Напояването на зеленчукови култури има дълга история, водена от реалността, че водата е ограничен ресурс. Акцентът върху наличието на подходящо количество вода за успешен растеж на растенията продължава да се увеличава.
Според Феърфакс, базиран във Вирджиния Асоциация за напояване, напояването започва през 6000 г. пр.н.е. Започва приблизително по едно и също време в Египет и Месопотамия (днешен Ирак и Иран), използвайки водата от пълноводните реки Нил или Тигър/Ефрат. Водите от наводнения, които се случиха от юли до декември, бяха отклонени към полетата за 40 до 60 дни. След това водата се отвежда обратно в реката в точния момент от цикъла на растеж.
През 1800 г. сл. Хр. напояваната земя в световен мащаб достига близо 20 милиона акра. Това се сравнява с около 600 милиона акра днес.
Потенциалът на преносимото напояване с пръскачки в растениевъдството беше признат след Втората световна война. Катализаторът беше нарастващата наличност на алуминий. Лекият метал започна да заменя тежките стоманени тръби и фитинги, изработени от чугун или стомана.
Значението на алуминия е видно от статистиката за периода. Данните на правителството на САЩ разкриват, че през 1.25 г. в Съединените щати са били монтирани тръби за 1946 милиона паунда. До 1955 г. цифрата е нараснала до 50 милиона паунда.
Има четири основни вида напояване: повърхностно (наводнение и бразди); спринклер; капково; и под повърхността. Повърхностните методи обикновено губят най-много вода при изпаряване и намаляват популярността си от няколко десетилетия, тъй като ефективните капкови системи заемат тяхното място.
През последните няколко десетилетия в света на зеленчуците се наблюдава преминаване към капково напояване.
Капковото напояване (известно също като струйно напояване или микронапояване) позволява прецизно контролирано прилагане на вода и тор, като позволява на водата да капе бавно близо до корените на растенията през мрежа от клапани, тръби, тръби и излъчватели. Пластикултурата е комбинираното използване на капково напояване, полиетиленов мулч и повдигнати лехи. Най-голяма производителност и ранност може да се постигне в зеленчукопроизводството чрез комбиниране на пластична култура с използване на трансплантации, според експерти от бранша.
„Повечето производители на зеленчуци, с които работя, имат някаква форма на напояване“, каза Рон Голди, старши преподавател по разширение в Мичиганския държавен университет.
Голди инициира и управлява Югозападна Мичиганска напоителна мрежа, платена програма за мониторинг на влагата в почвата, която предоставя на производителите седмични показания и съвети относно напояването.
„В зависимост от реколтата, повечето са отишли да капят“, каза Голди. „Някои култури не се поддават на окапване, като царевица, моркови, целина, лук, боб, картофи, кисели краставички, грах и други, които се засаждат при висока гъстота.“
Други предимства, предлагани от капковите системи, според Голди, включват:
- Капковите напоители също използват капковите линии за наторяване
- Лентата за компенсиране на налягането позволи използването на капково на хълмисти места
- Капенето е много по-добро, когато става въпрос за безопасност на храните
- Капенето осигурява по-ефективно използване на вода и хранителни вещества
- Капенето може да доведе до по-ниско налягане и обем и следователно е по-добро за тези с ниска производителност
- Накапването минимизира натиска от болести, като не намокря листата и плодовете
- Производителите могат да поливат с капково поливане и да продължават да извършват други полеви дейности
- Капенето е по-лесно за автоматизиране
„Напояването е един от най-добрите начини за намаляване на риска при култури с висока стойност, дори в щат с много вода като Мичиган“, каза Голди. „Бих насърчил всеки производител на зеленчуци с висока стойност да напоява по някакъв начин, за предпочитане капково.“
Проучване на методите за напояване в Калифорния от Американско дружество на строителните инженери събра информация за методите, използвани от производителите за напояване на техните култури през 2010 г. Резултатите бяха сравнени с предишни проучвания, за да се оценят тенденциите.
Според констатациите от 1972 г. до 2010 г. засадената площ се е увеличила от 15 на 30 процента за овощните градини и от 6 на 15 процента за лозята. Площта, засадена със зеленчуци, остава сравнително статична, докато тази, засадена с полски култури, е намаляла от 67 на 41 процента от напояваната площ. Земята, напоявана с нискообемно напояване (капково и микроразпръскване) се е увеличила с приблизително 38 процента, докато количеството земя, напоявана с повърхностни методи, е намаляла с приблизително 37 процента.
Според USDA, въпреки надеждите за намокряне от Ел Ниньо, фермерите в Калифорния са изправени пред още една година на суша през 2016 г. Дори след четири години на най-лошата суша в историята, продукцията на фермите в Калифорния беше рекордните 54 милиарда долара през 2015 г., което представлява повече от половината от националната пресни продукти. Подпочвените води са помогнали да се компенсира липсата на валежи в Калифорния, но превишаването на подземните води не може да продължи безкрайно.
