irré-lis® un bilan hydrique en ligne pour aider au pilotage
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Conférence Irré-LIS® SIMA - Mardi 26 février 2013
Irré-LIS® un bilan hydrique en ligne pour aider au pilotage de l’irrigation du maïs et des
pommes de terre
Conférence Irré-LIS® SIMA - Mardi 26 février 2013
Aujourd’hui les outils de pilotage de l’irrigation sont basés sur
l’état hydrique du sol indicateur de l’état hydrique de la plante
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Etat hydrique du sol mesuré
Ou calculé : évolution du stock d’eau du sol :
bilan hydrique
Humidité volumique (Hv)
Sondes capacitives, …
Tension de l’eau dans le sol
Sondes WATERMARK
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Bilan hydrique
Services EXPERTISE
Un bilan hydrique en ligne
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Pour des irrigants encadrés par un technicien
Un outil décliné en deux interfaces complémentaires :
Interface « Groupement » : outil d’animation pour accompagner les irrigants dans la gestion de l’eau
Interface « Producteur » : pour piloter l’irrigation de vos parcelles
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Simple d’utilisation
Avec mon bilan hydrique
commenté par mon technicien
Visualisation synthétique du groupe puis individuelle,
Possibilité de réaliser des commentaires individuels/collectifs, en
cours de campagne et en fin de campagne
Possibilité de recalage des bilans après semis ou plantation
après un printemps sec
Services EXPERTISE
Bilan hydrique
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Irré-LIS® un bilan hydrique en ligne pour :
- optimiser l’alimentation hydrique du
maïs, des pommes de terre
- permettre rendement
et qualité
- anticiper et gagner du temps
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Un bilan hydrique en ligne
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Un bilan hydrique calé à partir d’un réseau d’essais instrumentés
Sonde à neutrons :
mesure d’humidité
Dispositif serres mobiles
du Magneraud (17)
Sondes capacitives Sentek
site de Gaillac (81)
Essai irrigation pomme de terre
site de Villers-St-Christophe (02)
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Mesure de la consommation d’eau
modélisation
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Mesure de la réserve utilisée :
RUmax par type de sol
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Consommation d’eau de 6 variétés de maïs 10 feuilles à humidité du grain 32 %
Consommations d’eau non significativement différentes entre variétés
Variété
Consommation
d’eau mm
DKC4950 430
DKC4814 426
PR37F73 441
E56-5613 446
DKC5707 442
P0725 454
essai Le Magneraud 2012
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Malgré un indice foliaire assez différent entre variété - Essai Le Magneraud 2012
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A partir de données :
1. Renseignées par les irrigants
Localisation parcelle Date de semis ou de plantation
Variété Stades observés
Observations facultatives sur quelques stades clefs pour le maïs: Levée, Floraison femelle, H50.
Pluie et irrigation Interfaces de saisie
Modification de RU max Elle peut être modifiée de +/- 20 mm, facultatif
Recalage de la RU en début de campagne Facultatif
39 Services EXPERTISE
Bilan hydrique
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2. Issues de base de données
RUmax et RFUmax par type de sol Source : ARVALIS – Institut du végétal
Pluie Source : Météo France. Au plus tard jusqu’au 1er mai pour le maïs et la pomme de terre
Tmin & Tmax pour le calcul des dates des stades du maïs Source : Météo France
Prévision ETP à 5 jours* et ETP fréquentielle** *Source : Météo France **Source : ARVALIS – Institut du végétal, calculée à partir de l’historique sur 20 ans.
Prévision pluie à 3 jours : risque de pluie supérieure à 10 mm, entre 10 et 20 mm, supérieure à 30 mm Source : Météo France
40 Services EXPERTISE
Bilan hydrique
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3. Calculées par nos modèles
RU max > RFU max Evolution RU et RFU en fonction des stades Stades du maïs Bilan hydrique.
41 Services EXPERTISE
Bilan hydrique
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Recalages possibles :
par les producteurs
Modification de RU max Elle peut être modifiée de +/- 20 mm (facultatif).
