Zavlažovanie zeleninových plodín má dlhú históriu, poháňanú skutočnosťou, že voda je obmedzený zdroj. Dôraz na správne množstvo vody pre úspešný rast rastlín sa stále zvyšuje.
Podľa Fairfax so sídlom vo Virgínii Asociácia zavlažovania, zavlažovanie začalo v roku 6000 pred Kristom. Začalo to približne v rovnakom čase v Egypte a Mezopotámii (dnešný Irak a Irán) s využitím vody rozvodnených riek Níl alebo Tigris/Eufrat. Povodňové vody, ktoré sa vyskytli od júla do decembra, boli na 40 až 60 dní odklonené na polia. Voda bola potom v správnom momente v rastovom cykle odvedená späť do rieky.
V roku 1800 nášho letopočtu dosahovala zavlažovaná pôda na celom svete takmer 20 miliónov akrov. V porovnaní s dnešnými odhadovanými 600 miliónmi akrov.
Potenciál prenosného zavlažovacieho zariadenia v rastlinnej výrobe bol rozpoznaný po druhej svetovej vojne. Katalyzátorom bola rastúca dostupnosť hliníka. Ľahký kov začal nahrádzať ťažké oceľové rúry a armatúry vyrobené z liatiny alebo ocele.
Význam hliníka je evidentný v štatistikách za dané obdobie. Údaje americkej vlády odhaľujú, že v roku 1.25 bolo v Spojených štátoch nainštalovaných 1946 milióna libier hadičiek. Do roku 1955 toto číslo vzrástlo na 50 miliónov libier.
Existujú štyri hlavné typy zavlažovania: povrchové (záplavové a brázdové); postrekovač; kvapkadlo; a podpovrchové. Povrchové metódy vo všeobecnosti strácajú najviac vody odparovaním a ich popularita klesá už niekoľko desaťročí, pretože ich miesto zaujali účinné odkvapkávacie systémy.
Zeleninový svet zaznamenal v posledných desaťročiach posun ku kvapkovej závlahe.
Kvapková závlaha (tiež známa ako kvapková alebo mikrozávlaha) umožňuje presne kontrolovanú aplikáciu vody a hnojív tým, že umožňuje pomalé odkvapkávanie vody v blízkosti koreňov rastlín cez sieť ventilov, potrubí, hadičiek a žiaričov. Plastikárstvo je kombinované použitie kvapkovej závlahy, polyetylénového mulča a vyvýšených záhonov. Najvyššiu produktivitu a včasnosť možno dosiahnuť v rastlinnej výrobe kombináciou plastifikácie s použitím transplantátov, podľa odborníkov v tomto odvetví.
"Väčšina pestovateľov zeleniny, s ktorými sa stretávam, má nejakú formu zavlažovania," povedal Ron Goldy, hlavný rozšírený pedagóg na Michiganskej štátnej univerzite.
Goldy inicioval a prevádzkuje Zavlažovacia sieť v juhozápadnom Michigane, platený program monitorovania pôdnej vlhkosti, ktorý pestovateľom poskytuje týždenné údaje a rady týkajúce sa aplikácie zavlažovania.
"V závislosti od úrody väčšina z nich odkvapkala," povedal Goldy. "Niektoré plodiny nie sú vhodné na odkvapkávanie, ako je kukurica, mrkva, zeler, cibuľa, fazuľa, zemiaky, nakladaná zelenina, hrach a iné, ktoré sa pestujú vo vysokej hustote."
Ďalšie výhody, ktoré ponúkajú odkvapkávacie systémy, podľa Goldyho, zahŕňajú:
- Kvapkové závlahy využívajú na hnojenie aj kvapkové linky
- Páska na kompenzáciu tlaku umožnila použitie odkvapov na kopcovitých miestach
- Drip je oveľa lepší, pokiaľ ide o bezpečnosť potravín
- Odkvapkávanie zabezpečuje efektívnejšie využitie vody a živín
- Odkvapkávanie môže znížiť tlak a objem, a preto je lepšie pre tých, ktorí majú nízky výkon vrtu
- Kvapkanie minimalizuje tlak choroby tým, že nezmáča listy a plody
- Pestovatelia môžu zavlažovať kvapkadlom a napriek tomu vykonávať ďalšie poľné činnosti
- Odkvapkávanie je jednoduchšie automatizovať
"Zavlažovanie je jedným z najlepších spôsobov, ako znížiť riziko pri plodinách s vysokou hodnotou, dokonca aj v stave vysokej vody, ako je Michigan," povedal Goldy. "Povzbudil by som každého pestovateľa vysokohodnotnej zeleniny, aby nejakým spôsobom zavlažoval, najlepšie kvapkaním."
