آبیاری محصولات سبزی سابقه ای طولانی دارد که ناشی از این واقعیت است که آب یک منبع محدود است. تاکید بر داشتن مقدار مناسب آب برای رشد موفق گیاه همچنان رو به افزایش است.
به گزارش Fairfax، مستقر در ویرجینیا انجمن آبیاری، آبیاری در 6000 سال قبل از میلاد آغاز شد. تقریباً در همان زمان در مصر و بین النهرین (عراق و ایران کنونی) با استفاده از آب رودخانه های سیلابی نیل یا دجله/فرات آغاز شد. آب های سیل که از ژوئیه تا دسامبر رخ داد، به مدت 40 تا 60 روز به مزارع منحرف شد. سپس آب در لحظه مناسب در چرخه رشد دوباره به رودخانه تخلیه شد.
در سال 1800 پس از میلاد، زمین های آبی در سراسر جهان به 20 میلیون هکتار رسید. این در مقایسه با 600 میلیون هکتار امروز است.
پتانسیل آبیاری بارانی قابل حمل در تولید محصول پس از جنگ جهانی دوم شناخته شد. کاتالیزور در دسترس بودن رو به رشد آلومینیوم بود. فلز سبک شروع به جایگزینی لوله های فولادی سنگین و اتصالات ساخته شده از چدن یا فولاد کرد.
اهمیت آلومینیوم در آمارهای دوره مشهود است. ارقام دولت ایالات متحده نشان می دهد که 1.25 میلیون پوند لوله در ایالات متحده در سال 1946 نصب شد. تا سال 1955، این رقم به 50 میلیون پوند افزایش یافت.
چهار نوع اصلی آبیاری وجود دارد: سطحی (غرقابی و شیاری). آب پاش؛ چکه کردن و زیر سطحی روشهای سطحی عموماً بیشترین میزان آب را در اثر تبخیر از دست میدهند و برای چندین دهه محبوبیت خود را کاهش میدهند زیرا سیستمهای قطرهای کارآمد جای آنها را گرفتهاند.
دنیای سبزیجات در چند دهه اخیر شاهد تغییر به سوی آبیاری قطره ای بوده است.
آبیاری قطره ای (همچنین به عنوان آبیاری قطره ای یا میکروآبیاری نیز شناخته می شود) با اجازه دادن به آب به آرامی در نزدیکی ریشه های گیاه از طریق شبکه ای از دریچه ها، لوله ها، لوله ها و قطره چکان ها، امکان استفاده دقیق کنترل شده از آب و کود را فراهم می کند. پلاستیک استفاده ترکیبی از آبیاری قطره ای، مالچ پلی اتیلن و بسترهای بلند است. به گفته کارشناسان صنعت، بیشترین بهره وری و زودرس ممکن است در تولید سبزیجات با ترکیب پلاستیک با استفاده از پیوند حاصل شود.
گفت: «بیشتر سبزیکارانی که با آنها سروکار دارم، نوعی آبیاری دارند ران گلدی، مربی ارشد توسعه در دانشگاه ایالتی میشیگان
گلدی راه اندازی و راه اندازی شد شبکه آبیاری جنوب غربی میشیگان، یک برنامه پایش رطوبت خاک با پرداخت هزینه خدمات است که مطالعه هفتگی و مشاوره در مورد کاربرد آبیاری را به کشاورزان ارائه می دهد.
گلدی گفت: "بسته به محصول، بیشتر آنها به قطره قطره می روند." "برخی از محصولات مانند ذرت، هویج، کرفس، پیاز، لوبیا، سیب زمینی، ترشی، نخود و برخی دیگر که با تراکم بالا کاشته می شوند، خود را به قطره نمی کشند."
