Ang patubig ng mga pananim na gulay ay may mahabang kasaysayan, na hinimok ng katotohanan na ang tubig ay isang may hangganang mapagkukunan. Ang pagbibigay-diin sa pagkakaroon ng tamang dami ng tubig para sa matagumpay na paglaki ng halaman ay patuloy na tumataas.
Ayon sa Fairfax, Virginia-based Asosasyon ng Irigasyon, nagsimula ang patubig noong 6000 BC. Ito ay nagsimula sa halos parehong oras sa Egypt at Mesopotamia (kasalukuyang Iraq at Iran), gamit ang tubig ng pagbaha ng Nile o Tigris/Euphrates na mga ilog. Ang tubig baha, na naganap Hulyo hanggang Disyembre, ay inilipat sa mga bukid sa loob ng 40 hanggang 60 araw. Ang tubig ay pagkatapos ay pinatuyo pabalik sa ilog sa tamang sandali sa lumalaking ikot.
Noong 1800 AD, ang irigasyon na lupa sa buong mundo ay umabot sa halos 20 milyong ektarya. Kumpara ito sa tinatayang 600 milyong ektarya ngayon.
Ang potensyal ng portable sprinkler irrigation sa crop production ay kinilala pagkatapos ng World War II. Ang katalista ay ang lumalagong pagkakaroon ng aluminyo. Ang magaan na metal ay nagsimulang palitan ang mabibigat na bakal na tubing at mga kabit na gawa sa cast iron o bakal.
Ang kahalagahan ng aluminyo ay makikita sa mga istatistika para sa panahon. Ang mga numero ng gobyerno ng US ay nagpapakita na ang 1.25 milyong pounds ng tubing ay na-install sa Estados Unidos noong 1946. Noong 1955, ang bilang ay tumaas sa 50 milyong pounds.
Mayroong apat na pangunahing uri ng patubig: ibabaw (baha at tudling); pandilig; tumulo; at sa ilalim ng ibabaw. Ang mga pamamaraan sa ibabaw ay karaniwang nawawalan ng pinakamaraming tubig sa evaporation, at bumababa sa katanyagan sa loob ng ilang dekada habang ang mga mahusay na sistema ng pagtulo ay pumapalit sa kanilang lugar.
Ang mundo ng gulay ay nakakita ng pagbabago sa drip irrigation sa nakalipas na ilang dekada.
Ang drip irrigation (kilala rin bilang trickle, o micro-irrigation) ay nagbibigay-daan para sa isang tiyak na kontroladong paglalagay ng tubig at pataba sa pamamagitan ng pagpapahintulot sa tubig na tumulo nang dahan-dahan malapit sa mga ugat ng halaman sa pamamagitan ng isang network ng mga balbula, tubo, tubing at mga nagbubuga. Ang plasticulture ay ang pinagsamang paggamit ng drip irrigation, polyethylene mulch at mga nakataas na kama. Ang pinakamalaking produktibidad at pagiging maaga ay maaaring makamit sa paggawa ng gulay sa pamamagitan ng pagsasama-sama ng plasticulture sa paggamit ng mga transplant, ayon sa mga eksperto sa industriya.
"Karamihan sa mga nagtatanim ng gulay na aking kinakaharap ay may ilang uri ng patubig," sabi Ron Goldy, senior Extension educator Sa Michigan State University.
Pinasimulan at pinaandar ni Goldy ang Southwest Michigan Irrigation Network, isang pay-for-service soil moisture monitoring program na nagbibigay sa mga grower ng lingguhang pagbabasa at payo sa aplikasyon ng irigasyon.
"Depende sa pananim, karamihan ay tumulo," sabi ni Goldy. "Ang ilang mga pananim ay hindi nagpapatak, tulad ng mais, karot, kintsay, sibuyas, beans, patatas, atsara, gisantes at iba pa na nakatanim sa mataas na densidad."
