Dārzeņu apūdeņošanai ir sena vēsture, ko nosaka fakts, ka ūdens ir ierobežots resurss. Uzsvars uz pareizu ūdens daudzumu veiksmīgai augu augšanai turpina pieaugt.
Saskaņā ar Fairfax, Virdžīnijas štatā Apūdeņošanas asociācija, apūdeņošana sākās 6000. gadā pirms mūsu ēras. Tas sākās aptuveni tajā pašā laikā Ēģiptē un Mezopotāmijā (mūsdienu Irākā un Irānā), izmantojot plūdu plūstošo Nīlas vai Tigras/Eufratas upju ūdeni. Palu ūdeņi, kas notika no jūlija līdz decembrim, tika novirzīti uz laukiem uz 40 līdz 60 dienām. Pēc tam ūdens tika novadīts atpakaļ upē augšanas cikla īstajā brīdī.
Mūsu ēras 1800. gadā apūdeņotā zeme visā pasaulē sasniedza gandrīz 20 miljonus akru. Tas ir salīdzināms ar aptuveni 600 miljoniem akru šodien.
Pārnēsājamas smidzināšanas apūdeņošanas potenciāls augkopībā tika atzīts pēc Otrā pasaules kara. Katalizators bija pieaugošā alumīnija pieejamība. Vieglais metāls sāka aizstāt smagās tērauda caurules un veidgabalus, kas izgatavoti no čuguna vai tērauda.
Alumīnija nozīme ir redzama šī perioda statistikā. ASV valdības dati liecina, ka 1.25. gadā ASV tika uzstādīti 1946 miljoni mārciņu cauruļu. Līdz 1955. gadam šis skaitlis bija pieaudzis līdz 50 miljoniem mārciņu.
Ir četri galvenie apūdeņošanas veidi: virszemes (plūdu un vagu); smidzinātājs; pilienveida; un pazemes. Virsmas metodes parasti zaudē visvairāk ūdens iztvaikošanas dēļ, un to popularitāte ir samazinājusies jau vairākus gadu desmitus, kad to vietā tiek izmantotas efektīvas pilināšanas sistēmas.
Pēdējo desmitgažu laikā dārzeņu pasaulē ir vērojama pāreja uz pilienveida apūdeņošanu.
Pilienu apūdeņošana (pazīstama arī kā pilināšana vai mikroapūdeņošana) ļauj precīzi kontrolēt ūdens un mēslojuma lietošanu, ļaujot ūdenim lēnām pilēt augu sakņu tuvumā caur vārstu, cauruļu, cauruļu un emitētāju tīklu. Plastifikācija ir pilienu apūdeņošanas, polietilēna mulčas un paaugstinājuma kombinēta izmantošana. Nozares eksperti norāda, ka vislielāko produktivitāti un agrumu var sasniegt dārzeņu ražošanā, kombinējot plastmasu ar transplantātu izmantošanu.
"Lielākajai daļai dārzeņu audzētāju, ar kuriem es sadarbojos, ir kāda veida apūdeņošana," sacīja Rons Goldijs, vecākais paplašinājuma pedagogs Mičiganas štata universitātē.
Goldijs uzsāka un vada Dienvidrietumu Mičiganas apūdeņošanas tīkls, maksas par pakalpojumu augsnes mitruma monitoringa programma, kas nodrošina audzētājiem iknedēļas rādījumus un padomus par apūdeņošanas lietošanu.
"Atkarībā no ražas, lielākā daļa ir nokrituši," sacīja Goldijs. "Dažas kultūras nevar notecināt, piemēram, kukurūza, burkāni, selerijas, sīpoli, pupas, kartupeļi, marinēti gurķi, zirņi un citi, kas tiek stādīti lielā blīvumā."
