Welkom bij
Moderne landbouw
!
De auteur is universitair hoofddocent bij de afdeling biologische systeemtechniek van het Irrigated Agriculture Research and Extension Center in Prosser, Washington.
LEPA wordt gebruikt op een rijgewas met sleepsokken om erosie naar de vorendijken te minimaliseren die de waterbeweging in de voren beperken.
Toen centrale scharnieren voor het eerst werden geïntroduceerd, gebruikten ze hogedruk-impactsproeiers bovenop de buis. Deze sprinklers hadden 40 tot 60 pond per vierkante inch (psi) nodig om goed te werken, stonden op een onderlinge afstand van 20 tot 30 voet en de efficiëntie van de irrigatietoepassing was ongeveer 60 procent, zoals gemeten door vangst-can-tests.
Momenteel gebruiken de meeste centrale scharnieren mid-elevation spray-applicatie (MESA). Deze sprinklers gebruiken meestal 15 tot 20 psi drukregelaars, zijn veel dichter bij elkaar geplaatst op ongeveer 10 voet uit elkaar, en de efficiëntie van de irrigatietoepassing wordt routinematig gemeten op ongeveer 80 tot 85 procent.
Low Energy Precision Application (LEPA) en Low Elevation Spray Application (LESA) gaan nog een stap verder door 6 tot 10 psi drukregelaars te gebruiken, de sprinklerdruppels zijn 5 voet of minder uit elkaar geplaatst en de efficiëntie van de irrigatietoepassing is verbeterd tot ongeveer 96 procent zoals gemeten door vangst-can-tests zonder een gewasluifel. Het verlagen van de sprinklerdruppels verhoogt de efficiëntie en verbruikt minder energie; er zijn echter meer druppels nodig om het water gelijkmatig te verdelen.
LEPA is een aanpassing aan de sprinklerconfiguratie op centrale scharnieren of lineaire bewegingen die verdamping en verlies van winddrift minimaliseert door het water bij zeer lage druk rechtstreeks op het grondoppervlak te laten druppelen (druppelen), waardoor aanzienlijke pompenergie en water worden bespaard.
LESA is een vergelijkbare modificatie, maar gebruikt een hangende sproeier of sproeikop om het water te verspreiden om het iets gelijkmatiger toe te passen dan LEPA en geeft het water ook meer tijd om in de grond te infiltreren. Als gevolg hiervan heeft het minder problemen met niet-uniformiteit, ontkieming van gewassen of met plassen en afvloeien in vergelijking met LEPA. Het kan daarom flexibeler zijn dan LEPA met een grote verscheidenheid aan gewassen, rij-oriëntaties en grondbewerkingssystemen.
LESA opereert in een maïsveld. De smalle tussenruimte elimineert typische uniformiteitsproblemen met MESA op grotere tussenruimten omdat de kap het applicatiepatroon verstoort. Hoewel het bladerdak periodiek de koppen omhoog hield, werden geen merkbare uniformiteitsproblemen waargenomen, hoewel de rijen niet in een cirkel waren geplant.
Gemeten waterbesparing
Er zijn tests gedaan met vangblikken om de verschillen in irrigatie-efficiëntie en uniformiteit van MESA versus LESA te evalueren. Deze testen werden 10 verschillende keren gedaan, onder verschillende weersomstandigheden, en de blikken werden zo ingegraven dat de blikopeningen gelijk waren met het grondoppervlak. Bij deze experimenten werd gemiddeld 81 procent van het water dat de MESA-nozzles verliet opgevangen in de opvangbakken.
Ter vergelijking:gemiddeld 96 procent van het water dat de LESA-sproeiers verliet, werd opgevangen in de opvangbakken. Deze verschillen waren statisch significant en vertaalden zich in 18 procent meer water dat de grond bereikte met LESA in vergelijking met MESA. Deze verschillen zullen waarschijnlijk nog groter zijn wanneer de LEPA- of LESA-sproeiers werken binnen een gewas.
De LESA-sprinklers hadden een meetbaar slechtere verdelingsuniformiteit. Dit kan echter van ondergeschikt belang zijn, aangezien de sproeiers dicht genoeg bij elkaar staan zodat het vermogen van de bodem om water zijdelings te verplaatsen en het vermogen van de gewaswortels om naar het water toe te groeien dit gebrek aan uniformiteit op kleine schaal kan compenseren. Het kan worden vergeleken met hoe een natte groef om de 5 voet (om de andere rij irrigeren op een afstand van 30 inch) een rijgewas voldoende kan irrigeren. Diepgewortelde gewassen zoals luzerne zijn bijzonder goed bestand tegen ongelijkmatige waterverdeling als de variatie op kleine schaal is, zoals die van LEPA of LESA.
