Irré-LIS® un bilan hydrique en ligne pour aider au pilotage

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


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


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


Bilan hydrique

Services EXPERTISE

Un bilan hydrique en ligne


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

5

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


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


Un bilan hydrique en ligne


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)


Mesure de la consommation d’eau

modélisation


Mesure de la réserve utilisée :

RUmax par type de sol


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


Malgré un indice foliaire assez différent entre variété - Essai Le Magneraud 2012


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


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


Bilan hydrique


3. Calculées par nos modèles

RU max > RFU max Evolution RU et RFU en fonction des stades Stades du maïs Bilan hydrique.


Bilan hydrique


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


Les outils de pilotage de l’irrigation demain…


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


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


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


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


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


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

Irré-LIS® un bilan hydrique en ligne pour aider au pilotage

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