Citas priekšrocības, ko piedāvā pilienu sistēmas, saskaņā ar Goldy, ir šādas:
- Pilienu apūdeņošanas aparāti mēslošanai izmanto arī pilienu caurules
- Spiediena kompensējošā lente ir ļāvusi izmantot pilienu kalnainās vietās
- Pilināšana ir daudz labāka, ja runa ir par pārtikas nekaitīgumu
- Pilināšana nodrošina efektīvāku ūdens un barības vielu izmantošanu
- Piliens var samazināt spiedienu un mazāku tilpumu, un tāpēc tas ir labāk piemērots tiem, kam ir zema urbuma jauda
- Piliens samazina slimības spiedienu, nesamitrina lapas un augļus
- Audzētāji var apūdeņot ar pilienu un joprojām veikt citas lauka darbības
- Pilienu ir vieglāk automatizēt
"Apūdeņošana ir viens no labākajiem veidiem, kā samazināt risku augstvērtīgām kultūrām, pat tādās valstīs kā Mičigana," sacīja Goldijs. "Es mudinātu ikvienu augstvērtīgu dārzeņu audzētāju kaut kādā veidā apūdeņot, vēlams ar pilienu palīdzību."
Aptauja par apūdeņošanas metodēm Kalifornijā, ko veica Amerikas civilo inženieru biedrība apkopoja informāciju par metodēm, ko audzētāji izmantoja savu kultūru apūdeņošanai 2010. gadā. Rezultāti tika salīdzināti ar iepriekšējiem apsekojumiem, lai novērtētu tendences.
Saskaņā ar konstatējumiem no 1972. līdz 2010. gadam apstādītā platība augļu dārziem palielinājās no 15 līdz 30 procentiem un vīna dārziem no 6 līdz 15 procentiem. Ar dārzeņiem apstādītā platība ir saglabājusies relatīvi nemainīga, savukārt laukaugiem apstādītā platība ir samazinājusies no 67 līdz 41 procentam no apūdeņotās platības. Zeme, kas apūdeņota ar mazapjoma (pilienu un mikrosmidzinātāju) laistīšanu, ir palielinājusies par aptuveni 38 procentiem, savukārt ar virszemes metodēm apūdeņotās zemes apjoms samazinājies par aptuveni 37 procentiem.
Saskaņā ar USDA, neskatoties uz cerībām uz Elninjo izraisītu ūdens izsīkumu, Kalifornijas lauksaimniekus gaida vēl viens sausuma gads 2016. gadā. Pat pēc četriem gadiem, kad reģistrēts vissmagākais sausums, Kalifornijas lauksaimniecības produkcija 54. gadā bija rekordliela 2015 miljardu dolāru apmērā, kas veido vairāk nekā pusi no valsts kopējās sausuma. svaigi produkti. Gruntsūdeņi ir palīdzējuši kompensēt Kalifornijas nokrišņu trūkumu, taču gruntsūdeņu pārtēriņu nevar turpināt bezgalīgi.
Kalifornijas lauksaimnieki ir reaģējuši uz sausumu, atmetot zemi; pāreja uz kultūraugiem, kas dod lielāku vērtību uz vienu ūdens vienību; un apūdeņošanas tehnoloģiju maiņa. Gandrīz visa Kalifornijas lauksaimniecības zeme tiek apūdeņota, tāpēc nepārtraukta apūdeņošanas efektivitātes uzlabošana ir galvenais, lai novērstu sausumu.
Ražošana, efektivitāte
Deivids Zoldoske, direktors Apūdeņošanas tehnoloģiju centrs (CIT) Kalifornijas štata universitātē Fresno 35 gadus strādā ar audzētājiem par apūdeņošanas jautājumiem.
CIT tika izveidots 1980. gadā pēc viena no lielākajiem sausuma periodiem Kalifornijas vēsturē (pirms pašreizējā) 1976.–77. gadā.
Zoldoske sacīja, ka štata likumdevējs ir apņēmies darīt vairāk, lai Kalifornijā uzlabotu apūdeņošanas praksi, tāpat kā pilienveida apūdeņošanas izmantošana kļūst pati par sevi. Centrs ir attīstījis savu testēšanas laboratorijas darbu kopā ar apūdeņošanas produktu izstrādi.
