Une nouvelle étude menée par l'Université de l'Illinois identifie les obstacles et les solutions pour améliorer les performances et l'adoption d'outils d'aide à la décision en matière d'irrigation à l'échelle du terrain.
Les menaces de pénurie d'eau compliquant la nécessité de nourrir une population mondiale croissante, il est plus important que jamais de bien arroser les cultures. Pourtant, peu d'agriculteurs utilisent des outils scientifiques pour les aider à décider quand et combien arroser leur culture, selon un nouveau Étude dirigée par l'Université de l'Illinois.
Capteurs d'humidité du sol et caméras
Lorsque certains champs sont équipés de capteurs d'humidité du sol ou de caméras, il n'y en a pas assez pour fournir des informations précises sur tous les champs. De plus, la résolution spatiale et temporelle des images satellitaires est souvent trop importante pour aider à prendre des décisions à l'échelle du terrain, affirment les chercheurs. Les chercheurs ont donc mis au point un moyen de fusionner des données satellitaires haute résolution et haute fréquence en un seul produit intégré à haute résolution spatio-temporelle pour aider à suivre les conditions du sol et des plantes.
Obtenez une solution entièrement évolutive à distance
Sur la base de la technologie de fusion par télédétection et de la modélisation avancée, les scientifiques disent qu'ils peuvent aider les agriculteurs à obtenir une solution entièrement évolutive à distance, ce qui pourrait être une technologie révolutionnaire pour les agriculteurs. «Non seulement aux États-Unis, mais aussi aux petits exploitants agricoles des pays en développement», a déclaré Kaiyu Guan, professeur assistant au NRES, professeur Blue Waters au National Center for Supercomputing Applications et chef de projet de l'étude.
Redéfinir la sécheresse
Avec la technologie satellitaire moderne et le modèle de fusion de Guan, l'acquisition de données ne serait pas un facteur limitant dans les futurs produits d'irrigation de précision. Cependant, les scientifiques soulignent qu'il est toujours important de définir correctement le stress hydrique des plantes. Le groupe de Guan a récemment appelé l'industrie agricole à redéfinir la sécheresse, non pas uniquement sur la base de l'humidité du sol, mais sur son interaction avec la sécheresse atmosphérique.
Jingwen Zhang, chercheur postdoctoral au Département des ressources naturelles et des sciences de l'environnement (NRES) de l'Illinois et auteur principal du article dans Environmental Research Letters, a déclaré: «Si nous considérons le continuum sol-plante-atmosphère comme un système, qui reflète à la fois l'approvisionnement en eau du sol et la demande en eau atmosphérique, nous pouvons utiliser ces mesures centrées sur les plantes pour définir le stress hydrique des plantes afin de déclencher l'irrigation.»
«Si nous utilisons nos méthodes de fusion de données et notre modélisation basée sur les processus, nous pouvons obtenir une irrigation de précision avec une très grande précision et également une haute résolution.»
Prototype pour les agriculteurs
Les chercheurs se sont également penchés sur les défis liés à l'adoption par les agriculteurs des outils d'aide à la décision existants. Selon l'étude, les agriculteurs seront plus susceptibles d'adopter des outils de décision d'irrigation de précision s'ils sont précis à l'échelle du champ, flexibles et faciles à utiliser. Des technologies pour répondre à ce besoin sont développées et testées dans les champs irrigués du Nebraska.
Les chercheurs disent qu'ils disposent de données d'évapotranspiration en temps réel et qu'ils ajoutent la composante d'humidité du sol et la composante d'irrigation. Un prototype devrait être lancé dans moins d'un an, qui pourra ensuite être testé auprès de la communauté des agriculteurs.
Capteurs d'humidité du sol
L'année dernière, Swinkels a également commencé à utiliser quatre capteurs d'humidité du sol pour cartographier la quantité d'humidité du sol et la capacité du sol à absorber l'eau. L'intention était que cela l'aiderait à peaufiner sa stratégie d'irrigation. «Alors que les capteurs m'ont donné beaucoup d'informations supplémentaires la saison dernière, interpréter correctement les données était une corvée. Ils calculent avec des pourcentages d'humidité, alors que je suis habitué à travailler avec des millimètres. En conséquence, le pluviomètre traditionnel et nos propres observations visuelles sont restés les indicateurs les plus importants de notre stratégie d'irrigation jusqu'à présent. »