Nouvelles tendances de technologie dans l'irrigation, la gestion de terre, et l'utilisation d'énergie

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#Cultures

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Pendant que les producteurs regardent pour augmenter leurs rendements dans un marché où l'équipement et les coûts du combustible peuvent varier d'une manière extravagante d'année en année, la science est nous prouvant qu'il y a à gains cohérents à faire. Les jours de compter sur des observations des conditions naturelles et l'eau et l'engrais de lancement sur des graines (et d'espérer que le mélange est correct) passent vite par. Grâce à de nouvelles tendances de technologie, la ferme moderne obtient plus futée, plus maigre, et décapant. Les agriculteurs peuvent maintenant micromanage leurs cultures, lisant les niveaux nutritifs dans le sol par des capteurs tout en décidant si les prévisions météorologiques de trois jours offrent une raison de sauter le prochain rond coûteux de l'irrigation.

Armé avec une telle information spécifique, les agriculteurs sont plus aux commandes de leur propre succès que toujours avant. Le risque est toujours un facteur lourd dans les affaires, mais les pratiques efficaces seront la clé aux agriculteurs maintenant davantage « verts » dans leurs portefeuilles.

Une grange de génisse de libre-stalle avec le photovoltaics 720 (panneaux solaires) aux fermes de Brubaker dans la joie de bâti, Pennsylvanie. L'énergie solaire peut aider à réduire les coûts d'électricité d'une ferme, et avec des incitations de gouvernement et une diminution régulière du coût d'équipement solaire, de tels systèmes énergétiques renouvelables sont plus abordables que jamais. Crédit : Photo de l'USDA par Lance Cheung

Les fermes ont une partie de la plus longue histoire de mettre l'énergie renouvelable pour travailler. La pompe à eau actionnée par le vent classique est une agrafe des images rurales d'autrefois, grinçant et tournant et laissant la nature effectuer le travail. Mais la dernière décennie a vu le moulin à vent transformer en quelque chose complètement différente, car les moulins à vent à échelle industrielle ont survenu à travers le pays. Les agriculteurs ont commencé à louer de petites sections de terre pour aider les entreprises de service public à produire de l'énergie propre. Maintenant, beaucoup d'agriculteurs voient qu'une autre génération de puissance viable viennent en ligne – cette fois, moissonnant les électrons pour eux-mêmes avec les panneaux solaires.

Selon le type de ferme, l'électricité peut être l'un des plus grands frais d'exploitation annuels. Les systèmes d'irrigation, l'éclairage de grange, et les systèmes de traite automatiques sont juste quelques uns des processus qui gardent la rotation de mètre électrique. Mais les incitations de gouvernement ont combiné avec le coût solidement décroissant d'équipement solaire ont rendu la technologie accessible aux fermes de famille-échelle.

Le coût moyen de panneaux solaires est allé de $76,67 par watt en 1977 à juste 61 cents par watt aujourd'hui, selon Seth Pepper des énergies d'agriculture (www.agriculturesolar.com). « Le coût de l'électricité des panneaux solaires est maintenant inférieur que le coût de l'électricité au détail pour la plupart des personnes, » Pepper a dit.

Les énergies d'agriculture aide des agriculteurs à prévoir et installer systèmes énergétiques solaires et autres renouvelables sur leurs propriétés. Utilisant un audit d'énergie, elle estime de combien de sortie la ferme aura besoin et consulte l'agriculteur au sujet duquel des systèmes à installer. Selon le menu des services offerts par des énergies d'agriculture, les travaux peuvent s'étendre d'installer l'énergie solaire sur une pompe simple d'irrigation à créer un système qui peut actionner une opération entière de laiterie.

« Un coup-de-pied que nous sortons de cette nouvelle manière d'actionner est de voir la réaction quand un agriculteur va d'un grand générateur 100-HP à la puissance silencieuse d'une pompe à énergie solaire, » a dit le poivre. C'est une grande différence comparée au bruit d'un générateur diesel faisant écho par une vallée.

