طی چند سال گذشته، تولیدکنندگان محصولات کشاورزی به چندین جهت کشیده شدهاند: بهبود کارایی مصرف آب، حفظ سودآوری در مواجهه با افزایش قیمت نهادهها، و بهبود پایداری و سلامت خاک. اما اگر این اهداف نیازی به رقابت نداشتند، چه؟
در غرب ایالات متحده، تابستان 2021 به عنوان یکی از خشکترین و گرمترین سالهای تاریخ به یاد میآید. به طور فزاینده ای آشکار شده است که کشاورزی برای تولید محصولات با آب آبیاری کمتر تحت فشار بیشتر و بیشتری قرار دارد. این امر توسط چندین عامل هدایت میشود: یک سری سالهای تامین آب آبیاری کمتر از حد نرمال، یک سری سالهای مصرف آب بیشتر از حد نرمال و افزایش تقاضا برای منابع آبی محدود.
این چند سال چالش های تامین آب ممکن است پیش نمایشی از شرایط جدی تری در آینده باشد. اگرچه زمان و شدت کاهش عرضه آب با مکان متفاوت خواهد بود، روندهای عمومی نشان می دهد که منابع آینده تا حدی محدود خواهد بود. بنابراین، اتخاذ تغییراتی در آبیاری و مدیریت خاک که ضمن حفظ عملکرد و کیفیت محصول، آب را حفظ کند، به به حداقل رساندن تأثیر بلندمدت بر کشاورزی آبی کمک میکند.
رابطه بین سلامت آب و خاک
تعریف فنی سلامت سنگ بستر، ظرفیت مستمر خاک برای عملکرد به عنوان یک سیستم حیاتی حیاتی، در محدوده اکوسیستم و کاربری زمین است. حفظ بهره وری بیولوژیکی؛ ارتقای کیفیت هوا و محیط های آبی؛ و حفظ سلامت گیاه، حیوان و انسان. اما این برای یک تولیدکننده فردی چه معنایی دارد؟ این تقریباً تضمینی است که اگر از 100 کشاورز پرسیده شود که سلامت خاک برای آنها چه معنایی دارد، حداقل ده ها پاسخ وجود دارد. اینجاست که اهداف مهم می شوند.
بدون اهداف سلامت خاک، ارزیابی پیشرفت و تأثیر اقدامات اجرا شده تقریباً غیرممکن است. چند نمونه از اهدافی که تولیدکنندگان ممکن است داشته باشند عبارتند از: افزایش ماده آلی خاک. کاهش ورودی کود؛ یا بهبود نفوذ آب یا بهره وری مصرف آب. برای هر سه هدف مثال، آب می تواند، هست و باید جزء کلیدی باشد. بدون آب که از طریق بارندگی یا آبیاری تامین می شود، زیست شناسی سنگ بستر نمی تواند رشد کند.
جانوران خاک نیز مانند انسان برای تولید مثل و عملکرد به آب نیاز دارند. یکی از عملکردهای کلیدی بیولوژی خاک چرخه مواد مغذی از طریق مصرف و ایجاد مواد آلی خاک و همچنین بقایای گیاهی و حیوانی است. برخی از موجودات خاک به چسبیدن ذرات معدنی سنگ بستر به یکدیگر از طریق تولید محصول جانبی کمک می کنند، در حالی که سایر موجودات خاک ذرات را با هیف ها به هم می چسبانند. هر دو فرآیند با ایجاد فضای بیشتر برای تبادل آب و هوا، که نفوذ آب را بهبود می بخشد، به بهبود ساختار خاک کمک می کند. در مجموع، بهبود مدیریت آب، سلامت خاک را بهبود می بخشد و بهبود سلامت خاک، مدیریت آب را بهبود می بخشد.
نکاتی برای بهبود مدیریت آب
انتقال آب به محصول را می توان با نگهداری و تعویض منظم نازل های آبپاش فرسوده بهبود بخشید. دادههای چندین ارزیابی دانشگاه آیداهو در مورد سیستمهای آبیاری نشان دادهاند که نازلهای نادرست یا فرسوده در هر نوع سیستم آبیاری (دسته، خط چرخ، محور) میتواند منجر به مصرف 10 تا 15 درصد آب بیشتر از حد لازم شود. طول عمر کلی نازل ها به عوامل مختلفی بستگی دارد، اما به طور کلی می توان انتظار داشت که کارایی خوبی برای پنج تا هفت سال حفظ کند. آب سطحی حاوی گل و لای می تواند امید به زندگی را کاهش دهد. منابع آب زیرزمینی معمولاً این مشکل را ندارند. صرفنظر از این، نازل ها باید هر سال از نظر ساییدگی بازرسی شوند و در صورت لزوم تعویض شوند. نشتی می تواند باعث 10 تا 35 درصد اضافه آب اضافی شود.
پرورش دهندگان باید راه هایی را برای جذب بیشتر رطوبت زمستانی مانند کاهش یا حذف خاک ورزی پاییزه در نظر بگیرند. حفظ بقایای محصول در طول زمستان می تواند به افزایش 5 تا 15 درصدی رطوبت خاک در فصل بهار با گرفتن برف بیشتر در زمین های کشت شده پاییزی کمک کند. این شروع رطوبت از روی زمین خالی می تواند آبیاری بهاره مورد نیاز برای پر کردن مشخصات سنگ بستر را کاهش دهد و در صورت محدود بودن عرضه آبیاری یا اگر سیستم آبیاری نتواند با تبخیر و تعرق محصول سازگاری داشته باشد، یک بافر ایجاد می کند.
فناوری جدید مانند سنسورهای رطوبت خاک یا دستیار برنامه ریزی آب آبیاری نیز باید در نظر گرفته شود. سنسورهای رطوبت خاک می توانند ابزار ارزشمندی برای تصمیم گیری در مورد برنامه ریزی آبیاری بر اساس شرایط محصول و سنگ بستر به جای برنامه هفتگی تعیین شده باشند. حسگرها همچنین میتوانند راههایی را برای بهبود مدیریت آبیاری مشخص کنند. به عنوان مثال، سنسورهای رطوبت خاک مستقر در شش مکان در سراسر یک مزرعه آبیاری با خط چرخ نشان داد که تفاوت قابل توجهی در آب مصرفی در طول فصل وجود دارد (تفاوت 8 اینچ). با استفاده از داده هایی مانند این، تصمیمات مدیریت در فصل را می توان بر اساس شرایط آب و هوایی و شرایط محصول تنظیم کرد.
برنامه ریزی آبیاری رایگان همچنین در دسترس هستند که از داده های آب و هوای محلی و نیاز آب محصول برای کمک به تصمیم گیری در مورد زمان آبیاری استفاده می کنند.
لیندا شات - متخصص توسعه مدیریت در مرکز تحقیقات و توسعه آبشار دوقلو دانشگاه آیداهو.
Howard Neibling یک مهندس مدیریت آب توسعه است که در مرکز تحقیقات و توسعه UI Kimberly مستقر است.