Ang iba pang mga pakinabang na inaalok ng mga drip system, ayon kay Goldy, ay kinabibilangan ng:
- Ginagamit din ng mga drip irrigator ang mga drip lines para lagyan ng pataba
- Pinahintulutan ng pressure-compensating tape ang paggamit ng drip sa mga maburol na lugar
- Ang pagtulo ay mas mahusay pagdating sa kaligtasan ng pagkain
- Nagbibigay ang drip ng mas mahusay na paggamit ng tubig at mga sustansya
- Maaaring gumana ang pagtulo ng mas mababang presyon at volume, at samakatuwid ay mas mahusay para sa mga may mababang output ng balon
- Pinapababa ng pagtulo ang presyon ng sakit sa pamamagitan ng hindi pagbabasa ng mga dahon at prutas
- Ang mga nagtatanim ay maaaring magpatubig sa pamamagitan ng pagtulo at magpatuloy pa rin sa iba pang mga gawain sa bukid
- Ang pagtulo ay mas madaling i-automate
"Ang irigasyon ay isa sa mga pinakamahusay na paraan upang mabawasan ang panganib sa mataas na halaga ng mga pananim, kahit na sa isang mataas na estado ng tubig tulad ng Michigan," sabi ni Goldy. "Hinihikayat ko ang bawat nagtatanim ng mga gulay na may mataas na halaga na patubigan sa ilang paraan, mas mabuti sa pamamagitan ng pagtulo."
Isang survey ng mga pamamaraan ng patubig sa California ng American Society of Civil Engineers nakolekta ang impormasyon sa mga pamamaraan na ginamit ng mga grower upang patubigan ang kanilang mga pananim noong 2010. Ang mga resulta ay inihambing sa mga naunang survey upang masuri ang mga uso.
Ayon sa mga natuklasan, mula 1972 hanggang 2010 ang lugar na tinanim ay tumaas mula 15 hanggang 30 porsiyento para sa mga taniman at mula 6 hanggang 15 porsiyento para sa mga ubasan. Ang lugar na tinamnan ng mga gulay ay nanatiling medyo static, samantalang ang itinanim sa mga pananim ay bumaba mula 67 hanggang 41 porsiyento ng irigasyon na lugar. Ang lupang pinatubigan ng mababang-volume (drip at micro-sprinkler) na irigasyon ay tumaas ng humigit-kumulang 38 porsiyento, samantalang ang dami ng lupang nadidiligan ng mga pamamaraan sa ibabaw ay bumaba ng humigit-kumulang 37 porsiyento.
Ayon sa USDA, sa kabila ng pag-asa para sa pag-agos mula sa El Niño, ang mga magsasaka sa California ay nahaharap sa panibagong taon ng tagtuyot sa 2016. Kahit na matapos ang apat na taon ng pinakamasamang tagtuyot na naitala, ang output ng sakahan sa California ay isang rekord na $54 bilyon noong 2015, na nagkakahalaga ng higit sa kalahati ng bansa sariwang ani. Ang tubig sa lupa ay nakatulong na mabayaran ang kakulangan ng pag-ulan ng California, ngunit ang overdraft ng tubig sa lupa ay hindi maaaring ipagpatuloy nang walang katapusan.
Ang mga magsasaka ng California ay tumugon sa tagtuyot sa pamamagitan ng mga nakaabang na lupa; paglipat sa mga pananim na nagbubunga ng mas mataas na halaga sa bawat yunit ng tubig; at pagpapalit ng mga teknolohiya sa patubig. Halos lahat ng cropland ng California ay irigado, kaya ang patuloy na pagpapabuti sa kahusayan ng patubig ay susi sa pag-iwas sa tagtuyot.
Produksyon, kahusayan
David Zoldoske, direktor ng Center for Irrigation Technology (CIT) sa California State University, Fresno, ay nagtatrabaho sa mga grower sa mga isyu sa patubig sa loob ng 35 taon.
Ang CIT ay itinatag noong 1980, kasunod ng isa sa pinakamatinding tagtuyot sa kasaysayan ng California (bago ang kasalukuyang tagtuyot) noong 1976-77.
Sinabi ni Zoldoske na ang lehislatura ng estado ay determinado na gumawa ng higit pa upang pinuhin ang mga kasanayan sa patubig sa California, tulad ng paggamit ng drip irrigation sa sarili nitong. Ang sentro ay nag-evolve sa testing lab work nito kasama ng pagbuo ng mga produktong patubig.