"Pēdējos 35 gadus mēs esam rādījuši ceļu apūdeņošanas iekārtu testēšanā," viņš teica.
"Mēs strādājam ar pilienu izstarotāju, pilienu lenti dārzeņu audzēšanai, kā arī veicam daudz lauka pētījumu un apmācību, lai pārņemtu to, ko esam iemācījušies, un dalītos tajā ar audzētājiem," viņš teica. "Mēs esam izauguši līdz tādam līmenim, ka tagad faktiski veicinām inovācijas ar apūdeņošanas uzņēmumiem un produktiem."
Zoldoske atceras laikus pirms pilināšanas tehnoloģijas, kad “visas lietas tika apūdeņotas ar smidzinātājiem. Dārzeņus ilgu laiku audzēja ar smidzinātājiem. Precīzā lauksaimniecība to visu mainīja.
Viņš teica, ka sākotnējie izaicinājumi, izmantojot pilienu, ietver tās efektivitātes dziļumu un to, cik ilgi sistēmai jāatstāj darboties. Tika sastapts arī darbs ar caurumu izmēru izstarotājos un neļaujot insekticīdiem sabojāt pilienu lenti.
"Tehnoloģija ļāva mums ievērojami uzlabot mūsu ražošanu un efektivitāti, dārzeņu ražošanā izmantojot pilienu lenti," sacīja Zoldoske.
Viņš pamanīja nevēlēšanos no audzētāju puses, kuri bija apmierināti ar smidzinātāju apūdeņošanu, pirms viņi saprata, kā apiet plastmasu stādīšanas un ražas novākšanas vajadzībām.
"Ar pilienu palīdzību mēs patiešām varam pārvaldīt izmantoto ūdeni un mēslojumu kopumā," viņš teica. "Ir laba izpratne par dziļuma pārvaldību, labākas plastmasas un emitentu izmantošanu, lai iegūtu pareizo plūsmas ātrumu un atstarpi, lai panāktu uzlabotu filtrēšanu."
Viņš teica, ka bezpilota lidaparātu izmantošana attālajai uzrādei sniedz labāku priekšstatu par apūdeņošanas efektivitāti uz lauka.
"Mēs varam identificēt noplūdes vietas, augus, kas ir pakļauti stresam, un laikus noteikt, kur mums varētu būt problēmas ar apūdeņošanu, auglību, augsni un kukaiņiem. Tas var palīdzēt novērst problēmas augšanas sezonas laikā un sniegt jums šo informāciju agri.
Jau pirms vairākiem gadiem Zoldoske iesaistījās darbā, kurā ar sensoriem uzraudzīja lielu meloņu lauku veģetatīvo indeksu.
“Nedēļu vai 10 dienas jūs varētu aplūkot dažādus lauka laukumus ar zināmu patiesību un iziet un novērtēt produkta ražu un izmēru. Tas palīdzēja mārketinga darbiniekiem iepriekš pārdot lauku pirms ražas novākšanas. Daļu no šīs informācijas, ko var sniegt, mēs zinājām pirms 15 līdz 20 gadiem.
Jauno tehnoloģiju izmantošana "ir bijis evolūcijas process", viņš teica. “Tas, ka to dara viens cilvēks, nenozīmē, ka tas ir plaši pielāgots. Mēs sākam redzēt, ka audzētāji injicē gaisu pilienu līnijās, un tas palīdz nodrošināt ūdens aerāciju sakņu zonā, tādējādi palielinot ražu. Mēs esam novērojuši tirgojamo meloņu pieaugumu par 15 procentiem pēdējo piecu gadu laikā.
Zoldoske sacīja, ka audzētāji vairāk izmanto bezapstrādes vai minimālās apstrādes metodes, "tāpēc augsne netiek apstrādāta tik daudz. Tas dos priekšrocības gan izmaksu ziņā, gan uzsvarā uz augsnes veselību. Cilvēki pievērš lielāku uzmanību, lai nodrošinātu, ka augsne ir pēc iespējas veselīgāka. Daži audzē dārzeņus ar lielāku sāļumu, izraisot daļu no šīs zemes novirzīšanās no augsnes jutīgām kultūrām.
