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Dr James HillsTasmanian Institute of Agriculture (TIA) - University of Tasmania

Water use efficiency and irrigation management of Tasmanian forage options

Summary

• Forages and WUE• Irrigation scheduling• Pasture productivity• Grazing management

Water use efficiency (WUE)

• Ratio of dry matter (DM) production to water used

• Perennial ryegrass 1.1–1.2t DM/ML• Turnips 4t DM/ML• Maize 5t DM/ML

• Achieving high forage yields (t DM/ha) is a key determinant to maximising WUE

Irrigation scheduling

• Need to know– Readily available water– Evapotranspiration– System capacity

– Soil moisture probes are useful to visualise what is in the bucket!!

Readily Available Water  (RAW)

• Ranges between 9 and 27mm for pasture with root depth of 30cm

Water in and out

System capacity

• The system capacity is the maximum possible rate at which the machine can apply water to the irrigated field area.

• Expressed in mm/day —NOT the depth applied per pass (mm).

Evapotranspiration

0

1

2

3

4

5

6

7

8

1/06

/201

5

1/07

/201

5

1/08

/201

5

1/09

/201

5

1/10

/201

5

1/11

/201

5

1/12

/201

5

1/01

/201

6

1/02

/201

6

1/03

/201

6

1/04

/201

6

1/05

/201

6

1/06

/201

6

1/07

/201

6

1/08

/201

6

6 to 6.5 mm/day maximum in January

ET0 (m

m)

Deloraine

• RAW  24mm• ETo max 6.5mm/day• Designed system capacity 6.5mm/day• Irrigating one day in three• Depth applied 6.5mm every third day• Managed system capacity 2.17mm/day

‐45

‐40

‐35

‐30

‐25

‐20

‐15

‐10

‐5

0

5

Soil water deficit (m

m)

field capacity refill point water every 3rd day

Irrigation scheduling and pasture productivity

Pasture growth rates 2016Cressy vs Montana

kg DM/ha/da

y

0

10

20

30

40

50

60

70

26/01/20

16

31/01/20

16

5/02

/201

6

10/02/20

16

15/02/20

16

20/02/20

16

25/02/20

16

1/03

/201

6

6/03

/201

6

11/03/20

16

16/03/20

16

Cressy Montana

Cressy

Montana

The green drought

Average ETo = 4.9mm/day Designed system capacity = 6.3mm/dayManaged system capacity=  1.8mm/dayNeed to water 5.5 days out of seven.

The farmer’s calculation

• Cressy averaged 30–40kg DM/ha/day

• Opportunity loss of 20kg DM/ha/day

• Opportunity loss of 210t pasture on 117ha pivot replaced with purchased grain

• $200/t extra cost

• $42,000 extra cost over three months

2016/17 pasture growth rates

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

6/11/2016

26/11/2016

16/12/2016

5/01/2017

25/01/2017

14/02/2017

6/03/2017

26/03/2017

15/04/2017

5/05/2017kg DM/ha/da

y

Cressy

average

Cutting silage Grazing management

2016/17 soil moisture

Under irrigating

675083484283 54 32 kg DM/ha/day

Water budget

kg DM/ha/day

‐40

‐30

‐20

‐10

0

10

20

3025

‐Oct

27‐Oct

29‐Oct

31‐Oct

2‐Nov

4‐Nov

6‐Nov

8‐Nov

10‐Nov

12‐Nov

14‐Nov

16‐Nov

18‐Nov

20‐Nov

22‐Nov

24‐Nov

26‐Nov

28‐Nov

30‐Nov

2‐De

c

4‐De

c

6‐De

c

8‐De

c

10‐Dec

12‐Dec

14‐Dec

16‐Dec

18‐Dec

20‐Dec

22‐Dec

24‐Dec

26‐Dec

28‐Dec

30‐Dec

Soil Moisture De

ficit (m

m)  Ra

in and

 Irrig

Water budget 25 October ‐ 31 December 2016

irr Rain Def

83 43 54

WUE calculations

• 36.3kg DM/ha/day• 90.5mm rainfall + irrigation• 1.1t DM/ML

• 83.3kg DM/ha/day• 159mm water requirement• 1.5t DM/ML

‐60

‐50

‐40

‐30

‐20

‐10

0

10

20

30

1‐Jan

2‐Jan

3‐Jan

4‐Jan

5‐Jan

6‐Jan

7‐Jan

8‐Jan

9‐Jan

10‐Jan

11‐Jan

12‐Jan

13‐Jan

14‐Jan

15‐Jan

16‐Jan

17‐Jan

18‐Jan

19‐Jan

20‐Jan

21‐Jan

22‐Jan

23‐Jan

24‐Jan

25‐Jan

26‐Jan

27‐Jan

28‐Jan

29‐Jan

30‐Jan

31‐Jan

1‐Feb

2‐Feb

3‐Feb

4‐Feb

5‐Feb

6‐Feb

7‐Feb

8‐Feb

9‐Feb

10‐Feb

Soil  M

oisture De

ficit   (mm)   Rain an

d Irrig

Water budget 01 Jan ‐ 10 Feb 2017

Irrigation Rain Deficit

5054 7144

Grazing management

83 56

kg DM/ha/day

Top three take‐home messages

• Beware of the green drought• Poor watering costs production and money• Grazing management important (utilisation is key to profitability)

Faculty of Science, Engineering & Technology

Tools, resources and training

The Yield IrrisatScheduling Irrigation 

Diary (SID)

https://sid.usq.edu.au/http://www.theyield.com/products/free‐growers‐app

https://irrisat‐cloud.appspot.com/

Acknowledgements

David McLaren, TIABill Cotching, TIAReuben Wells, AgLogic

Farmers