Prieskum zavlažovacích metód v Kalifornii Americká spoločnosť stavebných inžinierov zhromaždili informácie o metódach používaných pestovateľmi na zavlažovanie plodín v roku 2010. Výsledky sa porovnali s predchádzajúcimi prieskumami s cieľom posúdiť trendy.
Podľa zistení sa od roku 1972 do roku 2010 zvýšila vysadená plocha z 15 na 30 percent pre ovocné sady a zo 6 na 15 percent pre vinohrady. Plocha vysadená zeleninou zostala relatívne statická, zatiaľ čo plocha vysadená poľnými plodinami klesla zo 67 na 41 percent zavlažovanej plochy. Pôda zavlažovaná maloobjemovou závlahou (kvapkaním a mikropostrekom) sa zvýšila približne o 38 percent, zatiaľ čo množstvo pôdy zavlažovanej plošnými metódami sa znížilo približne o 37 percent.
Podľa USDAkalifornskí farmári čelia v roku 2016 ďalšiemu roku sucha, napriek nádeji na zmoknutie z El Niña. Dokonca aj po štyroch rokoch najhoršieho zaznamenaného sucha bola produkcia kalifornských fariem v roku 54 rekordných 2015 miliárd dolárov, čo predstavuje viac ako polovicu celoštátneho čerstvá výroba. Podzemná voda pomohla kompenzovať nedostatok zrážok v Kalifornii, ale prečerpávanie podzemnej vody nemôže pokračovať donekonečna.
Kalifornskí farmári zareagovali na sucho úhorom; prechod na plodiny, ktoré prinášajú vyššiu hodnotu na jednotku vody; a prepínanie zavlažovacích technológií. Takmer celá kalifornská orná pôda je zavlažovaná, takže neustále zlepšovanie účinnosti zavlažovania je kľúčom k prekonaniu sucha.
Výroba, efektivita
David Zoldoske, riaditeľ spoločnosti Centrum pre zavlažovaciu technológiu (CIT) na Kalifornskej štátnej univerzite vo Fresne už 35 rokov spolupracuje s pestovateľmi v oblasti zavlažovania.
CIT bola založená v roku 1980 po jednom z najhorších období sucha v histórii Kalifornie (pred tým súčasným) v rokoch 1976-77.
Zoldoske povedal, že zákonodarný zbor štátu bol odhodlaný urobiť viac pre zdokonalenie zavlažovacích postupov v Kalifornii, rovnako ako používanie kvapkovej závlahy prichádza do úvahy. Centrum rozvinulo svoju prácu v testovacom laboratóriu spolu s vývojom produktov na zavlažovanie.
"Za posledných 35 rokov sme trochu viedli cestu v testovaní zavlažovacích zariadení," povedal.
"Pracujeme s odkvapkávacími žiaričmi, odkvapkávacími páskami na pestovanie zeleniny a tiež robíme veľa terénneho výskumu a školení, aby sme to, čo sme sa naučili, mohli zdieľať s pestovateľmi," povedal. "Dosiahli sme bod, v ktorom teraz skutočne podporujeme inovácie v oblasti zavlažovacích spoločností a produktov."
Zoldoske si spomína na dni pred odkvapovou technológiou, keď „všetko bolo zavlažované postrekovačmi. Zelenina sa dlho pestovala postrekovačmi. Presné poľnohospodárstvo to všetko zmenilo.“
Povedal, že počiatočné výzvy pri používaní kvapkania zahŕňajú zistenie hĺbky jeho účinnosti a toho, ako dlho nechať systém bežať. Stretli sme sa aj s prácou s veľkosťou otvorov v žiaričoch a s insekticídmi, aby nepoškodili odkvapkávaciu pásku.
"Technológia nám umožnila výrazne zlepšiť našu výrobu a efektivitu s použitím odkvapkávacej pásky pri výrobe zeleniny," povedal Zoldoske.
Všimol si nevôľu zo strany pestovateľov, ktorým postrekovacie zavlažovanie vyhovovalo, skôr ako pochopili, ako obísť plasty pre potreby výsadby a zberu.
