لري محاصيل الخضر تاريخ طويل ، مدفوع بحقيقة أن الماء مورد محدود. يستمر التركيز على الحصول على الكمية المناسبة من المياه لنمو النبات الناجح في الزيادة.
وفقا لفيرفاكس ، ومقرها فرجينيا جمعية الريبدأ الري عام 6000 قبل الميلاد. بدأ في نفس الوقت تقريبًا في مصر وبلاد ما بين النهرين (العراق وإيران حاليًا) ، باستخدام مياه فيضان نهر النيل أو نهري دجلة / الفرات. تم تحويل مياه الفيضانات ، التي حدثت من يوليو إلى ديسمبر ، إلى الحقول لمدة 40 إلى 60 يومًا. ثم تم تصريف المياه مرة أخرى في النهر في اللحظة المناسبة في دورة النمو.
في عام 1800 م ، وصلت الأراضي المروية في جميع أنحاء العالم إلى ما يقرب من 20 مليون فدان. هذا بالمقارنة مع ما يقدر بنحو 600 مليون فدان اليوم.
تم التعرف على إمكانات الري بالرش المحمول في إنتاج المحاصيل بعد الحرب العالمية الثانية. كان الحافز هو التوافر المتزايد للألمنيوم. بدأ المعدن خفيف الوزن في استبدال الأنابيب الفولاذية الثقيلة والتجهيزات المصنوعة من الحديد الزهر أو الفولاذ.
تتجلى أهمية الألمنيوم في الإحصائيات الخاصة بهذه الفترة. تكشف أرقام الحكومة الأمريكية أنه تم تركيب 1.25 مليون رطل من الأنابيب في الولايات المتحدة عام 1946. وبحلول عام 1955 ، ارتفع الرقم إلى 50 مليون جنيه إسترليني.
هناك أربعة أنواع رئيسية للري: سطحي (فيضان وأخدود) ؛ مرشة. تقطر؛ وتحت السطح. تفقد الطرق السطحية عمومًا أكبر قدر من الماء بسبب التبخر ، وتراجعت شعبيتها لعدة عقود نظرًا لأن أنظمة التنقيط الفعالة تحل محلها.
شهد عالم الخضار تحولا إلى الري بالتنقيط في العقود العديدة الماضية.
يسمح الري بالتنقيط (المعروف أيضًا باسم الري بالتنقيط أو الري الدقيق) بالتطبيق الدقيق للمياه والأسمدة عن طريق السماح للماء بالتنقيط ببطء بالقرب من جذور النبات من خلال شبكة من الصمامات والأنابيب والأنابيب والبواعث. الزراعة البلاستيكية هي الاستخدام المشترك للري بالتنقيط ونشارة البولي إيثيلين والأسرة المرتفعة. يمكن تحقيق أكبر قدر من الإنتاجية والتبكير في إنتاج الخضروات من خلال الجمع بين الزراعة البلاستيكية واستخدام عمليات الزرع ، وفقًا لخبراء الصناعة.
قال "معظم مزارعي الخضروات الذين أتعامل معهم لديهم شكل من أشكال الري" رون جولدي ، كبير معلمي الإرشاد في جامعة ولاية ميشيغان.
قام Goldy بتأسيس وتشغيل شبكة الري بجنوب غرب ميشيغانوهو برنامج لرصد رطوبة التربة يُدفع مقابل الخدمة يوفر للمزارعين قراءات أسبوعية ونصائح حول تطبيق الري.
قال جولدي: "اعتمادًا على المحصول ، فإن معظمها ذهب بالتنقيط". "بعض المحاصيل لا تصلح للتنقيط ، مثل الذرة والجزر والكرفس والبصل والفاصوليا والبطاطس والمخللات والبازلاء وغيرها المزروعة بكثافات عالية."
