Författaren är docent vid avdelningen för biologisk systemteknik belägen vid Irrigated Agriculture Research and Extension Center i Prosser, tvätta.
LEPA används på en radgröda med hjälp av dragstrumpor för att minimera erosion av fårvallarna som begränsar vattenrörelsen i fårorna.
När centrumtappar först introducerades använde de högtryckssprinkler på toppen av röret. Dessa sprinklers behövde 40 till 60 pund per kvadrattum (psi) för att fungera korrekt, var åtskilda 20 till 30 fot ifrån varandra och bevattningsapplikationens effektivitet var cirka 60 procent, mätt med catch-can tester.
För närvarande använder de flesta centrumtappar sprayapplicering på mellanhöjd (MESA). Dessa sprinklers använder vanligtvis 15 till 20 psi tryckregulatorer, är placerade mycket närmare varandra med cirka 10 fots mellanrum, och bevattningseffektiviteten mäts rutinmässigt till cirka 80 till 85 procent.
Low Energy Precision Application (LEPA) och Low Elevation Spray Application (LESA) tar det ett steg längre för att använda 6 till 10 psi tryckregulatorer, sprinklerdropparna är placerade 5 fot eller mindre från varandra, och bevattningsapplikationens effektivitet förbättras till cirka 96 procent mätt med catch-can-tester utan grödor. Att sänka sprinklerdropparna ökar effektiviteten och använder mindre energi; Det krävs dock fler droppar för att fördela vattnet jämnt.
LEPA är en modifiering av sprinklerkonfigurationen på mitttappar eller linjära rörelser som minimerar förluster av avdunstning och vinddrift genom att köra (dribbla) vattnet direkt på markytan vid mycket låga tryck, vilket sparar betydande pumpenergi och vatten.
LESA är en liknande modifiering, men använder en upphängd sprinkler eller sprayhuvud för att sprida ut vattnet för att applicera det lite mer enhetligt än LEPA och ger också mer tid för vattnet att infiltrera i jorden. Som ett resultat har den färre problem med ojämnhet, grödans groning eller med tömning och avrinning jämfört med LEPA. Den kan därför vara mer flexibel än LEPA med ett brett utbud av grödor, radorientering och jordbearbetningssystem.
LESA verkar på ett sädesfält. Det smala avståndet eliminerar typiska enhetlighetsproblem med MESA på bredare avstånd på grund av att taket stör appliceringsmönstret. Även om baldakinen med jämna mellanrum höll upp huvudena, observerades inga märkbara enhetlighetsproblem även om raderna inte var planterade i en cirkel.
Mätt vattenbesparing
Tester gjordes med fångstburkar för att utvärdera skillnaderna i bevattningseffektivitet och enhetlighet mellan MESA och LESA. Dessa tester gjordes 10 olika gånger, under olika väderförhållanden, och burkarna grävdes in så att burköppningarna var i nivå med markytan. I dessa experiment samlades i genomsnitt 81 procent av vattnet som lämnade MESA-munstyckena i fångstdunkarna.
Som jämförelse samlades i genomsnitt 96 procent av vattnet som lämnade LESA-munstyckena i fångstdunkarna. Dessa skillnader var statiskt signifikanta och översattes till att 18 procent mer vatten nådde marken med LESA jämfört med MESA. Dessa skillnader kommer sannolikt att bli ännu större när LEPA- eller LESA-sprinklerna arbetar i ett grödatak.
LESA-sprinklerna hade en mätbart sämre distributionslikformighet. Detta kan dock vara av mindre betydelse eftersom sprinklerna ligger tillräckligt nära varandra för att jordens förmåga att flytta vatten i sidled och grödorötternas förmåga att växa mot vatten kan kompensera för denna brist på enhetlighet i liten skala. Det kan jämföras med hur en fuktad fåra var femte fot (bevattning varannan rad på 30-tums avstånd) kan bevattna en radgröda på ett adekvat sätt. Djupt rotade grödor som alfalfa är särskilt motståndskraftiga mot ojämn vattenfördelning om variationen är i liten skala som LEPA eller LESA.