دیگر مزایای ارائه شده توسط سیستم های قطره ای، به گفته گلدی، عبارتند از:
- آبیاری قطره ای نیز از خطوط قطره ای برای کود دهی استفاده می کند
- نوار جبران کننده فشار امکان استفاده از قطره چکان را در مکان های تپه ای فراهم کرده است
- هنگامی که صحبت از ایمنی مواد غذایی به میان می آید، قطره چکه بسیار بهتر است
- قطره ای استفاده موثرتر از آب و مواد مغذی را فراهم می کند
- قطره می تواند فشار و حجم کمتری را کاهش دهد و بنابراین برای کسانی که خروجی چاه پایینی دارند بهتر است
- قطره فشار بیماری را با خیس نکردن برگها و میوه به حداقل می رساند
- کشاورزان می توانند آبیاری قطره ای انجام دهند و همچنان فعالیت های مزرعه ای دیگر را انجام دهند
- خودکار کردن قطره آسان تر است
گلدی گفت: "آبیاری یکی از بهترین راه ها برای کاهش خطر در محصولات با ارزش بالا، حتی در ایالت های پر آب مانند میشیگان است." من هر تولید کننده سبزیجات با ارزش را تشویق می کنم که آبیاری را به روشی ترجیحا قطره ای انجام دهد.
بررسی روش های آبیاری در کالیفرنیا توسط انجمن آمریکایی مهندسین عمران در سال 2010 اطلاعاتی را در مورد روش های استفاده شده توسط کشاورزان برای آبیاری محصولات خود جمع آوری کرد. نتایج با بررسی های قبلی برای ارزیابی روند مقایسه شد.
بر اساس یافته ها، از سال 1972 تا 2010 سطح زیر کشت برای باغات از 15 به 30 درصد و برای تاکستان از 6 به 15 درصد افزایش یافته است. سطح زیر کشت سبزیجات نسبتاً ثابت باقی مانده است، در حالی که سطح زیر کشت محصولات زراعی از 67 به 41 درصد سطح آبی کاهش یافته است. اراضی آبیاری شده با آبیاری کم حجم (قطره ای و میکرو بارانی) تقریباً 38 درصد افزایش یافته است در حالی که میزان اراضی آبیاری شده به روش های سطحی تقریباً 37 درصد کاهش یافته است.
مطابق با وزارت کشاورزی ایالات متحدهکشاورزان کالیفرنیا با وجود امید به خیس کردن ال نینو، با یک سال خشکسالی دیگر در سال 2016 روبرو هستند. حتی پس از چهار سال از بدترین خشکسالی ثبت شده، تولید مزرعه کالیفرنیا در سال 54 به رکورد 2015 میلیارد دلار رسید که بیش از نیمی از تولید این کشور را تشکیل می دهد. تولید تازه. آب های زیرزمینی به جبران کمبود بارندگی در کالیفرنیا کمک کرده است، اما اضافه برداشت از آب های زیرزمینی نمی تواند به طور نامحدود ادامه یابد.
کشاورزان کالیفرنیا با کشت زمین به خشکسالی پاسخ داده اند. روی آوردن به محصولاتی که ارزش بیشتری در واحد آب دارند. و فن آوری های آبیاری سوئیچینگ. تقریباً تمام زمینهای زراعی کالیفرنیا آبیاری میشوند، بنابراین بهبود مستمر در راندمان آبیاری کلیدی برای مقابله با خشکسالی است.
بهره وری تولید
دیوید زولدوسکی، کارگردان مرکز فناوری آبیاری (CIT) در دانشگاه ایالتی کالیفرنیا، فرسنو، 35 سال است که با کشاورزان در مورد مسائل آبیاری کار می کند.
CIT در سال 1980 و به دنبال یکی از بدترین خشکسالی های تاریخ کالیفرنیا (قبل از خشکسالی فعلی) در سال های 1976-77 تأسیس شد.
زولدوسکی گفت که قانونگذار ایالتی مصمم است تا اقدامات بیشتری را برای اصلاح شیوههای آبیاری در کالیفرنیا انجام دهد، همانطور که استفاده از آبیاری قطرهای در حال تبدیل شدن به خود بود. این مرکز کار آزمایشگاهی خود را همراه با توسعه محصولات آبیاری تکامل داده است.
