Les premières civilisations utilisaient l'irrigation par inondation, également connue sous le nom d'irrigation par sillons, pour faire pousser des cultures. Malgré les nombreux avantages de l'irrigation mécanisée, cette méthode est toujours utilisée aux États-Unis et dans les pays moins développés. Pour irriguer selon la méthode des inondations, des sillons sont creusés entre les rangs de culture et l'eau est pompée dans les champs. L'eau s'écoule le long des sillons, qui atteignent l'extrémité du champ, s'infiltre dans le sol et hydrate la zone racinaire des cultures. Cette méthode d'irrigation produira de meilleurs rendements que les cultures des zones arides, mais elle présente un certain nombre d'inconvénients.
Les préoccupations environnementales ne sont pas les moindres. L'arrosage excessif est un problème courant lors de l'irrigation par inondation (Yonts et al., 2007). Un arrosage excessif peut entraîner le lessivage de l'azote et d'autres produits chimiques agricoles dans les eaux souterraines. De plus, un arrosage excessif peut entraîner une perte de rendement.
Selon une étude de 2014, les cultures céréalières récoltées à la main et combinées qui étaient légèrement trop arrosées, à 125 % de l'évapotranspiration (ET), ont produit des rendements inférieurs à ceux des mêmes cultures légèrement sous-arrosées à 75 % de l'ET (Irmak, 2014). Comme on pouvait s'y attendre avec une méthode plus ancienne, l'irrigation par inondation demande beaucoup de main-d'œuvre. Le terrain doit être préparé en nivelant puis en creusant des sillons. Une légère pente descendante facilite le processus ; mais si la pente est trop forte, l'eau s'accumulera à l'extrémité aval du champ et les cultures en amont ne recevront pas suffisamment d'eau. Toute légère variation de pente ou de terrain peut empêcher l'eau d'atteindre le bout du champ et provoquer une accumulation. Les champs doivent être de forme rectangulaire et ne pas être trop grands pour que l'eau puisse se disperser uniformément. Il est généralement recommandé que les sillons d'irrigation ne dépassent pas 600 pieds de longueur sur les sols à texture grossière ou sableux, et 1 300 pieds sur les sols à texture moyenne (Yonts et al., 2007).
Lorsqu'il s'agit de récolter le meilleur rendement possible, l'irrigation par inondation est désavantagée en raison de la faible uniformité de la distribution de l'eau. Dans le cas de l'irrigation par inondation, le sol situé en amont a tendance à subir une percolation profonde, c'est-à-dire à un excès d'eau, et le sol en aval peut ne pas recevoir suffisamment d'eau. Ce problème est exacerbé dans les sols présentant un taux d'infiltration élevé, comme les sols à texture grossière, car le sol absorbe l'eau plus rapidement (Yonts et al., 2007).
Pour les cultivateurs qui souhaitent éviter un arrosage excessif ou insuffisant, et ainsi augmenter leurs rendements, l'irrigation par pivot central est un bon choix. De plus, les pivots centraux sont plus efficaces et demandent moins de main-d'œuvre que l'irrigation par inondation. Contrairement à l'irrigation par inondation, les pivots centraux assurent une distribution uniforme de l'eau dans tout le champ. Cela permet aux cultures d'atteindre leur plein potentiel de rendement, quelle que soit leur position sur le terrain. Les ensembles de gicleurs étant personnalisables, les pivots centraux peuvent aller au-delà de l'uniformité pour fournir exactement la bonne quantité d'eau en fonction des conditions du champ et de cultures spécifiques. L'eau est contrôlée au moyen de différentes plaques d'arrosage, de pressions de fonctionnement, de hauteurs de montage et de l'espacement des gicleurs.
Non seulement les pivots centraux appliquent l'eau de manière plus uniforme que l'irrigation par inondation, mais ils utilisent également moins d'eau par application. Certaines options, comme les têtes d'arrosage LEPA (Low Energy Precision Application), augmentent l'efficacité des pivots. Les tuyaux d'arrosage sont un bon choix pour les cultures de courte durée. Ils conservent l'eau en l'appliquant plus près du sol. La technologie agricole de précision, qui est disponible avec des pivots centraux, peut également contribuer à économiser l'eau en fournissant des informations qui aident l'irrigateur à prendre des décisions éclairées quant au moment et à la quantité d'irrigation.
De plus, les pivots centraux constituent une option d'irrigation nécessitant peu de main-d'œuvre. Toutes les fonctions sont automatisées via un panneau de commande central. Si l'irrigateur le souhaite, les systèmes peuvent être surveillés et contrôlés à l'aide d'un smartphone ou d'un ordinateur.
L'irrigation par inondation fonctionne mieux dans les petits champs rectangulaires. Les caractéristiques de conception personnalisables des pivots centraux leur permettent de s'adapter à presque tous les champs, qu'ils soient grands, petits ou de formes inhabituelles. Les travées d'enroulement se plient jusqu'à 180 degrés autour d'objets ou de lignes d'arbres et les travées de chute sont facilement déconnectées pour l'irrigation autour des obstacles. Les coins à bras pivotants (SAC) irriguent dans les coins des champs, afin que les producteurs puissent tirer le meilleur parti de chaque acre. Avec de nombreux types de pivots, aucun nivellement du terrain n'est requis. Le Reinke Electrogator® est propulsé par un moteur à engrenages à haut rendement qui propulse le système sur des terrains accidentés et dans des conditions de sol difficiles. Le crochet et le récepteur à joint flexible, une autre caractéristique d'Electrogator®, est un joint de tuyau qui permet au système de traverser un terrain accidenté avec un impact minimal sur le débit d'eau.
La durabilité du système d'irrigation est un facteur important dans le calcul de sa valeur économique. Plus la durée de vie du système est longue, plus l'investissement initial est rentable au fil du temps. Bien qu'ils nécessitent un investissement initial, les pivots centraux ont résisté à l'épreuve du temps avec une fiabilité et une durabilité éprouvées.
Pour minimiser l'investissement initial, un pivot de base est un bon choix lors de la conversion de l'irrigation par inondation à l'irrigation par pivot central. Une fois l'investissement initial rentable, de nombreuses améliorations sont disponibles, y compris des options d'irrigation de précision. Les pivots centraux peuvent exécuter des prescriptions d'irrigation à débit variable (VRI) pour des champs présentant des conditions de sol diverses. La gestion à distance, combinée à des capteurs de sol, est également disponible pour aider les producteurs à prendre des décisions éclairées et à appliquer l'eau de manière judicieuse. L'investissement initial dans un pivot central de base répond non seulement aux besoins d'irrigation actuels, mais constitue également une étape vers l'avancement des opérations agricoles dans le futur.