Калифорнийските фермери отговориха на сушата, като оставиха земя под угар; преминаване към култури, които дават по-висока стойност на единица вода; и смяна на технологии за напояване. Почти цялата обработваема земя в Калифорния се напоява, така че непрекъснатите подобрения в ефективността на напояването са от ключово значение за справяне със сушата.
Производство, ефективност
Дейвид Золдоски, директор на Център за технологии за напояване (CIT) в Калифорнийския държавен университет, Фресно, работи с производители по проблемите на напояването от 35 години.
CIT е създадена през 1980 г. след една от най-лошите суши в историята на Калифорния (преди сегашната) през 1976-77 г.
Zoldoske каза, че законодателният орган на щата е решен да направи повече, за да подобри практиките за напояване в Калифорния, точно когато използването на капково напояване започва да се налага. Центърът е развил своята тестова лаборатория заедно с разработването на продукти за напояване.
„Ние сме водещи в тестването на оборудване за напояване през последните 35 години“, каза той.
„Ние работим с капкови излъчватели, капкови ленти за отглеждане на зеленчуци и също така правим много теренни изследвания и обучения, за да вземем наученото и да го споделим с производителите“, каза той. „Израснахме до степен, че сега всъщност насърчаваме иновациите с компании и продукти за напояване.“
Золдоске си спомня дните преди капковата технология, когато „всичко се напояваше с пръскачки. Дълго време зеленчуците се отглеждат с пръскачки. Прецизното земеделие промени всичко това.“
Той каза, че първоначалните предизвикателства при използването на капковия метод включват установяване на дълбочината на неговата ефективност и колко дълго да оставите системата да работи. Работата с размера на дупките в емитерите и предпазването на инсектицидите от увреждане на капковата лента също бяха срещнати.
„Технологията ни позволи да подобрим значително нашето производство и ефективност с използването на капкова лента в производството на зеленчуци“, каза Золдоске.
Той забеляза нежелание от страна на производителите, които се чувстваха добре с напояването чрез спринклер, преди да разберат как да заобикалят пластмасата за нуждите на засаждане и прибиране на реколтата.
„С капковото вливане наистина можем да управляваме прилаганата вода и тора като цяло“, каза той. „Има добро разбиране на управлението на дълбочината, използването на по-добри пластмаси и излъчватели, за да се получи правилният дебит и разстояние, за да се постигне подобрена филтрация.“
Той каза, че използването на дронове за дистанционно наблюдение дава по-добра представа за ефективността на напояването на полето.
„Можем да идентифицираме местата на течове, растенията под стрес и да идентифицираме рано къде може да имаме проблем с напояването, плодородието, почвата и насекомите. Това може да помогне за коригиране на проблеми по време на вегетационния период и да ви даде тази информация рано.
Още преди няколко години Zoldoske участва в работа, която използва сензори за наблюдение на вегетативния индекс на големи полета с пъпеши.
„Седмица или 10 дни навън можете да разгледате различните области в полето с известна истина и да излезете и да оцените добива и размера на продукта. Това помогна на специалистите по маркетинг да продадат предварително полето, преди да бъде ожънато. Част от тази информация, която може да бъде предоставена, знаехме преди 15 до 20 години.
Използването на нови технологии „е процес на еволюция“, каза той. „Само защото един човек го прави, не означава, че е широко адаптирано. Започваме да виждаме производители да инжектират въздух в капковите линии и това помага за аерирането на водата в зоната на корените, което води до увеличаване на добива. През последните пет години наблюдаваме увеличение от 15 процента на пъпешите, които могат да се продават.”
Zoldoske каза, че производителите използват повече практики за управление без обработка или минимална обработка, „така че почвата не се обработва толкова много. Това ще има ползи както в цената, така и в акцента върху здравето на почвата. Хората обръщат повече внимание, за да гарантират, че почвата е възможно най-здрава. Някои отглеждат зеленчуци с повече соленост в тях, което кара част от тази почва да се измести от чувствителните към почвата култури.
Той каза, че недостигът на работна ръка продължава да бъде проблем, особено с по-квалифицирана работна ръка, необходима за разбиране и работа с най-новите технологични инструменти.
„Нуждаете се от по-малко, но повече квалифицирана работна ръка с капково напояване, отколкото с пръскачки“, каза той. „Преди си местил пръскачките на ръка. Сега има повече информация. Цялата безжична комуникация беше голям плюс. Той ви дава информация за налягането и потоците на напояване, състоянието на почвената влага, заедно с показанията за вятър и вода.