تشمل المزايا الأخرى التي توفرها أنظمة التنقيط ، وفقًا لجولدي ، ما يلي:
- تستخدم أجهزة الري بالتنقيط أيضًا خطوط التنقيط للتخصيب
- سمح الشريط المعوض للضغط باستخدام التنقيط في المواقع الجبلية
- يعتبر التنقيط أفضل بكثير عندما يتعلق الأمر بسلامة الغذاء
- يوفر التنقيط استخدامًا أكثر كفاءة للمياه والمغذيات
- يمكن أن يعمل التنقيط على خفض الضغط والحجم ، وبالتالي فهو أفضل لمن يعانون من انخفاض إنتاج البئر
- يقلل التنقيط من ضغط المرض بعدم ترطيب الأوراق والفاكهة
- يمكن للمزارعين الري بالتنقيط مع الاستمرار في الأنشطة الميدانية الأخرى
- التنقيط أسهل في التشغيل الآلي
قال جولدي: "يعتبر الري أحد أفضل الطرق لتقليل المخاطر في المحاصيل عالية القيمة ، حتى في ولاية غنية بالمياه مثل ميشيغان". "أود أن أشجع كل مزارع للخضروات عالية القيمة على الري بطريقة ما ، ويفضل بالتنقيط."
مسح طرق الري في ولاية كاليفورنيا بواسطة الجمعية الأمريكية للمهندسين المدنيين تم جمع المعلومات حول الأساليب التي استخدمها المزارعون لري محاصيلهم في عام 2010. وتمت مقارنة النتائج مع المسوحات السابقة لتقييم الاتجاهات.
وفقًا للنتائج ، من عام 1972 إلى عام 2010 ، زادت المساحة المزروعة من 15 إلى 30 في المائة للبساتين ومن 6 إلى 15 في المائة لكروم العنب. ظلت المساحة المزروعة بالخضروات ثابتة نسبيًا ، في حين انخفضت المساحة المزروعة بالمحاصيل الحقلية من 67 إلى 41 في المائة من المساحة المروية. ازدادت الأراضي المروية بأحجام منخفضة (بالتنقيط والري بالرش الدقيق) بحوالي 38 في المائة ، في حين انخفضت مساحة الأراضي المروية بالطرق السطحية بحوالي 37 في المائة.
وفقًا وزارة الزراعة الأمريكيةعلى الرغم من الآمال بابتلاع ظاهرة النينيو ، يواجه المزارعون في كاليفورنيا عام جفاف آخر في عام 2016. حتى بعد أربع سنوات من أسوأ موجة جفاف مسجلة ، كان إنتاج المزارع في كاليفورنيا رقماً قياسياً بلغ 54 مليار دولار في عام 2015 ، وهو ما يمثل أكثر من نصف البلاد المنتجات الطازجة. ساعدت المياه الجوفية في تعويض نقص الأمطار في ولاية كاليفورنيا ، ولكن لا يمكن الاستمرار في سحب المياه الجوفية إلى أجل غير مسمى.
استجاب مزارعو كاليفورنيا للجفاف من خلال إراحة الأراضي ؛ التحول إلى المحاصيل التي تنتج قيمة أعلى لكل وحدة من المياه ؛ وتبديل تقنيات الري. تُروى جميع أراضي المحاصيل في كاليفورنيا تقريبًا ، لذا فإن التحسينات المستمرة في كفاءة الري هي المفتاح للتغلب على الجفاف.
كفاءة الإنتاج
ديفيد Zoldoske ، مدير مركز تكنولوجيا الري (CIT) يعمل في جامعة ولاية كاليفورنيا ، فريسنو ، مع المزارعين في قضايا الري لمدة 35 عامًا.
تأسست CIT في عام 1980 ، بعد واحدة من أسوأ موجات الجفاف في تاريخ كاليفورنيا (قبل الفترة الحالية) في 1976-77.
قال زولدوسكي إن المجلس التشريعي للولاية مصمم على بذل المزيد من الجهد لتحسين ممارسات الري في كاليفورنيا ، تمامًا كما بدأ استخدام الري بالتنقيط. لقد طور المركز أعمال مختبر الاختبار الخاصة به جنبًا إلى جنب مع تطوير منتجات الري.
