Zavlažování zeleninových plodin má dlouhou historii, řízenou skutečností, že voda je omezený zdroj. Důraz na správné množství vody pro úspěšný růst rostlin se stále zvyšuje.
Podle Fairfax se sídlem ve Virginii Asociace zavlažování, zavlažování začalo v roce 6000 před naším letopočtem. Začalo to přibližně ve stejnou dobu v Egyptě a Mezopotámii (dnešní Irák a Írán) s využitím vody rozvodněných řek Nilu nebo Tigridu/Eufratu. Povodňové vody, ke kterým došlo od července do prosince, byly odkloněny do polí na 40 až 60 dní. Voda pak byla odváděna zpět do řeky ve správný okamžik v růstovém cyklu.
V roce 1800 našeho letopočtu dosáhla zavlažovaná půda po celém světě téměř 20 milionů akrů. To je srovnatelné s dnešními odhadovanými 600 miliony akrů.
Potenciál přenosného zavlažovacího systému v rostlinné výrobě byl rozpoznán po druhé světové válce. Katalyzátorem byla rostoucí dostupnost hliníku. Lehký kov začal nahrazovat těžké ocelové trubky a tvarovky z litiny nebo oceli.
Význam hliníku je patrný ve statistice za dané období. Údaje americké vlády ukazují, že v roce 1.25 bylo ve Spojených státech instalováno 1946 milionu liber potrubí. Do roku 1955 toto číslo vzrostlo na 50 milionů liber.
Existují čtyři hlavní typy zavlažování: povrchové (záplavové a brázdové); sprinkler; odkapávat; a podpovrchová. Povrchové metody obecně ztrácejí nejvíce vody odpařováním a jejich popularita klesá již několik desetiletí, protože je nahrazují účinné odkapávací systémy.
Svět zeleniny zaznamenal v posledních několika desetiletích posun ke kapkovému zavlažování.
Kapkové zavlažování (také známé jako kapkové zavlažování nebo mikrozavlažování) umožňuje přesně řízenou aplikaci vody a hnojiva tím, že umožňuje pomalé odkapávání vody v blízkosti kořenů rostlin prostřednictvím sítě ventilů, potrubí, trubek a zářičů. Plastikatura je kombinované použití kapkové závlahy, polyetylenového mulče a vyvýšených záhonů. Nejvyšší produktivity a ranosti lze podle průmyslových odborníků dosáhnout v rostlinné produkci kombinací plastikářství s použitím transplantací.
"Většina pěstitelů zeleniny, se kterými jednám, má nějakou formu zavlažování," řekl Ron Goldy, hlavní rozšiřující pedagog na Michiganské státní univerzitě.
Goldy inicioval a provozuje Jihozápadní Michigan zavlažovací síť, placený program monitorování vlhkosti půdy, který pěstitelům poskytuje týdenní údaje a rady ohledně aplikace zavlažování.
"V závislosti na úrodě většina z nich odkapala," řekl Goldy. "Některé plodiny se nehodí k odkapávání, jako je kukuřice, mrkev, celer, cibule, fazole, brambory, nakládané okurky, hrách a další, které jsou pěstovány ve vysoké hustotě."
Mezi další výhody, které nabízejí odkapávací systémy, podle Goldyho patří:
- Kapkové závlahy využívají k hnojení také kapací linky
- Páska kompenzující tlak umožnila použití okapnice na kopcovitých místech
- Odkapávání je mnohem lepší, pokud jde o bezpečnost potravin
- Odkapávání zajišťuje efektivnější využití vody a živin
- Drip může pracovat s nižším tlakem a objemem, a je proto lepší pro ty, kteří mají nízký výkon vrtu
- Odkapávání minimalizuje tlak chorob tím, že nesmáčí listy a plody
- Pěstitelé mohou zavlažovat kapáním a přesto vykonávat další polní činnosti
- Drip se snáze automatizuje
"Zavlažování je jedním z nejlepších způsobů, jak snížit riziko u plodin s vysokou hodnotou, dokonce i ve stavu s vysokou vodou, jako je Michigan," řekl Goldy. "Vyzval bych každého pěstitele vysoce hodnotné zeleniny, aby nějakým způsobem zavlažoval, nejlépe kapáním."