„Производителите днес имат много повече данни на една ръка разстояние, за да вземат решения. Занапред ще видим много повече данни да се събират редовно от полето, управлявани през iPhone или нещо подобно.“
Практическият подход на Drip
Джон Най, президент и съосновател на базираната в Сейнт Джоузеф, Мичиган Трикъл-еез, се занимава с напоителен бизнес повече от 40 години. Той е работил с производителя Джим Демски, един от първите производители в югозападен Мичиган, който използва капково.
„Те отглеждаха домати дълго време със спринклерно напояване отгоре им“, каза Най. „Това, което ще се случи, е, че ще имат известно количество белези по тях. Отглеждаше домати дълго време – 15 и повече години. Той просто въртеше долари, не правеше пари. Той беше развълнуван от перспективите за повдигнати легла, фолио, капкова пластмаса, захранване с вода и хранителни вещества в тази система. Беше голяма стъпка да направим всичко това наведнъж. Това всъщност беше най-добрият начин да го направя.
„Работил съм в няколко сфери. Тъй като производството му беше на равна земя, той получаваше около 700 кутии домати номер 1 на акър. Когато той премина към повдигнати лехи, използвайки филм, добивите достигнаха 1,500 бушела на акър. Той увеличи повече от два пъти добива и качеството се повиши много. Не можеше да изпълни заповедите. Други производители в района го видяха и искаха да го използват.
„(Накапването) е практично за чушки, патладжан и различни други зеленчукови култури“, каза той. „Сега всички в зеленчуковата промишленост, с изключение на мръсната почва, използват технологията. С добиви от домати от над 2,000 кутии на акър, това е доста вълнуваща история.“
Използването на капково е подпомогнато от по-качествени тръби и знания за храненето с хранителни вещества, каза Най.
„Беше малко еволюция – вълнуваща. Всички в индустрията са отишли към него и никога не са се върнали, след като видят колко добър може да бъде.“
Най каза, че е имало известна съпротива на производителите срещу капковото инсталиране в началото.
„Изглеждаше като много разходи – много за промяна. За тези, които го опитаха, наградите бяха налице и цялата индустрия падна на линия. Това е доста голяма инвестиция в това. Производството и качеството са много по-високи, с по-ниски разходи за единица в крайна сметка.“
Той каза, че подобренията в тръбите са го направили „толкова надежден, че е малко вероятно да се запуши. Работи така, както ние искаме. До голяма степен е сигурно, ако производителите поставят правилната филтрация и следват това, което знаем как да правим. Той е променен и подобрен. Сега системата е толкова надеждна и толкова широко използвана, че нов производител може да започне веднага и лесно да разбере и разработи (система) и да я използва за себе си. Това беше истинска еволюция.”
С по-новите системи производителите включват и изключват помпите с мобилни телефони и могат да наблюдават какво правят потокът и инжектирането на тор.
„Днешната технология може да наблюдава, ако се появи дъждовна буря и телефонът може да се използва за изключване на системата – и можете да го направите отдалеч“, каза Най.
Най каза, че следващото значително развитие ще бъдат широко разпространените практики за рециклиране за „повторно използване на материалите, които извличаме и рециклирането им“.
История на печалби
Фил ДеМарко от Хамънтън, Ню Джърси, бивш член на борда на Асоциацията за напояване, който е участвал в работата по напояване от седем десетилетия, е роден и израснал във ферма в южната част на Ню Джърси. Той наблюдава ранното използване на преносими, ръчно движещи се алуминиеви подходи за напояване във фермата за зеленчуци на баща му, които се налагат през 1940-те години на миналия век.
„Обикновено бяха самоделни съоръжения“, каза ДеМарко. „Фабрично произведените помпи започнаха в тази област около Втората световна война. Системите тип водна лебедка са използвани за първи път в края на 1970-те години. Когато разпространявах оборудване за напояване през 1975 г., имаше някои преносими единици, но ние най-вече изграждахме наши собствени дизелови помпи от висок клас и ги продавахме с подземни PVC. Зеленчукова площ във Vineland, Ню Джърси, все още използва малко ръчно преместен алуминий. Това е единствената област, в която все още виждате някои малки ферми с 8 до 10 акра да я използват.
„Капките са превзели зоната със зеленчуци“, каза той. „Това спестява труд, икономично е, няма загуба на вода и вие използвате водата само в определено място. Вие също го поставяте отдолу, заедно с растението под пластмаса. Те отглеждат домати, зеленчуци и всичко останало. Сладката царевица дори използва малко накапване – но това е бързо растяща култура.“
„Има спестявания, които се виждат от прилагането на капково напояване и не се грижите за машини и тръби. Не прави нищо, освен да стартира помпа или да отвори клапан. Това е голяма разлика. Веднага щом (лозарите) видяха нещо да се появява на улицата, нещо ново, те скочиха върху него.
Той каза, че южната част на Ню Джърси няма проблема с наличността на вода, наблюдаван в други райони на страната.
- Гари Пулано, помощник редактор