"Kami ay uri ng nanguna sa pagsubok ng mga kagamitan sa patubig sa nakalipas na 35 taon," sabi niya.
"Nakikipagtulungan kami sa mga drip emitters, drip tape para sa pagtatanim ng gulay, at gumagawa din kami ng maraming field research at pagsasanay upang kunin ang aming natutunan at ibahagi iyon sa mga grower," sabi niya. "Lumaki kami hanggang sa puntong aktwal na naming isinusulong ang pagbabago sa mga kumpanya at produkto ng patubig."
Naalala ni Zoldoske ang mga araw bago ang drip technology nang "lahat ng bagay ay pinatubigan ng mga sprinkler. Ang mga gulay ay lumago nang mahabang panahon gamit ang mga sprinkler. Binago ng precision agriculture ang lahat ng iyon.”
Sinabi niya na ang mga unang hamon sa paggamit ng drip ay kinabibilangan ng pag-alam sa lalim ng pagiging epektibo nito at kung gaano katagal iiwan ang system na tumatakbo. Naranasan din ang pagtatrabaho sa laki ng mga butas sa mga nagbubuga at pag-iwas sa mga insecticides na makapinsala sa drip tape.
"Ang teknolohiya ay nagpapahintulot sa amin na mapabuti ang aming produksyon at kahusayan sa paggamit ng drip tape sa paggawa ng gulay," sabi ni Zoldoske.
Napansin niya ang pag-aatubili sa bahagi ng mga grower na komportable sa patubig ng pandilig, bago nila naunawaan kung paano hawakan ang plastik para sa mga pangangailangan sa pagtatanim at pag-aani.
"Sa pamamagitan ng pagtulo, maaari naming talagang pamahalaan ang inilapat na tubig at pataba sa pangkalahatan," sabi niya. "May isang mahusay na pag-unawa sa pamamahala ng lalim, ang paggamit ng mas mahusay na mga plastik at mga emitter upang makuha ang tamang daloy ng rate at espasyo upang makamit ang pinabuting pagsasala."
Aniya, ang paggamit ng mga drone para sa remote sensing ay nagbibigay ng mas magandang pananaw sa bisa ng patubig sa bukid.
“Maaari nating matukoy ang mga leak spot, halaman sa ilalim ng stress at matukoy nang maaga kung saan maaaring magkaroon tayo ng problema sa irigasyon, pagkamayabong, lupa at mga surot. Makakatulong ito sa pagwawasto ng mga problema sa panahon ng paglaki at ibigay sa iyo ang impormasyong iyon nang maaga.”
Ilang taon na ang nakalilipas, si Zoldoske ay kasangkot sa trabaho na gumagamit ng mga sensor upang subaybayan ang vegetative index ng malalaking larangan ng mga melon.
"Sa isang linggo o 10 araw, maaari mong tingnan ang iba't ibang mga lugar sa field na may ilang ground truthing at lumabas at tantiyahin ang ani at laki ng produkto. Nakatulong ito sa mga tao sa marketing na pre-sell ang field bago ito anihin. Ang ilan sa impormasyong ito na maaaring ibigay ay alam namin 15 hanggang 20 taon na ang nakararaan.”
Ang paggamit ng bagong teknolohiya "ay isang proseso ng ebolusyon," sabi niya. "Dahil lamang sa isang tao ang gumagawa nito ay hindi nangangahulugan na ito ay malawak na inangkop. Nagsisimula na kaming makakita ng mga grower na nag-iinject ng hangin sa mga drip lines, at nakakatulong ito sa water aeration sa root zone na humahantong sa pagtaas ng ani. Nakita namin ang pagtaas ng 15 porsiyento sa mga mabibiling melon sa nakalipas na limang taon.”
Sinabi ni Zoldoske na ang mga grower ay gumagamit ng mas maraming no-till o minimum-till na mga gawi sa pamamahala, “kaya ang lupa ay hindi gaanong nagagawa. Magkakaroon iyon ng mga benepisyo sa parehong gastos at diin sa kalusugan ng lupa. Ang mga tao ay nagbabayad ng higit na pansin upang matiyak na ang lupa ay malusog hangga't maaari. Ang ilan ay nagtatanim ng mga gulay na may higit na kaasinan sa mga ito, na nagiging dahilan upang ang ilan sa lupang iyon ay lumayo sa mga pananim na sensitibo sa lupa.”