او گفت: «ما در 35 سال گذشته به نوعی در آزمایش تجهیزات آبیاری پیشرو بوده ایم.
او گفت: «ما با قطره چکانها، نوار قطرهای برای کشت سبزیجات کار میکنیم، و همچنین تحقیقات و آموزشهای میدانی زیادی انجام میدهیم تا آنچه را یاد میگیریم و با تولیدکنندگان به اشتراک بگذاریم. ما به حدی رسیدهایم که اکنون در حال ترویج نوآوری با شرکتها و محصولات آبیاری هستیم.»
زولدوسکی روزهای قبل از فناوری قطرهای را به یاد میآورد که «همه چیزها با آبپاش آبیاری میشدند. سبزیجات برای مدت طولانی با آبپاش کشت می شدند. کشاورزی دقیق همه اینها را تغییر داد.»
او گفت که چالشهای اولیه استفاده از قطرهای شامل پی بردن به عمق اثربخشی آن و مدت زمان کارکردن سیستم است. کار با اندازه سوراخ ها در قطره چکان ها و جلوگیری از آسیب رساندن حشره کش ها به نوار قطره ای نیز مواجه شد.
زولدوسکی گفت: «تکنولوژی به ما این امکان را داد که با استفاده از نوار قطرهای در تولید سبزیجات، تولید و کارایی خود را به میزان قابل توجهی بهبود بخشیم.
او قبل از اینکه بفهمند چگونه برای کاشت و برداشت نیازهای کاشت و برداشت را در اطراف پلاستیک کار کنند، متوجه بی میلی از سوی تولیدکنندگانی شد که با آبیاری بارانی راحت بودند.
او گفت: «با قطرهای، واقعاً میتوانیم آب مصرفی و به طور کلی کود را مدیریت کنیم. درک خوبی از مدیریت عمق، استفاده از پلاستیک و قطره چکان های بهتر برای دستیابی به سرعت جریان و فاصله مناسب به منظور دستیابی به فیلتراسیون بهبود یافته وجود دارد.
وی گفت: استفاده از پهپادها برای سنجش از دور، دید بهتری از اثربخشی آبیاری در مزرعه می دهد.
ما میتوانیم نقاط نشتی، گیاهان تحت تنش را شناسایی کنیم و در مراحل اولیه شناسایی کنیم که ممکن است با آبیاری، حاصلخیزی، خاک و حشرات مشکل داشته باشیم. این می تواند به اصلاح مشکلات در طول فصل رشد کمک کند و این اطلاعات را زودتر به شما بدهد.
در اوایل چندین سال پیش، زولدوسکی درگیر کاری بود که از حسگرهایی برای نظارت بر شاخص رویشی مزارع بزرگ خربزه استفاده می کرد.
"یک هفته یا 10 روز بیرون، می توانید با کمی دقت به مناطق مختلف مزرعه نگاه کنید و بیرون بروید و بازده و اندازه محصول را تخمین بزنید. این به افراد بازاریابی کمک کرد تا مزرعه را قبل از برداشت آن پیش فروش کنند. برخی از این اطلاعات را که میتوان ارائه کرد، 15 تا 20 سال پیش میدانستیم.»
او گفت که استفاده از فناوری جدید «فرایند تکاملی بوده است». «فقط به این دلیل که یک نفر این کار را انجام می دهد به این معنی نیست که به طور گسترده ای سازگار است. ما شروع به دیدن پرورش دهندگان هستیم که هوا را به خطوط قطره ای تزریق می کنند و به هوادهی آب در ناحیه ریشه کمک می کند که منجر به افزایش عملکرد می شود. در پنج سال گذشته شاهد افزایش 15 درصدی خربزه های قابل فروش در بازار بوده ایم.
زولدوسکی گفت که کشاورزان از شیوههای مدیریت بدون خاکورزی یا حداقل خاکورزی بیشتر استفاده میکنند، «بنابراین خاک به اندازه کافی کار نمیکند. این مزایا هم در هزینه و هم در تاکید بر سلامت خاک خواهد بود. مردم توجه بیشتری برای اطمینان از سالم بودن خاک تا حد امکان دارند. برخی در حال رشد سبزیجات با شوری بیشتر هستند که باعث میشود بخشی از آن زمین از محصولات حساس به خاک دور شود.»