La société offre quelques différents plans qui incluent l'achat et l'installation complets des systèmes énergétiques ou des baux d'équipement. Avec ou un, les agriculteurs peuvent éviter la fluctuation des coûts énergetiques traditionnels. Ils, cependant, continuez à être relié à la grille électrique pour aider à compléter les besoins de puissance. D'autre part, si le système produit de plus d'électricité qu'exigée, la plupart des entreprises de service public offrent les programmes de rachat d'énergie qui utilisent des mètres pour enregistrer combien d'énergie les panneaux solaires mettent de nouveau dans la grille électrique.

« Nous avons des systèmes qui payeront eux-mêmes pendant deux à trois années. Le défi pour solaire est que si c'est un achat en espèces, le coût est tout franc, » a dit le poivre, bien que vers le haut de 70 pour cent du prix d'achat puisse être réduit des incitations fiscales. Les banques de ferme offrent des ressources pour des prêts de faible intérêt aux agriculteurs et aux propriétaires d'un ranch. Et le ministère de l'agriculture des États-Unis (l'USDA) offre des prêts et des concessions pour le développement d'énergie viable aux fermes par l'énergie rurale pour le programme de l'Amérique (RÉCOLTEZ). Une fois que le système est éteint payé, il produit effectivement l'énergie libre, et des panneaux solaires d'aujourd'hui sont conçus pour durer entre 25 et 50 ans.

« Les produits solaires sont fiables, » a dit le poivre. « Ce qui je recommanderais est que vous trouvez un promoteur que vous pouvez former des relations à long terme avec. Ce que certains feront est d'acheter le produit et de dire que quelqu'un à la ferme ou au ranch déjà peut les installer. Ceci peut créer le risque inutile. Prenez le temps d'engager les personnes qui font ceci pour vivre. … Assurez-vous que vous êtes avec des personnes que vous pouvez faire confiance. »

Un champ planté utilisant le planteur choisi de multi-hybride du vSet de Planting de précision, qui permet à des agriculteurs de planter efficacement deux types différents de graine dans une rangée simple sans devoir manuellement commuter d'un type de graine à l'autre. Crédit : Courtoisie d'image de la plantation de précision

Agriculture des moyens plus verts obtenant la plupart de rendement hors de votre terre avec la moins quantité d'irrigation et d'engrais. Cela signifie employant les hybrides droits de graine dans les emplacements corrects des champs. Cette année est unique parce le qu'il est la première fois des agriculteurs aura l'occasion de commencer vraiment à adapter comment aux besoins du client leurs champs sont plantés, grâce à l'arrivée des planteurs automatisés de multi-hybride.

La technologie permet à une machine de planter deux types de graines dans différentes parties de la même rangée. Pensez à elle comme transformer un planteur en imprimante par points géante qui fonctionne sa manière à travers des centaines d'acres. L'agriculteur – travaillant avec un agronome – préprogramme une carte du champ dans l'ordinateur du planteur, choisissant le meilleur type d'hybride de graine pour les variations de la qualité de sol, l'humidité, ou la lumière du soleil. Pendant le processus de ensemencement, le planteur emploie GPS pour dépister son emplacement et qui des graines à placer dans le sol. Pour replier ceci sans technologie automatisée, un opérateur devrait constamment cesser le planteur pour commuter manuellement d'un type de graine à l'autre.

La technologie est nouvelle, mais les essais 2013 du Dakota du Sud Université d'État ont montré que des planteurs de multi-hybride améliorent le rendement. « En moyenne… les complots de variable-hybride ont rapporté 5,1 boisseaux supplémentaires par acre qu'ont fait les mêmes hybrides plantés en tant que lignes simples à travers le paysage, » l'étude trouvée dans un essai de maïs. Il a également vu des augmentations de rendement sur des complots examinant des cultures de soja. Et l'année dernière, les fabricants ont exécuté des essais de leurs propres moyens pour aiguiser l'équipement et le logiciel. 2015 seront l'année pour de premiers adopteurs, mais comptent voir un ensemencement plus futé à devenir la norme car les agriculteurs regardent pour maximiser la production.