قال: "لقد قمنا نوعًا ما بقيادة الطريق في اختبار معدات الري على مدى السنوات الـ 35 الماضية".
قال: "نحن نعمل مع بواعث التنقيط ، وشريط التنقيط لزراعة الخضروات ، ونقوم أيضًا بالكثير من الأبحاث الميدانية والتدريب لأخذ ما نتعلمه ومشاركته مع المزارعين". "لقد تطورنا لدرجة أننا الآن نشجع الابتكار بالفعل مع شركات ومنتجات الري."
يتذكر Zoldoske الأيام التي سبقت تقنية التنقيط عندما "كانت كل الأشياء تُروى بالرشاشات. نمت الخضار لفترة طويلة بالرشاشات. غيرت الزراعة الدقيقة كل ذلك ".
وقال إن التحديات الأولية لاستخدام التنقيط تشمل معرفة عمق فعاليتها ومدة ترك النظام قيد التشغيل. كما تمت مصادفة العمل مع حجم الثقوب في البواعث ومنع المبيدات الحشرية من إتلاف الشريط بالتنقيط.
قال Zoldoske: "سمحت لنا التكنولوجيا بتحسين إنتاجنا وكفاءتنا بشكل كبير باستخدام شريط التنقيط في إنتاج الخضروات".
لقد لاحظ إحجامًا من جانب المزارعين الذين كانوا مرتاحين للري بالرش ، قبل أن يفهموا كيفية الالتفاف حول البلاستيك لاحتياجات الزراعة والحصاد.
قال "مع التنقيط ، يمكننا حقًا إدارة المياه والأسمدة بشكل عام". "هناك فهم جيد لإدارة العمق ، واستخدام مواد بلاستيكية وبواعث أفضل للحصول على معدل التدفق الصحيح والتباعد من أجل تحقيق ترشيح محسن."
وقال إن استخدام الطائرات بدون طيار للاستشعار عن بعد يعطي رؤية أفضل لفعالية الري في الحقل.
"يمكننا تحديد نقاط التسرب والنباتات المعرضة للإجهاد وتحديد الأماكن التي قد تكون لدينا فيها مشكلة في الري والخصوبة والتربة والحشرات في وقت مبكر. يمكن أن يساعد في تصحيح المشكلات أثناء موسم النمو وإعطائك هذه المعلومات مبكرًا. "
في وقت مبكر منذ عدة سنوات ، كان Zoldoske يشارك في العمل الذي يستخدم أجهزة الاستشعار لمراقبة المؤشر الخضري لحقول البطيخ الكبيرة.
"بعد أسبوع أو 10 أيام ، يمكنك إلقاء نظرة على المناطق المختلفة في الحقل مع بعض الجاذبية الأرضية والخروج وتقدير العائد وحجم المنتج. ساعد هذا الأشخاص التسويقيين على بيع الحقل مسبقًا قبل حصاده. علمنا ببعض هذه المعلومات التي يمكن توفيرها منذ 15 إلى 20 عامًا ".
وقال إن استخدام التكنولوجيا الجديدة "كان عملية تطور". "فقط لأن شخصًا واحدًا يفعل ذلك لا يعني أنه يتكيف على نطاق واسع. بدأنا نرى مزارعين يضخون الهواء في خطوط التنقيط ، وهذا يساعد في تهوية المياه في منطقة الجذر مما يؤدي إلى زيادة الغلة. لقد شهدنا زيادة بنسبة 15 في المائة في البطيخ القابل للتسويق في السنوات الخمس الماضية ".
قال Zoldoske إن المزارعين يستخدمون المزيد من ممارسات إدارة عدم الحراثة أو الحد الأدنى من الحراثة ، "لذلك لم يتم تشغيل التربة بنفس القدر. سيكون لذلك فوائد من حيث التكلفة والتركيز على صحة التربة. يولي الناس مزيدًا من الاهتمام للتأكد من أن التربة صحية قدر الإمكان. يقوم البعض بزراعة خضروات بها نسبة ملوحة أكبر ، مما يتسبب في ابتعاد بعض تلك التربة عن المحاصيل الحساسة للتربة ".