او گفت که کمبود نیروی کار همچنان یک مشکل است، به ویژه با نیروی کار ماهر بیشتری که برای درک و استفاده از آخرین ابزارهای تکنولوژیکی مورد نیاز است.
او گفت: «شما در آبیاری قطره ای به نیروی کار کمتر اما ماهر بیشتری نسبت به آبیاری بارانی نیاز دارید. «شما قبلاً آبپاشها را با دست حرکت میدادید. اکنون اطلاعات بیشتری وجود دارد. کل ارتباط بی سیم یک مزیت بزرگ بوده است. اطلاعاتی در مورد فشار و جریان آبیاری، وضعیت رطوبت خاک، همراه با خوانش باد و آب به شما می دهد.
امروزه تولیدکنندگان داده های بیشتری برای تصمیم گیری در اختیار دارند. در آینده، ما شاهد جمعآوری دادههای بسیار بیشتری از این میدان خواهیم بود که از طریق آیفون یا موارد دیگر بهصورت منظم جمعآوری میشوند.»
رویکرد عملی دریپ
جان نای، رئیس و یکی از بنیانگذاران سنت جوزف، مستقر در میشیگان تریکل ایز، بیش از 40 سال است که در زمینه آبیاری فعالیت دارد. او با پرورش دهنده جیم دمسکی، یکی از اولین پرورش دهندگان جنوب غربی میشیگان که از قطره چکه استفاده کرد، کار کرده است.
نای گفت: «آنها برای مدت طولانی گوجه فرنگی را با آبیاری بارانی در بالای آن ها پرورش می دادند. اتفاقی که میافتد این است که مقدار مشخصی از زخمها روی آنها باقی میماند. او مدت زیادی است که گوجه فرنگی می کارد - 15 سال یا بیشتر. او فقط دلار می چرخاند و هیچ پولی در نمی آورد. او در مورد چشم انداز تخت های مرتفع، فیلم، پلاستیک قطره ای، تغذیه آب و مواد مغذی به آن سیستم هیجان زده بود. انجام این کار در یک زمان گام بزرگی بود. این در واقع بهترین راه برای انجام آن بود.
من در چندین زمینه کار کردم. تولید او در زمین مسطح بود، او حدود 700 جعبه گوجه فرنگی شماره 1 را به هکتار می آورد. هنگامی که او با استفاده از فیلم به تخت های مرتفع تبدیل شد، محصول به 1,500 بوشل در هکتار رسید. او عملکرد را بیش از دو برابر کرد و کیفیت بسیار افزایش یافت. او نمی توانست دستورات را دنبال کند. سایر پرورش دهندگان منطقه آن را دیدند و خواستند از آن استفاده کنند.
او گفت: «(قطرهای) برای فلفل، بادمجان و سایر محصولات سبزیجات کاربردی است. اکنون همه در صنعت سبزیجات به جز در زمین های گل آلود از این فناوری استفاده می کنند. با بازدهی بیش از 2,000 جعبه در هکتار، داستان بسیار هیجان انگیزی است.»
نای گفت که استفاده از قطره با کیفیت بهتر لوله و دانستن بیشتر در مورد تغذیه با مواد مغذی کمک کرده است.
"این کمی تکامل بوده است - یک تحول هیجان انگیز. همه در این صنعت به سراغ آن رفته اند و هرگز به عقب بازنگشته اند، زمانی که ببینند چقدر می تواند خوب باشد."
نای گفت که در مراحل اولیه، مقاومت تولیدکنندگان نسبت به نصب قطرهای وجود داشت.
به نظر میرسید که هزینه زیادی داشته باشد - چیزهای زیادی برای تغییر. برای کسانی که آن را امتحان کردند، جوایز وجود داشت و کل صنعت در صف قرار گرفت. انجام این کار کاملاً یک سرمایه گذاری هزینه است. تولید و کیفیت بسیار بالاتر است و در نهایت هزینه هر واحد کمتر است.