Une autre technologie pour améliorer la représentation de champ sort du Mississippi Université d'État. L'université avait conduit la recherche pour aider à réduire l'eau et l'écoulement nutritif aux fermes de plaine. Le but initial était de ramener la quantité de sol et de perte nutritive aux voies d'eau locales qui s'écoulent par la suite dans le Golfe du Mexique, créant des fleurs d'algues connues sous le nom de zones en angle mort. Certains des agriculteurs ont expérimenté en reclassant des parties de leurs terres des manières qui réorienteraient l'écoulement dans des étangs de conservation au lieu des courants.

Un système de récupération de tailwater, qui attrape l'écoulement des champs pour la réutilisation dans un système d'irrigation de ferme, en place à une ferme du Mississippi. Le programme de PORTÉE chez le Mississippi Université d'État fonctionne avec des agriculteurs pour développer des plans comme ce système de repêchage de tailwater pour leur permettre d'employer l'eau dans leurs opérations plus efficacement. Crédit : Courtoisie de photo de programme de PORTÉE du Mississippi Université d'État

Les agriculteurs peuvent capturer la majorité de l'eau qui tombe sur leur terre (avec les éléments nutritifs et l'engrais) qui aurait enlevé et le réutiliser pour l'irrigation. Les résultats viennent de la recherche et de l'éducation de l'université pour avancer le programme de conservation et d'habitat (PORTÉE). Partnering avec les organismes de service et d'état de conservation des ressources naturelles de l'USDA, travaux de PORTÉE faces à face avec des agriculteurs pour développer des plans pour garder des précipitations sur les terres agricoles. Jusqu'ici, 40 fermes plus représentant plus de 126 000 acres se sont connectées pour le programme – avec une liste d'attente. Quelques agriculteurs rapportent des coûts réduits parce qu'ils pompent moins d'eau de la couche aquifère et de l'utilisation réduite d'engrais. Le programme a également rapporté les rendements agricoles améliorés.

Cependant certaines des pratiques au Mississippi ne pourraient pas fonctionner dans d'autres parties du pays avec la topographie différente, des programmes plus basés sur recherche comme la PORTÉE commencent à apparaître dans les états comme l'Idaho et l'Ohio. Leurs buts sont de réduire des niveaux d'azote dans des voies d'eau locales ; cela traduit à garder le sol et les éléments nutritifs sur des terres cultivables. Les hausses de conservation comme ces derniers peuvent être habilitées à l'aide financière par le programme d'incitations de la qualité environnementale du NRCS.

L'eau simplement de pulvérisation sur des usines employées pour qualifier en tant que la bonne irrigation, mais recherche a ces dernières années constaté qu'il y a d'immenses gains dans l'efficacité – incroyablement les évidents – à faire avec l'intégration d'une certaine plutôt technique de base. Le problème n'a pas été une erreur de la part des agriculteurs, plutôt leurs systèmes d'irrigation ont été coincés pendant les années 1950. Des systèmes plus futés sont développés à chaque échelle, des fermes de pépinière jusqu'à de grands champs.

Les ennuis et les sécheresses de l'eau ne sont plus un problème juste de l'ouest. Même le sud-est – un secteur beaucoup plus humide – a commencé à devenir le sujet des procès de consommation d'eau. Et les rapports de l'USDA ont montré cette région être témoin des plus grandes augmentations de la demande d'irrigation dans tout le pays. Chaque gallon qui n'obtient pas pompé sur un champ égalise à l'épargne (coûts électriques) dans la poche d'un agriculteur, et à lui signifie que plus d'eau reste en voies d'eau et couches aquifères locales. La plupart d'irrigation importante et appropriée signifie de meilleurs rendements agricoles, parce qu'overwatering peut être juste comme néfaste aux cultures en tant qu'immerger.