Viņš sacīja, ka problēma joprojām ir darbaspēka trūkums, jo īpaši tāpēc, ka nepieciešams vairāk kvalificēta darbaspēka, lai saprastu un izmantotu jaunākos tehnoloģiskos rīkus.
"Jums ir nepieciešams mazāk, bet vairāk kvalificēta darbaspēka ar pilienveida apūdeņošanu nekā ar smidzinātājiem," viņš teica. “Jūs mēdzāt pārvietot smidzinātājus ar rokām. Tagad ir vairāk informācijas. Visa bezvadu komunikācija ir bijis liels pluss. Tas sniedz informāciju par apūdeņošanas spiedienu un plūsmām, augsnes mitruma stāvokli, kā arī vēja un ūdens rādījumiem.
“Mūsdienās audzētājiem ir pieejams daudz vairāk datu, lai pieņemtu lēmumus. Turpinot turpmāk, mēs redzēsim, ka no lauka regulāri tiks savākts daudz vairāk datu, izmantojot iPhone vai kaut ko citu.
Drip praktiskā pieeja
Džons Nijs, Mičiganas štatā bāzētās St. Joseph prezidents un līdzdibinātājs Trickl-eez, ir iesaistīts apūdeņošanas biznesā vairāk nekā 40 gadus. Viņš ir strādājis ar audzētāju Džimu Demski, vienu no pirmajiem audzētājiem Mičiganas dienvidrietumos, kurš izmantoja pilināmo.
"Viņi ilgu laiku audzēja tomātus, apūdeņojot tos ar smidzinātāju," sacīja Nijs. "Notiktu tas, ka uz viņiem būtu zināms daudzums rētu. Viņš audzēja tomātus ilgu laiku - 15 gadus vai vairāk. Viņš tikai grozīja dolārus, nevis pelnīja naudu. Viņš bija sajūsmā par izredzēm izveidot paaugstinātas gultas, plēvi, pilienveida plastmasu, ūdens un barības vielu ievadīšanu šajā sistēmā. Tas bija liels solis, lai to visu paveiktu vienā reizē. Tas patiesībā bija labākais veids, kā to izdarīt.
“Es strādāju vairākās jomās. Tā kā viņa ražošana bija uz līdzenas zemes, viņš ieguva apmēram 700 kastes ar tomātu Nr. 1 uz akru. Kad viņš pārcēlās uz paaugstināmām gultām, izmantojot plēvi, raža sasniedza 1,500 bušeļus uz akru. Viņš vairāk nekā divas reizes palielināja ražu, un kvalitāte ievērojami palielinājās. Viņš nevarēja izpildīt pavēles. Citi audzētāji apgabalā to redzēja un vēlējās to izmantot.
"(Drop) ir praktisks papriku, baklažānu un dažādu citu dārzeņu kultūrām," viņš teica. “Tagad visi dārzeņu nozarē strādājošie, izņemot zemes gabalus, izmanto šo tehnoloģiju. Tā kā tomātu raža pārsniedz 2,000 kastes uz akru, tas ir diezgan aizraujošs stāsts.
Pilienu lietošanu ir veicinājusi labākas kvalitātes caurules un zināšanas par barības vielu padevi, sacīja Nye.
“Tā ir bijusi neliela evolūcija — aizraujoša. Ikviens šajā nozarē ir ķēries pie tā un nekad nav atgriezies, kad ir redzējis, cik labi tas var būt.
Nye teica, ka audzētājs jau sākumā neizturēja pilienu uzstādīšanu.