او گفت که پیشرفتها در لولهها باعث شده است «آنقدر قابل اعتماد باشد که بعید است وصل شود. آن طور که ما می خواهیم کار می کند. اگر پرورش دهندگان فیلتر مناسب را وارد کرده و آنچه را که ما می دانیم چگونه انجام دهیم را دنبال کنند، تقریباً یک چیز مطمئن است. بهینه سازی شده و بهبود یافته است. اکنون این سیستم بسیار قابل اعتماد است و به طور گسترده ای مورد استفاده قرار می گیرد، یک پرورش دهنده جدید می تواند درست شروع کند و می تواند به راحتی (یک سیستم) را درک و توسعه دهد و از آن برای خود استفاده کند. این یک تکامل واقعی بوده است.»
با سیستمهای جدیدتر، تولیدکنندگان پمپها را با تلفنهای همراه خاموش و روشن میکنند و میتوانند جریان و تزریق کود را نظارت کنند.
نای گفت: «فناوری امروزی میتواند نظارت کند که طوفان باران بیاید و از تلفن برای خاموش کردن سیستم استفاده شود - و شما میتوانید این کار را از راه دور انجام دهید».
نای گفت که پیشرفت مهم بعدی، شیوه های بازیافت گسترده برای "استفاده مجدد از موادی که بیرون می آوریم و بازیافت آنها" خواهد بود.
تاریخچه دستاوردها
فیل دیمارکو از هامونتون، نیوجرسی، عضو سابق هیئت مدیره انجمن آبیاری که به مدت هفت دهه در کار آبیاری شرکت داشته، در مزرعه ای در جنوب نیوجرسی به دنیا آمد و بزرگ شد. او استفاده اولیه از روش های آبیاری آلومینیومی قابل حمل و دستی را در مزرعه سبزیجات پدرش مشاهده کرد که در دهه 1940 رایج شد.
دیمارکو گفت: «آنها معمولاً دکل های خانگی بودند. پمپهای کارخانهای در حوالی جنگ جهانی دوم در این منطقه شروع به کار کردند. سیستم های وینچ آب برای اولین بار در اواخر دهه 1970 مورد استفاده قرار گرفتند. زمانی که در سال 1975 تجهیزات آبیاری را توزیع کردم، چند واحد قابل حمل وجود داشت، اما ما بیشتر پمپ های دیزلی پیشرفته خود را می ساختیم و آنها را با PVC زیرزمینی می فروختیم. یک منطقه سبزیجات در واینلند، نیوجرسی، هنوز از مقداری آلومینیوم دستی استفاده می کند. این تنها منطقه ای است که هنوز هم مزارع کوچکی با 8 تا 10 هکتار از آن استفاده می کنند.
او گفت: «قطره ای منطقه سبزی را فرا گرفته است. این کار باعث صرفه جویی در نیروی کار می شود، مقرون به صرفه است، هیچ هدر دادن آب وجود ندارد و شما فقط از آب در یک منطقه تعیین شده استفاده می کنید. شما همچنین آن را به همراه گیاه زیر پلاستیک می گذارید. آنها در حال رشد گوجه فرنگی، سبزی و همه چیز هستند. ذرت شیرین حتی از قطره کمی استفاده می کند - اما این محصول به سرعت در حال رشد است.
«در آبیاری قطره ای صرفه جویی هایی مشاهده می شود و شما به ماشین آلات و لوله ها توجه نمی کنید. هیچ کاری انجام نمی دهد به جز راه اندازی یک پمپ یا باز کردن یک شیر. این یک تفاوت بزرگ ایجاد کرده است. به محض اینکه (پرورکاران) دیدند که چیزی در خیابان آمده است، چیزی جدید، روی آن پریدند.»
او گفت که جنوب نیوجرسی مشکل دسترسی به آب را که در سایر مناطق کشور دیده می شود، ندارد.
- گری پولانو، ویرایشگر وابسته