Begränsningar finns
LEPA, och i mindre utsträckning LESA, applicerar samma mängd vatten på jorden inom en mindre radie och på kortare tid än för en pivotpassering. Följaktligen är risken för vattenavrinning förhöjd i fält med branta sluttningar och täta jordar där avrinning redan är ett problem. Dessa typer av fält bör förmodligen inte konvertera till LEPA eller LESA utan att först göra ändringar i bearbetnings- eller resthanteringsmetoder som begränsar den förhöjda potentialen för avrinning. Det lägre flödet per sprinkler innebär också att mindre munstycksstorlekar kommer att användas i hela pivoten. Dessa kan täppas till lättare om inte vattnet filtreras för mindre skräppartikelstorlekar i vattnet.
LEPA används på mynta. Denna inställning tillåter konvertering tillbaka till MESA för bättre groning av grödan, om så önskas.
Positiva testresultat
LEPA och LESA har använts framgångsrikt i Kansas och Texas i nästan 20 år. Detta har drivits av den mycket akuta vattenbristen som de har i dessa områden. Att få mer vatten till jorden per pumpad gallon leder till förbättrad avkastning och högre vinst.
Försök och demonstrationsprojekt har pågått i Pacific Northwest de senaste fyra åren. I många av dessa försök konverterades det sista omfånget av en pivot till LESA eller LEPA för jämförelsesyften med resten av pivoten. Grödorna som odlades inkluderade:timotejhö, alfalfa, gräsfrö, bönor, mynta, ensilagemajs, korn, potatis och vete. Ingen observerbar skada gjordes på grödorna genom att släpa sprinklerhuvudena genom någon av grödorna.
Återkopplingen från odlarna har i stort sett varit positiv. Nästan alla som såg det demonstrerat på sina gårdar expanderar till större användning av LESA eller LEPA. Speciellt i Idaho, där det har skett en domstolsbeordrad minskning av vattenrättigheterna, börjar odlare konvertera pivot till LESA. Myntodlare har också konverterat sina pivoter till LEPA på grund av en extra fördel med högre myntoljeutbyte som sannolikt beror på vatten från sprinkler som tvättar myntaolja från växtbladen.
I områden där jorden är särskilt sandig (mindre kan flytta vatten i sidled i jorden) och/eller om man odlar grödor med särskilt grunda rotzoner, kan det vara nödvändigt att använda ett snävare avstånd (2,5 till 3 fot) mellan sprinklerdroppar . Det är enkelt att byta LESA sprinklersprayplatta. Ofta handlar det bara om att vända dem upp och ner för att exponera en annan platta för strömmen från munstycket; detta vidgar den våta radien. Ett annat tillvägagångssätt är att spruta vattnet mer uppåt i vissa stadier av grödans utveckling för att kompensera för potentiella problem med vattenfördelningens enhetlighet.
Vindavdriftsförlusterna är ganska synliga under MESA-sektionen och praktiskt taget obefintliga i LESA-sektionen där spruthuvudena är under toppen av vetekapellet.
Möjlighet för kostnadsdelning
LEPA eller LESA använder fler droppslangar, sprinklers och tryckregulatorer och därför finns det en något högre utrustningskostnad som uppskattas till cirka 1 000 USD per span, beroende på ett antal faktorer. Dessa kostnader kan betalas över tid genom energibesparingar enbart vid pumpen, även när kostnaderna för att omarbeta pumpen för att bli mer effektiva vid ett lägre tryck beaktas. Odlare som inte har tillräckligt med vatten och tvingas till underskott med bevattna sina grödor kommer att inse den största ekonomiska fördelen av att konvertera till LEPA eller LESA eftersom deras förmåga att få mer vatten till grödorna kommer att resultera i förbättrad skörd och skördekvalitet.
När alla de fasta kostnaderna för ägande av mark och utrustning, plantering, odling och skörd av en gröda är ganska konstant, kan bättre skördar och skördekvalitet resultera i oproportionerligt större vinstmarginaler för odlaren. Dessutom gynnar LEPA och LESA inte bara odlaren utan kan också gynna allmänheten genom vatten- och energibesparing.
Det finns flera organisationer som är villiga att dela på konverteringskostnaderna från MESA till LESA, beroende på var du bor. Dessa inkluderar Bonneville Power Administration-rabatter genom ditt lokala elverk, USDA National Resource Conservation Service (NRCS) och möjligen ditt lokala naturvårdsdistrikt. Innan du börjar konvertera pivot, kontakta dessa organisationer och fråga om potentiella kostnadsdelningsprogram.
Den här artikeln dök upp i februarinumret 2017 av Hö- och foderodlare på sidorna 10 och 11.
Inte en prenumerant? Klicka för att hämta den tryckta tidningen.