“Tie šķita lieli izdevumi – daudz kas jāmaina. Tiem, kas to izmēģināja, ieguvumi bija, un visa nozare ir iekritusi rindā. Tas ir diezgan liels izmaksu ieguldījums, lai to paveiktu. Ražošana un kvalitāte ir tik daudz augstāka, galu galā ar zemākām vienības izmaksām.
Viņš teica, ka cauruļu uzlabojumi ir padarījuši to "tik uzticamu, ka maz ticams, ka tas pieslēgsies. Tas darbojas tā, kā mēs to vēlamies. Tas ir diezgan droši, ja audzētāji ieliek pareizo filtrāciju un ievēro to, ko mēs zinām, kā darīt. Tas ir izmainīts un uzlabots. Tagad sistēma ir tik uzticama un tik plaši izmantota, ka jauns audzētājs var sākt to uzreiz un var viegli saprast un attīstīt (sistēmu) un izmantot to pats. Tā ir bijusi īsta evolūcija. ”
Izmantojot jaunākās sistēmas, audzētāji ieslēdz un izslēdz sūkņus ar mobilajiem tālruņiem un var uzraudzīt plūsmas un mēslojuma injekcijas darbību.
"Mūsdienu tehnoloģijas var uzraudzīt lietus vētru, un tālruni var izmantot, lai izslēgtu sistēmu, un jūs varat to izdarīt no tālienes," sacīja Nye.
Nye sacīja, ka nākamā nozīmīga attīstība būs plaši izplatīta pārstrādes prakse, lai "atkārtoti izmantotu materiālus, kurus mēs izvelkam, un tos pārstrādātu".
Ieguvumu vēsture
Fils Demarko no Hamontonas, Ņūdžersijas štatā, bijušais Irigācijas asociācijas valdes loceklis, kurš septiņus gadu desmitus ir bijis iesaistīts apūdeņošanas darbos, dzimis un audzis fermā Ņūdžersijas dienvidos. Viņš novēroja pārnēsājamo, ar rokām pārvietojamo alumīnija apūdeņošanas metožu agrīnu izmantošanu sava tēva dārzeņu fermā, kas kļuva spēkā 1940. gados.
"Tās parasti bija paštaisītas iekārtas," sacīja Demarko. “Rūpnīcā būvēti sūkņi šajā rajonā sākās ap Otro pasaules karu. Ūdens vinčas tipa sistēmas pirmo reizi tika izmantotas aptuveni 1970. gadu beigās. Kad es 1975. gadā izplatīju apūdeņošanas iekārtas, bija daži pārnēsājami agregāti, taču mēs galvenokārt veidojām paši savus augstākās klases dīzeļdegvielas sūkņus un pārdevām tos ar pazemes PVC. Dārzeņu apgabalā Vinelendā, Ņūdžersijā, joprojām tiek izmantots ar rokām pārvietots alumīnijs. Tā ir vienīgā teritorija, kurā joprojām redzat dažas nelielas saimniecības ar 8 līdz 10 akriem, kas to izmanto.
"Drop ir pārņēmis dārzeņu zonu," viņš teica. “Tas ietaupa darbaspēku, ir ekonomisks, netiek izšķiests ūdens, un jūs izmantojat ūdeni tikai tam paredzētā vietā. Jūs arī ievietojat to zem, kopā ar augu zem plastmasas. Viņi audzē tomātus, zaļumus un visu ko. Cukurkukurūza pat izmanto nedaudz pilienu, taču tā ir strauji augoša kultūra.
“Ieviešot pilienveida apūdeņošanu, ir redzami ietaupījumi, un jums nav jārūpējas par mašīnām un caurulēm. Tas neko nedara, izņemot sūkņa iedarbināšanu vai vārsta atvēršanu. Tas ir radījis lielu atšķirību. Tiklīdz (audzētāji) ieraudzīja kaut ko jaunu uz ielas, viņi uzlēca uz tā.
Viņš teica, ka Ņūdžersijas dienvidos nav ūdens pieejamības problēmu, kas novērota citos valsts apgabalos.
Sākot no Gerijs Pulāno, asociētais redaktors