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Improvement of an almond field uniformity and vigor through irrigation management

Titre :	Improvement of an almond field uniformity and vigor through irrigation management Ajouter au panier
Auteur(s) :	Emeraude Panaget, Auteur (et co-auteur) Patrick Stella, Tuteur Olivier Jerphagnon, Responsable de stage
Type de document :	Mémoire
Filière :	Ing. DA : PISTv -- Produire et innover dans les systèmes techniques végétaux
Sujets :	Pistache Amandes ; Irrigation
Résumé :	L’agriculture Californienne fait aujourd’hui face à de nouveaux défis : la sécheresse dure depuis déjà quatre ans et les ressources en eau sont limitées. La production agricole dans la Central Valley dépend entièrement de l’irrigation. Le maintien de la production d’amande, gourmande en eau et majoritaire dans cette région, est particulièrement menacé. C’est dans ce cadre que PowWow Energy souhaite développer un service de conseil en irrigation repérant les problèmes d’uniformité grâce aux technologies d’imageries aériennes et proposant des calendriers d’irrigation innovants. Après une année difficile en 2014, Nichols Farms et PowWow Energy travaillent ensemble pour la première fois. L’objectif est d’améliorer l’uniformité des champs d’amandes et de pistaches pour faciliter la récolt[...] L’agriculture Californienne fait aujourd’hui face à de nouveaux défis : la sécheresse dure depuis déjà quatre ans et les ressources en eau sont limitées. La production agricole dans la Central Valley dépend entièrement de l’irrigation. Le maintien de la production d’amande, gourmande en eau et majoritaire dans cette région, est particulièrement menacé. C’est dans ce cadre que PowWow Energy souhaite développer un service de conseil en irrigation repérant les problèmes d’uniformité grâce aux technologies d’imageries aériennes et proposant des calendriers d’irrigation innovants. Après une année difficile en 2014, Nichols Farms et PowWow Energy travaillent ensemble pour la première fois. L’objectif est d’améliorer l’uniformité des champs d’amandes et de pistaches pour faciliter la récolte et de mettre en place un nouveau calendrier d’irrigation pour gérer le stress des arbres. A terme la volonté de PowWow Energy est d’augmenter l’efficience de l’utilisation de l’eau mesurée par le rendement obtenu par unité d’eau appliquée. C’est ainsi qu’en 2015 le Technology Manager de Nichols Farms décide d’adopter un calendrier d’irrigation basé sur le remplacement de l’eau « évapotranspirée » par les arbres et le sol. Dans cette étude j’analyse les facteurs de variabilité spatiale puis l’efficacité des mesures compensatoires sur un champ d’amande nommé AKE-D. Des ajustements localisés de la quantité d’eau appliquée ont été mis en oeuvre afin de compenser les facteurs de variabilité du champ : principalement des sols hétérogènes par leur texture ou leur pH et des stocks d’eau inégaux suite aux inondations non uniformes du champ effectuées en début de saison. En comparant la vigueur des arbres grâce à une mesure NDVI, les conditions météorologiques et les calendriers d’irrigation entre 2014 et 2015, il m’a été possible de conclure à une compensation effective des stocks d’eau inégaux liés aux inondations ainsi qu’à une amélioration globale de la vigueur des arbres grâce à un calendrier d’irrigation plus adapté. En revanche, la différence de texture de sol est plus difficile à compenser et la solution retenue a été de stresser davantage les zones plus vigoureuses. Au vu de ces résultats, le service de conseil en irrigation a été utile au producteur : l’imagerie a permis d’identifier les causes d’hétérogénéité spatiale et de bien les délimiter, le changement de calendrier a amélioré la santé des arbres sur ce champ. Cependant, des contraintes notamment financières et techniques au niveau de l’exploitation agricole limitent la mise en oeuvre d’éventuelles recommandations. Les recommandations doivent tenir compte du système d’irrigation existant et de ces capacités. D’autre part, une méthodologie plus rigoureuse permettrait à PowWow dans le cadre de l’expansion du projet de faciliter le diagnostic et fluidifier l’échange de données avec l’agriculteur. California agriculture is facing new challenges. The drought has been striking for four years now and the water resources are getting scarcer. The agricultural production in the Central Valley is totally dependent on irrigation. Almonds, one of the major crop in California, require a large amount of water to grow. That is why PowWow Energy aims to develop the Irrigation Advisor service which detects uniformity issues thanks to aerial imagery and suggests innovative irrigation schedules. After a tough year in 2014, Nichols Farms and PowWow Energy are working together for the first time. The goal is to improve the uniformity of almond and pistachio orchards in order to make harvest less difficult and to set a new irrigation schedule up to manage the trees’ stress. The longer term objective is to increase water-use efficiency, measured by the yield produced for each unit of water applied. In 2015 the Technology Manager at Nichols Farms decided to switch to an irrigation schedule based on replacing the water lost by the trees and the soil during evapotranspiration. In this study I analyzed the spatial variability factors and the effectiveness of the compensatory measures on an almond field called AKE-D. Specific adjustments of the amount of water applied have been implemented locally to compensate for the main variability factors on this field: heterogeneous soil types by their pH or texture, and uneven water storage following non uniform floods made on the field at the beginning of the season. By comparing the trees’ vigor, using a NDVI measure, weather conditions and irrigation schedules between 2014 and 2015, I could conclude that the uneven water storage has been effectively compensated and the overall vigor has been improved thanks to a more adapted irrigation schedule. However the effect of soil texture difference seems to be harder to correct therefor the farmer decided to stress the vigorous areas of the field. Given these results, the Irrigation Advisor service has been useful to the producer. The imagery technology allowed PowWow Energy to identify some factors of spatial heterogeneity and to locate them with accuracy. The change of schedule also improved significantly the health of the orchard. However technical and financial constraints at the farm level limited the implementation of some recommendations. Further recommendations must be based on the existing irrigation system and take into account its capacity and limits. Furthermore since the project is being extended to other customers,a more rigorous methodology on PowWow Energy’s side would allow an easier diagnosis and make the data exchange smoother with the farmer.
Editeur(s) :	Paris [France] : AgroParisTech
Date de publication :	2015
Format :	45 p.
Note(s) :	Diplôme d'ingénieur AgroParisTech, Mémoire de fin d'études, Dominante d’approfondissement : PISTv (Produire et Innover dans les Systèmes Techniques végétaux), 2015
Langue(s) :	Anglais ; Français
Lien vers la notice :	https://infodoc.agroparistech.fr/index.php?lvl=notice_display&id=193025