„Pomocou odkvapkávania môžeme skutočne spravovať aplikovanú vodu a hnojivo všeobecne,“ povedal. „Dobre rozumieme riadeniu hĺbky, používaniu lepších plastov a žiaričov, aby sa dosiahol správny prietok a vzdialenosť, aby sa dosiahla lepšia filtrácia.“
Uviedol, že použitie dronov na diaľkový prieskum poskytuje lepší prehľad o účinnosti zavlažovania v teréne.
„Môžeme identifikovať miesta úniku, rastliny pod stresom a včas identifikovať, kde by sme mohli mať problém so zavlažovaním, úrodnosťou, pôdou a hmyzom. Môže pomôcť opraviť problémy počas vegetačného obdobia a poskytnúť vám tieto informácie včas.“
Už pred niekoľkými rokmi sa Zoldoske podieľal na práci, ktorá využívala senzory na sledovanie vegetatívneho indexu veľkých polí melónov.
„Týždeň alebo 10 dní by ste sa mohli pozrieť na rôzne oblasti v teréne s trochou pravdivosti a ísť von a odhadnúť výnos a veľkosť produktu. To pomohlo ľuďom z marketingu predať pole pred zberom. Niektoré z týchto informácií, ktoré možno poskytnúť, sme poznali pred 15 až 20 rokmi.
Používanie novej technológie „je procesom evolúcie,“ povedal. „To, že to robí jedna osoba, neznamená, že je to široko prispôsobené. Začíname vidieť pestovateľov, ktorí vstrekujú vzduch do odkvapkávacích potrubí a pomáha to s prevzdušňovaním vody v koreňovej zóne, čo vedie k zvýšeniu výnosu. Za posledných päť rokov sme zaznamenali nárast predajných melónov o 15 percent.“
Zoldoske povedal, že pestovatelia používajú viac metód riadenia bez orby alebo minimálnej orby, „takže pôda nie je toľko obrábaná. To bude mať výhody z hľadiska nákladov a dôrazu na zdravie pôdy. Ľudia venujú väčšiu pozornosť tomu, aby bola pôda čo najzdravšia. Niektorí pestujú zeleninu s vyššou slanosťou, čo spôsobuje, že časť tejto pôdy sa presúva z plodín citlivých na pôdu.“
Povedal, že nedostatok pracovnej sily je naďalej problémom, najmä ak je potrebná kvalifikovanejšia pracovná sila na pochopenie a ovládanie najnovších technologických nástrojov.
"Potrebujete menej, ale viac kvalifikovanej pracovnej sily s kvapkovou závlahou ako s postrekovačmi," povedal. „Zvykol si ručne presúvať postrekovače. Teraz je viac informácií. Veľkým plusom bola celá bezdrôtová komunikácia. Poskytuje vám informácie o tlakoch a prietokoch zavlažovania, stave vlhkosti pôdy spolu s údajmi o vetre a vode.
„Pestovatelia majú dnes na dosah ruky oveľa viac údajov, aby mohli robiť rozhodnutia. V budúcnosti budeme svedkami toho, že sa bude pravidelne zhromažďovať oveľa viac údajov z terénu, a to cez iPhone alebo niečo podobné.“
Dripov praktický prístup
John Nye, prezident a spoluzakladateľ organizácie St. Joseph so sídlom v Michigane Trickl-eez, podniká v oblasti zavlažovania už viac ako 40 rokov. Spolupracoval s pestovateľom Jimom Demskim, jedným z prvých pestovateľov v juhozápadnom Michigane, ktorý používal kvapkanie.
"Dlho pestovali paradajky s postrekovacím zavlažovaním nad nimi," povedal Nye. „Stalo by sa na nich určité množstvo jaziev. Paradajky pestoval už dlho – 15 rokov alebo viac. Len premieňal doláre, nezarábal žiadne peniaze. Bol nadšený vyhliadkami na vyvýšené záhony, film, odkvapkávacie plasty, privádzanie vody a živín do tohto systému. Bol to veľký krok urobiť to všetko naraz. To bol vlastne najlepší spôsob, ako to urobiť.
„Pracoval som vo viacerých oblastiach. Jeho produkcia bola na rovnej pôde a dostával asi 700 škatúľ paradajok č. 1 na aker. Keď prerobil na vyvýšené záhony pomocou filmu, výnosy sa vyšplhali na 1,500 XNUMX bušlov na aker. Úrodu viac ako zdvojnásobil a kvalita výrazne vzrástla. Nestíhal rozkazy. Iní pestovatelia v okolí ho videli a chceli ho využiť.