Dates des stades observés Les stades-clefs :
- maïs : levée, floraison femelle et H50% sont observables par l’agriculteur
- Pomme de terre : 50% couverture, fermeture des rangs, début sénescence, sénescence 50%, sénescence 80%
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Bilan hydrique
par le conseiller
Suite à un hiver ou (et) un
printemps sec, possibilité de
recalage du déficit en eau du
sol des parcelles : recalage à
faire après semis
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Les outils de pilotage de l’irrigation demain…
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Des recherches ont montré que ces méthodes sont :
pertinentes : rendent compte du stress hydrique
Mais :
Complexes à mettre en œuvre
Coûteuses : matériel, main d’œuvre
Localisées dans la parcelle : mesures de quelques plantes
Difficilement utisables en grandes cultures comme outil de pilotage
La mesure de l’état hydrique de la plante
Mesure de la température du couvert
…de la variation du diamètre des tiges
…du potentiel foliaire
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Réseau ARAMIS : 26 radars
Comparaison des mesures de pluie, obtenues (i) par un réseau de 19 pluviomètres (courbe noire) et (ii) par un radar à diversité de polarisation ( pour l’estimateur de ZPHI, pour un estimateur classique). [d'après E. Le Bouar, J. Testud, et T.D. Keenan, 2000]
- Avantage
Mesure de la pluie à distance
Couverture spatio temporelle
- Inconvénient
Incertitudes de la mesure
Estimation améliorée du taux de pluie
Déploiement de la double polarisation
- Correction de l’atténuation
- Elimination des échos fixes
- Calibration Radar
- Distinction pluie neige
- Identification de la grêle
Des améliorations continues
Radars météo : disposer d’une information précise sur les précipitations en tout point du territoire
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Applications pour le domaine agricole
Bilan hydrique
Pilotage de l’irrigation
Maladies
Valorisation de l’azote...
Les progrès récents permettent une utilisation quantitative de la donnée
« fusion de données »
intégration d’ informations
d’origine multiple Utilisation directe de
l’information radar
Radar Pluies interpolées
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Télédétection et Irrigation : des recherches en cours
Mesure de l’indice foliaire (SPOT, FORMOSAT…)
A plusieurs dates : cartographie de l’indice foliaire vert et sénescent
• Détection d’anomalie : hétérogénéité d’arrosage
• Représentativité d’une zone de mesure (site tensiométrique, sondes ..)
• Utilisation de l’indice foliaire dans le calcul du bilan hydrique
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Image en infra-rouge thermique : température du couvert,
détection du stress hydrique
MODIS
FA
PA
R 2
1/0
8/2
00
8
MODIS : le capteur "Moderate-Resolution Imaging Spectroradiometer" (capteur embarqué sur le satellite TERRA (NASA) en 1999) fournit des données kilométriques tous les jours entre 0,4 µm à 14,4 µm Le capteur ASTER "Advanced Spaceborne Thermal Emission and Reflection Radiometer" peut acquérir des données hectométriques tous les 16 jours au minimum en mode programmation LANDSAT est un vieux programme USA de 1972 à LANDSAT 7 lancé en 1999 : résolution 90 m mais retour tous les mois
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Bilan hydrique – mesures au champ (tension ou humidité) Avantages - Inconvénients
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Bilan hydrique calculé
Mesures au champ : tensions (sondes
tensiométriques), humidités sol (sondes
capacitives)
période de sol nu : hiver et
printemps jusqu'à la levée
Difficulté pour initialiser le calcul.
Irré-LIS : possibilité d'initialisation
par le technicien si nécessaire
La mesure intègre le bilan hydrique sur le
précédent, le bilan hivernal et l'évaporation au
printemps. Attention cependant à la profondeur
de mesure en cas de déficit profond
De la levée à la couverture
complète par le couvert
La pertinence du calcul dépend : de la
vitesse de progression du couvert, de
la texture et de la structure du sol en
surface, de la couleur du sol
La mesure intègre l'évaporation du sol et la
transpiration des plantes : c'est la période où
la mesure est la plus pertinente
Couverture complète et
période de sénescence
C'est la période où le calcul est le
plus pertinent sous réserve de la
précision des données d'entrée : pluie,
irrigation, ETP
La représentativité des mesures est dépendante
de la représentativité du site
Précision et représentativité
La précision du bilan dépend beaucoup
de la qualité d'estimation des données
d'entrée : irrigation, ETP, pluie
Les mesures sont dépendantes de la
représentativité du site de mesure : (1) choix
initial : sol, situation par rapport au (a) tour d'eau
(b) matériel (2) la mesure locale de l'irrigation
est indispensable .. pour la comparer à la dose
moyenne délivrée par le matériel
En cas d'orageQuelle pluie entrer dans le calcul ? si
une partie a ruisselé
La mesure prend en compte le ruissellement local…
mais quelle représentativité