وقال إن نقص العمالة لا يزال يمثل مشكلة ، لا سيما مع العمالة الماهرة اللازمة لفهم وتشغيل أحدث الأدوات التكنولوجية.
قال: "إنك تحتاج إلى عدد أقل من العمالة الماهرة في الري بالتنقيط ، ولكن أكثر من ذلك بالرشاشات". "كنت معتادًا على تحريك المرشات يدويًا. الآن هناك المزيد من المعلومات. لقد كان الاتصال اللاسلكي بأكمله بمثابة إضافة كبيرة. يوفر لك معلومات حول ضغوط الري وتدفقه ، وحالة رطوبة التربة ، إلى جانب قراءات الرياح والمياه.
"لدى المزارعين اليوم الكثير من البيانات في متناول أيديهم لاتخاذ القرارات. من الآن فصاعدًا ، سنرى الكثير من البيانات التي يتم جمعها من الميدان على أساس منتظم ، من خلال جهاز iPhone أو شيء من هذا القبيل. "
النهج العملي للتنقيط
جون ناي ، الرئيس والمؤسس المشارك لمؤسسة سانت جوزيف ومقرها ميشيغان تريكل إيز، شارك في أعمال الري لأكثر من 40 عامًا. لقد عمل مع المزارع جيم ديمسكي ، أحد المزارعين الأوائل في جنوب غرب ميشيغان الذين استخدموا التنقيط.
قال ناي: "لقد كانوا يزرعون الطماطم لفترة طويلة مع الري بالرش فوقها". "ما سيحدث هو أنه سيكون لديهم قدر معين من الندوب عليهم. لقد كان يزرع الطماطم لفترة طويلة - 15 عامًا أو أكثر. لقد كان يحول الدولارات فقط ، ولم يكسب أي أموال. لقد كان متحمسًا بشأن آفاق الأسرة المرتفعة ، والأفلام ، والبلاستيك المقطر ، وتغذية المياه والعناصر المغذية في هذا النظام. لقد كانت خطوة كبيرة للقيام بذلك في وقت واحد. كان هذا في الواقع أفضل طريقة للقيام بذلك.
عملت في عدة مجالات. كان إنتاجه على أرض مستوية ، وكان يحصل على حوالي 700 صندوق من الطماطم رقم 1 إلى الفدان. عندما تحول إلى أسرة مرتفعة ، باستخدام الفيلم ، ذهبت الغلة إلى 1,500 بوشل للفدان. لقد ضاعف الغلة وزادت الجودة كثيرًا. لم يستطع مواكبة الأوامر. شاهده مزارعون آخرون في المنطقة وأرادوا الاستفادة منه.
قال "(بالتنقيط) عملي للفلفل والباذنجان ومحاصيل خضروات أخرى مختلفة". "الآن يستخدم كل من يعمل في صناعة الخضروات التكنولوجيا. مع غلة الطماطم التي تزيد عن 2,000 صندوق للفدان ، إنها قصة مثيرة للغاية ".
قال ناي إن استخدام التنقيط قد تم دعمه من خلال أنابيب ذات جودة أفضل ومعرفة المزيد عن التغذية بالمغذيات.
"لقد كان نوعًا من التطور - تطور مثير. ذهب الجميع في الصناعة إليها ولم يعودوا أبدًا ، بمجرد أن يروا كم يمكن أن يكون جيدًا ".
قال ناي إنه كان هناك بعض المقاومة للمزارع لتركيب التنقيط في وقت مبكر.
"بدا الأمر وكأنه الكثير من النفقات - هناك الكثير مما يجب تغييره. بالنسبة لأولئك الذين جربوها ، كانت المكافآت موجودة وتراجعت الصناعة بأكملها. إنه استثمار للتكلفة في القيام بذلك. الإنتاج والجودة أعلى من ذلك بكثير ، مع انخفاض تكاليف الوحدة في النهاية ".