Pour commencer, beaucoup de nouveaux systèmes d'irrigation de champ utiliseront de plus longs tuyaux de baisse pour pulvériser l'eau – à une plus basse pression – plus près du sol. La recherche à l'université de l'université de Géorgie (UGA) d'agricole et des sciences de l'environnement a prouvé que des systèmes plus anciens qui ont arrosé l'usine entière, au lieu juste de la terre, requise beaucoup plus d'eau pour réaliser l'humidité appropriée de sol. Les systèmes correctement maintenus avec de plus longs tuyaux et des contrôles de baisse pour garder l'eau à l'intérieur du champ ont réduit la consommation d'eau par jusqu'à 20 pour cent.

Les nouveaux becs variables d'écoulement ont transformé l'arrosage en plus d'un processus de précision que jamais. Les agriculteurs peuvent programmer leur irrigators pour s'éteindre quand ils atteignent les endroits sur la ferme qui n'ont pas besoin d'être arrosés. Par exemple, le système peut être placé pour couper l'écoulement aux becs pendant qu'ils passent au-dessus des chemins d'exploitation, des étangs, ou des parcelles de la terre affrichée.

Maintenant, avec l'intégration des capteurs d'humidité, l'irrigation devient plus futée chaque année. « Elle donne des cultivateurs qu'une vue d'usine-oeil de ce qu'elles ont besoin, » a énoncé Paul Thomas, le Ph.D., un chercheur d'horticulture et le professeur avec l'extension d'UGA, dans un communiqué de presse au sujet des études en technologies de détection efficaces dans des arrangements de crèche. « Puisque les usines ne peuvent pas parler, ces capteurs peuvent nous indiquer de ce qu'ils ont besoin. » L'étude a prouvé qu'à l'aide des capteurs sur quelques usines témoin dans chacune des différentes cultures des pépinières, les directeurs pouvaient réduire rigoureusement la quantité de l'eau appliqué par le système. Moins d'eau signifie également moins de fongicide et d'usines plus saines, qui égalise aux coûts inférieurs et à la sortie de récolte élevée.

Les chercheurs de cette évaluation nationale d'étude qui en calculant les cultures améliorées et les coûts réduits en eau, engrais, pesticides, et fongicide, de nouveaux systèmes d'irrigation avec datalogging plus futé payeraient vraisemblablement eux-mêmes dans la première année. Que la même sorte de technologie atteint le de plein champ. Avec assez de capteurs a correctement placé, des agriculteurs peut voir exactement de combien d'eau leurs cultures ont besoin vraiment.

Les prochains grands gains dans la gestion de l'eau viendront de la prévision de temps. Les systèmes libres comme les applis de SmartIrrigation aident des agriculteurs à développer des plans d'irrigation pour différentes cultures ; par exemple, SmartIrrigation offre quatre applis différents pour l'agrume, la fraise, et les cultures de coton aussi bien que pour « la pelouse urbaine. » Le but est d'aider des agriculteurs à éviter d'exploiter leurs systèmes d'irrigation si la pluie a lieu dans leur avenir – ou plus mauvais, exploitant leurs systèmes tandis que la pluie tombe réellement. De plus en plus, l'arrosage deviendra une question d'utiliser une tablette que les valves réellement de rotation.

Légende pour la photo supérieure : Screenshots d'appli de FieldView de Planting de précision. L'image « hybride » du côté droit montre l'agriculteur que le type de graine est planté où, et l'image rouge et verte bleue et orange de « population » sur les expositions gauches la quantité de graines plantées par acre. Ces screenshots montrent des données correspondant au champ dans la photo au-dessus de (troisième image à partir de dessus). Crédit : Courtoisie d'image de la plantation de précision