Průzkum zavlažovacích metod v Kalifornii Americká společnost stavebních inženýrů shromáždili informace o metodách používaných pěstiteli k zavlažování jejich plodin v roce 2010. Výsledky byly porovnány s dřívějšími průzkumy, aby bylo možné posoudit trendy.
Podle zjištění vzrostla od roku 1972 do roku 2010 osázená plocha z 15 na 30 procent u sadů a z 6 na 15 procent u vinic. Plocha osázená zeleninou zůstala relativně statická, zatímco plocha osázená polními plodinami klesla z 67 na 41 procent zavlažované plochy. Půda zavlažovaná maloobjemovou (kapkovou a mikropostřikovou) závlahou se zvýšila přibližně o 38 procent, zatímco množství půdy zavlažované povrchovými metodami se snížilo přibližně o 37 procent.
Podle USDAkalifornští farmáři, navzdory nadějím na smáčení z El Niño, čelí dalšímu roku sucha v roce 2016. I po čtyřech letech nejhoršího sucha v historii byla produkce kalifornských farem v roce 54 rekordních 2015 miliard dolarů, což představuje více než polovinu celostátního čerstvé produkty. Podzemní voda pomohla kompenzovat nedostatek srážek v Kalifornii, ale přečerpávání podzemní vody nemůže pokračovat donekonečna.
Kalifornští farmáři reagovali na sucho úhorem; přechod na plodiny, které poskytují vyšší hodnotu na jednotku vody; a přepínání zavlažovacích technologií. Téměř veškerá zemědělská půda v Kalifornii je zavlažována, takže neustálé zlepšování účinnosti zavlažování je klíčem k překonání sucha.
Výroba, efektivita
David Zoldoske, ředitel společnosti Centrum pro zavlažovací technologii (CIT) na California State University, Fresno, spolupracuje s pěstiteli na otázkách zavlažování již 35 let.
CIT byla založena v roce 1980 po jednom z nejhorších such v historii Kalifornie (před tím současným) v letech 1976-77.
Zoldoske řekl, že státní legislativa byla odhodlána udělat více pro zdokonalení zavlažovacích postupů v Kalifornii, stejně jako kapkové zavlažování začalo být samo o sobě. Centrum rozvinulo svou testovací laboratoř spolu s vývojem zavlažovacích produktů.
"Posledních 35 let jsme v testování zavlažovacích zařízení vedli cestu," řekl.
"Pracujeme s odkapávacími zářiči, odkapávací páskou pro pěstování zeleniny a také provádíme mnoho terénního výzkumu a školení, abychom to, co jsme se naučili, mohli sdílet s pěstiteli," řekl. "Dospěli jsme do bodu, kdy nyní skutečně podporujeme inovace se zavlažovacími společnostmi a produkty."
Zoldoske vzpomíná na dny před odkapávací technologií, kdy „všechno bylo zavlažováno postřikovači. Zelenina se dlouho pěstovala pomocí postřikovačů. Precizní zemědělství to všechno změnilo.“
Řekl, že počáteční problémy s používáním kapání zahrnují zjištění hloubky jeho účinnosti a toho, jak dlouho nechat systém běžet. Setkali jsme se také s prací s velikostí otvorů v zářičích a s insekticidy, aby nepoškodily odkapávací pásku.
"Technologie nám umožnila výrazně zlepšit naši produkci a efektivitu používáním odkapávací pásky při produkci zeleniny," řekl Zoldoske.
Všiml si neochoty ze strany pěstitelů, kterým vyhovovalo zavlažování postřikovači, než pochopili, jak obejít plast pro potřeby sázení a sklizně.
„S odkapáváním můžeme skutečně hospodařit s aplikovanou vodou a hnojivy obecně,“ řekl. "Dobře rozumíme správě hloubky, použití lepších plastů a zářičů pro získání správného průtoku a vzdálenosti, aby se dosáhlo lepší filtrace."