وقال إن التحسينات في الأنابيب جعلتها "موثوقة للغاية ومن غير المرجح أن يتم توصيلها. إنه يعمل بالطريقة التي نريدها. إنه أمر مؤكد إلى حد كبير إذا وضع المزارعون الترشيح الصحيح واتبعوا ما نعرفه عن كيفية القيام به. لقد تم تعديله وتحسينه. الآن يمكن الاعتماد على النظام واستخدامه على نطاق واسع ، يمكن للمزارع الجديد أن يبدأ مباشرة ويمكنه بسهولة فهم وتطوير (نظام) واستخدامه لأنفسهم. لقد كان تطورًا حقيقيًا ".
مع الأنظمة الأحدث ، يقوم المزارعون بتشغيل وإيقاف المضخات بالهواتف المحمولة ، ويكونون قادرين على مراقبة ما يفعله التدفق وحقن الأسمدة.
قال ناي: "يمكن لتقنية اليوم مراقبة ما إذا كانت عاصفة ممطرة قد ظهرت ويمكن استخدام الهاتف لإيقاف تشغيل النظام - ويمكنك القيام بذلك من بعيد".
قال ناي إن التطور المهم التالي سيكون ممارسات إعادة التدوير الواسعة النطاق "لإعادة استخدام المواد التي نسحبها ونعيد تدويرها".
تاريخ من المكاسب
وُلد فيل دي ماركو من هامونتون ، نيو جيرسي ، وهو عضو سابق في مجلس إدارة جمعية الري الذي شارك في أعمال الري لمدة سبعة عقود ، وترعرع في مزرعة في جنوب نيوجيرسي. لاحظ الاستخدام المبكر لأساليب الري المحمولة والمتحركة يدويًا المصنوعة من الألمنيوم في مزرعة والده للخضروات التي ترسخت في الأربعينيات.
قال DeMarco: "كانت عادة حفارات محلية الصنع". بدأت المضخات المصنعة في هذه المنطقة في فترة قريبة من الحرب العالمية الثانية. تم استخدام أنظمة الرافعة المائية لأول مرة في أواخر السبعينيات تقريبًا. عندما قمت بتوزيع معدات الري في عام 1970 ، كانت هناك بعض الوحدات المحمولة ، لكننا في الغالب كنا نبني مضخات الديزل المتطورة الخاصة بنا ونبيعها باستخدام PVC تحت الأرض. لا تزال منطقة الخضار في فينلاند بولاية نيوجيرسي تستخدم بعض الألمنيوم المنقول يدويًا. إنها المنطقة الوحيدة التي ما زلت ترى بعض المزارع الصغيرة بها من 1975 إلى 8 أفدنة.
قال: "لقد استولى التنقيط على منطقة الخضار". "إنه يوفر العمالة ، وهو اقتصادي ، ولا يوجد هدر للمياه ، وأنت تستخدم المياه فقط في منطقة معينة. أنت أيضًا تضعه في الأسفل ، جنبًا إلى جنب مع النبات تحت البلاستيك. إنهم يزرعون الطماطم والخضر وكل شيء. حتى أن الذرة الحلوة تستخدم القليل من التنقيط - لكنها محصول سريع النمو ".
"هناك مدخرات تُرى أثناء الري بالتنقيط ، وأنت لا تميل إلى الآلات والأنابيب. إنه لا يفعل شيئًا سوى بدء تشغيل مضخة أو فتح صمام. لقد أحدثت فرقًا كبيرًا. بمجرد أن رأى (المزارعون) شيئًا ما يظهر في الشارع ، شيئًا جديدًا ، قفزوا إليه ".
وقال إن جنوب نيوجيرسي لا يعاني من مشكلة توافر المياه في مناطق أخرى من البلاد.
- غاري بولانو، محرر مشارك