennes montées sur l'unité pour un contrôle précis à la fois vers l'avant et vers l'arrière", a-t-il expliqué. "Ce guidage, associé à la capacité du système à fournir un débit d'eau pulsé à chaque buse de la portée, permet d'arroser précisément les coins sur des grilles de 10 x 10 pieds de la carte de terrain." Goodall a déclaré que l'ESAC est conçu spécifiquement pour assurer l'uniformité de l'eau à travers toutes les variables d'un bras oscillant mobile monté sur une machine à pivot central mobile. Sa technologie de pointe le rend également capable d'arroser sur ordonnance pour s'adapter au type de sol et aux variabilités du terrain.
"Sur la base des cartes de terrain, le système d'irrigation peut trouver les plus grandes et les plus petites parties du champ et les arroser en conséquence", a-t-il ajouté. En plus de la technologie embarquée de l'ESAC, Reinke s'est également associé à CropX pour intégrer sa technologie de surveillance de l'humidité du sol dans les pivots Reinke via le système de contrôleur RC-10 Rain Cloud. "En étant en mesure de voir en ligne les conditions d'humidité dans des champs de différents types de sol, les producteurs peuvent prendre des décisions d'arrosage beaucoup plus éclairées", a expliqué Goodall.