Řekl, že použití dronů pro dálkový průzkum poskytuje lepší pohled na efektivitu zavlažování na poli.
„Můžeme identifikovat místa úniku, rostliny ve stresu a včas identifikovat, kde bychom mohli mít problém se zavlažováním, úrodností, půdou a hmyzem. Může pomoci opravit problémy během vegetačního období a poskytnout vám tyto informace včas.“
Již před několika lety se Zoldoske zabýval prací, která využívala senzory ke sledování vegetativního indexu velkých polí melounů.
„Za týden nebo 10 dní byste se mohli podívat na různé oblasti v terénu s určitými základními pravdami a jít ven a odhadnout výnos a velikost produktu. To pomohlo lidem z marketingu předprodat pole před sklizní. Některé z těchto informací, které lze poskytnout, jsme znali před 15 až 20 lety.“
Použití nové technologie „je procesem evoluce,“ řekl. „Jen proto, že to dělá jeden člověk, neznamená, že je to široce přizpůsobené. Začínáme vidět pěstitele, kteří vstřikují vzduch do odkapávacích potrubí, což pomáhá s provzdušňováním vody v kořenové zóně, což vede ke zvýšení výnosu. Za posledních pět let jsme zaznamenali nárůst prodejných melounů o 15 procent.“
Zoldoske řekl, že pěstitelé používají více postupů bez orby nebo minimální orby, „takže půda není tolik zpracována. To bude mít výhody jak v nákladech, tak v důrazu na zdraví půdy. Lidé věnují větší pozornost tomu, aby byla půda co nejzdravější. Někteří pěstují zeleninu s vyšší salinitou, což způsobuje, že část této půdy se odkloní od plodin citlivých na půdu.“
Řekl, že nedostatek pracovních sil je i nadále problémem, zejména s kvalifikovanější pracovní silou potřebnou k pochopení a ovládání nejnovějších technologických nástrojů.
"Potřebujete méně, ale více kvalifikované pracovní síly s kapkovou závlahou než s postřikovači," řekl. "Kdysi jsi ručně přemísťoval sprinklery." Nyní je více informací. Velkým plusem byla celá bezdrátová komunikace. Poskytuje vám informace o tlaku a průtoku zavlažování, stavu vlhkosti půdy spolu s údaji o větru a vodě.
„Dnešní pěstitelé mají na dosah ruky mnohem více dat, aby mohli činit rozhodnutí. V budoucnu budeme svědky toho, že se z terénu bude pravidelně shromažďovat mnohem více dat, a to prostřednictvím iPhonu nebo něčeho podobného.“
Dripův praktický přístup
John Nye, prezident a spoluzakladatel společnosti St. Joseph se sídlem v Michiganu Trickl-eez, se zabývá závlahovým byznysem již více než 40 let. Spolupracoval s pěstitelem Jimem Demskim, jedním z prvních pěstitelů v jihozápadním Michiganu, kteří používali kapání.
"Dlouhou dobu pěstovali rajčata se zavlažováním nad nimi," řekl Nye. "Stalo by se na nich určité množství jizev." Pěstoval rajčata dlouho – 15 let nebo více. Jen otáčel dolary, nevydělával žádné peníze. Byl nadšený z vyhlídek na vyvýšené záhony, film, kapající plasty, přivádění vody a živin do tohoto systému. Byl to velký krok udělat to všechno najednou. To byl vlastně nejlepší způsob, jak to udělat.
„Pracoval jsem v několika oborech. Jeho produkce byla na rovné půdě a dostával asi 700 krabic rajčat č. 1 na akr. Když přešel na vyvýšené záhony s použitím filmu, výnosy šly na 1,500 XNUMX bušlů na akr. Více než zdvojnásobil výnos a kvalita se hodně zvýšila. Nestíhal plnit rozkazy. Ostatní pěstitelé v okolí ji viděli a chtěli ji využít.