"(Drip) je praktický pre papriku, baklažán a rôzne iné zeleninové plodiny," povedal. „Teraz túto technológiu používa každý v zeleninárskom priemysle okrem bahna. S výnosmi z paradajok viac ako 2,000 XNUMX škatúľ na aker je to celkom vzrušujúci príbeh.“
Odkvapkávaniu pomohla lepšia kvalita hadičiek a znalosť viac o kŕmení živinami, povedal Nye.
„Bol to trochu evolúcia – vzrušujúca. Každý v tomto odvetví do toho šiel a nikdy sa nevrátil, keď uvidí, aké dobré to môže byť.“
Nye povedal, že na začiatku bol určitý odpor pestovateľov voči odkvapkávaniu.
„Vyzeralo to ako veľa nákladov – veľa na zmenu. Pre tých, ktorí to skúsili, boli odmeny a celé odvetvie padlo do radu. Je to dosť veľká investícia do toho. Produkcia a kvalita sú oveľa vyššie, s nižšími jednotkovými nákladmi v konečnom dôsledku.“
Povedal, že vďaka vylepšeniam hadičiek je „tak spoľahlivé, že je nepravdepodobné, že by sa zapli. Funguje to tak, ako chceme. Ak pestovatelia nasadia správnu filtráciu a budú sa riadiť tým, čo vieme robiť, je to takmer isté. Bolo to vylepšené a vylepšené. Teraz je systém taký spoľahlivý a tak široko používaný, že nový pestovateľ môže začať priamo v ňom a môže ho ľahko pochopiť a vyvinúť (systém) a použiť ho pre seba. Bola to skutočná evolúcia."
S novšími systémami pestovatelia zapínajú a vypínajú čerpadlá pomocou mobilných telefónov a sú schopní sledovať, čo robí prietok a vstrekovanie hnojív.
„Dnešné technológie dokážu monitorovať, ak príde búrka, a telefón sa dá použiť na vypnutie systému – a môžete to urobiť z veľkej diaľky,“ povedal Nye.
Nye povedal, že ďalším významným vývojom budú rozšírené recyklačné postupy na „opätovné použitie materiálov, ktoré vyťahujeme, a ich recykláciu“.
História ziskov
Phil DeMarco z Hammontonu v štáte New Jersey, bývalý člen predstavenstva Irrigation Association, ktorý sa zavlažovacím prácam venuje už sedem desaťročí, sa narodil a vyrastal na farme v južnom New Jersey. Všimol si skoré používanie prenosných, ručne premiestňovaných hliníkových zavlažovacích prístupov na zeleninovej farme svojho otca, ktoré sa uchytilo v 1940. rokoch XNUMX. storočia.
"Obyčajne to boli domáce súpravy," povedal DeMarco. „Továrenské čerpadlá začali v tejto oblasti okolo druhej svetovej vojny. Systémy typu vodného navijaka boli prvýkrát použité približne koncom 1970. rokov 1975. storočia. Keď som v roku 8 distribuoval zavlažovacie zariadenia, bolo tam niekoľko prenosných jednotiek, ale väčšinou sme stavali vlastné špičkové dieselové čerpadlá a predávali sme ich s podzemným PVC. Zeleninová oblasť vo Vinelande v štáte New Jersey stále používa časť ručne premiestňovaného hliníka. Je to jediná oblasť, kde ešte stále vidíte nejaké malé farmy s 10 až XNUMX akrov, ktoré ju využívajú.
"Kvapkanie prevzalo oblasť zeleniny," povedal. „Šetrí to prácu, je ekonomický, nedochádza k plytvaniu vodou a vodu využívate len vo vyhradenej oblasti. Umiestňujete ho aj pod umelú hmotu spolu s rastlinou. Pestujú paradajky, zeleninu a všetko ostatné. Kukurica dokonca používa trochu odkvapkávania – ale je to rýchlo rastúca plodina.“
„Vidíte úspory pri kvapkovej závlahe a vy sa nestaráte o stroje a potrubia. Nerobí nič okrem spustenia čerpadla alebo otvorenia ventilu. Prinieslo to veľký rozdiel. Akonáhle (pestovatelia) videli na ulici niečo prísť, niečo nové, skočili na to.“
Povedal, že juh New Jersey nemá problém s dostupnosťou vody, aký sa vyskytuje v iných oblastiach krajiny.
- Gary Pullano, pridružený redaktor