Er zijn beperkingen
LEPA, en in mindere mate LESA, brengen binnen een kleinere straal en in minder tijd dan bij een spilpassage dezelfde hoeveelheid water aan op de bodem. Daardoor is het risico op afvloeiing van water groter in velden met steile hellingen en dichte bodems waar afvloeiing al een probleem is. Dit soort velden zou waarschijnlijk niet moeten worden omgezet in LEPA of LESA zonder eerst wijzigingen aan te brengen in de grondbewerkings- of residubeheerpraktijken die het verhoogde potentieel voor afvloeiing beperken. Het lagere debiet per sproeier betekent ook dat er in het hele draaipunt kleinere sproeiers zullen worden gebruikt. Deze kunnen gemakkelijker verstopt raken, tenzij het water wordt gefilterd op kleinere deeltjesgroottes in het water.
LEPA wordt gebruikt op munt. Deze opstelling maakt conversie naar MESA mogelijk voor een betere ontkieming van het gewas, indien gewenst.
Positieve testresultaten
LEPA en LESA worden al bijna 20 jaar met succes gebruikt in Kansas en Texas. Dit is veroorzaakt door de zeer acute watertekorten die ze in deze gebieden hebben. Meer water naar de bodem per verpompte gallon vertaalt zich in verbeterde opbrengsten en hogere winsten.
De afgelopen vier jaar zijn er proeven en demonstratieprojecten gaande in de Pacific Northwest. In veel van deze proeven werd de laatste spanwijdte van een spil omgezet in LESA of LEPA voor vergelijkingsdoeleinden met de rest van de spil. De verbouwde gewassen omvatten:timothy hooi, luzerne, graszaad, bonen, munt, kuilgras, gerst, aardappelen en tarwe. Er werd geen waarneembare schade aan de gewassen toegebracht door de sproeikoppen door een van de gewassen te slepen.
De feedback van de telers is overwegend positief. Bijna al degenen die het op hun boerderijen hebben zien demonstreren, breiden uit naar een groter gebruik van LESA of LEPA. Vooral in Idaho, waar een gerechtelijk bevel de waterrechten heeft verminderd, beginnen telers de spil om te zetten in LESA. Munttelers hebben ook hun spil omgezet in LEPA vanwege een bijkomend voordeel van hogere muntolie-opbrengsten die waarschijnlijk te wijten zijn aan water uit sprinklers die muntolie van de bladeren van de plant wassen.
In gebieden waar de bodem bijzonder zanderig is (minder in staat om water zijdelings in de bodem te verplaatsen) en/of als er gewassen groeien met bijzonder ondiepe wortelzones, kan het nodig zijn om een kleinere afstand (2,5 tot 3 voet) tussen de sproeidruppels te gebruiken . Het verwisselen van de LESA sprinkler sproeiplaat is eenvoudig. Vaak is het gewoon een kwestie van ze ondersteboven te draaien om een andere plaat bloot te stellen aan de stroom van het mondstuk; dit vergroot de bevochtigde straal. Een andere benadering is om het water in bepaalde stadia van de gewasontwikkeling meer omhoog te sproeien om mogelijke problemen met de uniformiteit van de waterverdeling te compenseren.
De verliezen door winddrift zijn redelijk zichtbaar onder het MESA-gedeelte en praktisch niet aanwezig in het LESA-gedeelte waar de sproeikoppen zich onder de bovenkant van het tarweblad bevinden.
Potentieel voor kostendeling
LEPA of LESA gebruikt meer druppelslang, sprinklers en drukregelaars en daarom zijn er iets hogere apparatuurkosten die worden geschat op ongeveer $ 1.000 per spanwijdte, afhankelijk van een aantal factoren. Deze kosten kunnen in de loop van de tijd worden betaald door energiebesparingen aan de pomp alleen, zelfs als de kosten voor het herwerken van de pomp om efficiënter te zijn bij een lagere druk in aanmerking worden genomen. Telers die niet genoeg water hebben en gedwongen zijn hun gewassen te weinig te irrigeren, zullen het grootste financiële voordeel behalen door over te schakelen op LEPA of LESA, aangezien hun vermogen om meer water naar de gewassen te krijgen, zal resulteren in verbeterde opbrengsten en gewaskwaliteit.
Wanneer alle vaste kosten van het bezit van grond en apparatuur, het planten, cultiveren en oogsten van een gewas redelijk constant zijn, kunnen betere opbrengsten en gewaskwaliteit resulteren in onevenredig grotere winstmarges voor de teler. Bovendien profiteren LEPA en LESA niet alleen van de teler, maar kunnen ze ook het grote publiek ten goede komen door water- en energiebesparing.
Er zijn verschillende organisaties die bereid zijn om mee te delen in de conversiekosten van MESA naar LESA, afhankelijk van waar je woont. Deze omvatten Bonneville Power Administration-kortingen via uw plaatselijke elektriciteitsbedrijf, de USDA National Resource Conservation Service (NRCS) en mogelijk uw plaatselijke natuurbeschermingsdistrict. Neem voordat u begint met het converteren van pivots contact op met deze organisaties en vraag naar mogelijke programma's voor het delen van kosten.
Dit artikel verscheen in het februarinummer van Hay &Forage Grower op pagina 10 en 11.
Geen abonnee? Klik om het gedrukte tijdschrift te krijgen.