"(Drip) je praktický pro papriky, lilek a různé jiné zeleninové plodiny," řekl. „Nyní tuto technologii používá každý v zeleninovém průmyslu kromě bahna. S výnosy rajčat přes 2,000 krabic na akr je to docela vzrušující příběh.“
Použití kapek bylo podpořeno kvalitnějšími hadičkami a znalostmi více o krmení živinami, řekl Nye.
"Byla to trochu evoluce - vzrušující." Každý v oboru do toho šel a nikdy se nevrátil, jakmile uvidí, jak dobré to může být.“
Nye řekl, že na začátku byl určitý odpor pěstitelů k instalaci kapek.
"Vypadalo to jako velké náklady - hodně na změnu." Pro ty, kteří to zkusili, byly odměny a celé odvětví kleslo na řadu. Je to poměrně nákladná investice do toho. Produkce a kvalita je mnohem vyšší, s nižšími jednotkovými náklady v konečném důsledku.“
Řekl, že díky vylepšení hadiček je „tak spolehlivý, že je nepravděpodobné, že se zapojí. Funguje to tak, jak chceme. Pokud pěstitelé nasadí správnou filtraci a dodrží to, co umíme, je to v podstatě jistota. Bylo to vylepšeno a vylepšeno. Nyní je systém tak spolehlivý a tak široce používaný, že nový pěstitel může začít přímo v něm a může jej snadno pochopit, rozvíjet (systém) a používat jej pro sebe. Byla to opravdová evoluce.“
S novějšími systémy pěstitelé zapínají a vypínají čerpadla pomocí mobilních telefonů a jsou schopni sledovat, co dělá průtok a vstřikování hnojiv.
„Dnešní technologie dokáže monitorovat, pokud se objeví bouřka, a telefon lze použít k vypnutí systému – a můžete to udělat z velké dálky,“ řekl Nye.
Nye řekl, že dalším významným rozvojem budou rozšířené recyklační postupy pro „znovu použití materiálů, které vytahujeme, a jejich recyklaci“.
Historie zisků
Phil DeMarco z Hammontonu v New Jersey, bývalý člen správní rady Irrigation Association, který se zavlažování zabývá již sedm desetiletí, se narodil a vyrostl na farmě v jižním New Jersey. Pozoroval rané používání přenosných, ručně přemísťovaných hliníkových zavlažovacích přístupů na zeleninové farmě svého otce, které se uchytilo ve 1940. letech XNUMX. století.
"Obvykle to byly domácí vrtné soupravy," řekl DeMarco. „Pumpy vyrobené v továrně začaly v této oblasti kolem druhé světové války. Systémy vodního navijáku byly poprvé použity asi koncem 1970. let 1975. století. Když jsem v roce 8 distribuoval zavlažovací zařízení, byly tam nějaké přenosné jednotky, ale většinou jsme stavěli vlastní špičková dieselová čerpadla a prodávali je s podzemním PVC. Zeleninová oblast ve Vinelandu v New Jersey stále používá nějaký ručně přemísťovaný hliník. Je to jediná oblast, kde stále vidíte nějaké malé farmy s 10 až XNUMX akrů, které ji využívají.
"Drip ovládl oblast zeleniny," řekl. „Šetří to práci, je to ekonomické, nedochází k plýtvání vodou a vodu používáte pouze ve vyhrazeném prostoru. Dáváte to také zespodu spolu s rostlinou pod plast. Pěstují rajčata, zeleninu a všechno. Kukuřice cukrová dokonce používá trochu kapky – ale je to rychle rostoucí plodina.“
„Jsou vidět úspory při kapkovém zavlažování a nestaráte se o stroje a potrubí. Nedělá nic kromě spuštění čerpadla nebo otevření ventilu. Udělalo to velký rozdíl. Jakmile (pěstitelé) viděli na ulici něco přijít, něco nového, skočili po tom.“
Řekl, že jih New Jersey nemá problém s dostupností vody, jaký je vidět v jiných oblastech země.
- Gary Pullano, přidružený redaktor