Sinabi niya na ang mga kakulangan sa paggawa ay patuloy na isang problema, lalo na sa mas maraming skilled labor na kailangan upang maunawaan at mapatakbo ang pinakabagong mga tool sa teknolohiya.
"Kailangan mo ng mas kaunti ngunit mas maraming skilled labor na may drip irrigation kaysa sa sprinkler," sabi niya. “Dati mong ginagalaw ang mga sprinkler sa paligid. Ngayon ay may higit pang impormasyon. Ang buong wireless na komunikasyon ay isang malaking plus. Nagbibigay ito sa iyo ng impormasyon tungkol sa mga presyon at daloy ng irigasyon, katayuan ng kahalumigmigan ng lupa, kasama ang mga pagbabasa ng hangin at tubig.
"Ang mga grower ngayon ay may mas maraming data sa kanilang mga kamay upang makagawa ng mga desisyon. Sa pasulong, makakakita kami ng mas maraming data na kinokolekta mula sa field sa isang regular na batayan, na hinimok sa pamamagitan ng isang iPhone o isang bagay.
Ang praktikal na diskarte ni Drip
John Nye, presidente at co-founder ng St. Joseph, Michigan-based Trickl-eez, ay kasangkot sa negosyo ng irigasyon sa loob ng higit sa 40 taon. Nakipagtulungan siya sa grower na si Jim Demski, isa sa mga unang grower sa timog-kanluran ng Michigan na gumamit ng drip.
"Nagtatanim sila ng mga kamatis sa mahabang panahon na may patubig sa ibabaw ng mga ito," sabi ni Nye. "Ang mangyayari ay magkakaroon sila ng isang tiyak na halaga ng mga peklat sa kanila. Matagal na siyang nagtatanim ng mga kamatis – 15 taon o higit pa. Kumikita lang siya ng dolyar, hindi kumikita. Siya ay nasasabik tungkol sa mga prospect ng mga nakataas na kama, pelikula, drip plastic, pagpapakain ng tubig at nutrients sa system na iyon. Ito ay isang malaking hakbang upang gawin iyon nang sabay-sabay. Iyon ay talagang ang pinakamahusay na paraan upang gawin ito.
“Nagtrabaho ako sa ilang larangan. Ang kanyang produksyon ay nasa patag na lupa, nakakakuha siya ng humigit-kumulang 700 kahon ng No. 1 na mga kamatis sa ektarya. Nang magpalit siya sa mga nakataas na kama, gamit ang pelikula, ang mga ani ay napunta sa 1,500 bushel sa ektarya. Siya ay higit sa dinoble ang ani at ang kalidad ay tumaas ng malaki. Hindi siya makasabay sa mga utos. Nakita ito ng ibang mga magsasaka sa lugar at nais nilang gamitin ito.
“Praktikal ang (Drip) para sa paminta, talong at iba pang pananim na gulay,” aniya. "Ngayon lahat ng tao sa industriya ng gulay maliban sa muck ground ay gumagamit ng teknolohiya. Sa mga ani sa mga kamatis na higit sa 2,000 mga kahon sa isang ektarya, ito ay isang medyo kapana-panabik na kuwento.
Ang paggamit ng pagtulo ay tinulungan ng mas mahusay na kalidad ng tubing at higit pang kaalaman tungkol sa pagpapakain ng sustansya, sabi ni Nye.
"Ito ay medyo isang ebolusyon - isang kapana-panabik. Lahat ng tao sa industriya ay napunta na dito at hindi na bumalik, kapag nakita nila kung gaano ito kaganda."
Sinabi ni Nye na may ilang lumalaban sa pag-install ng drip nang maaga.
“Parang napakaraming gastos – maraming dapat baguhin. Para sa mga sumubok nito, ang mga gantimpala ay naroroon at ang buong industriya ay nahulog sa linya. Ito ay medyo isang pamumuhunan ng gastos sa paggawa nito. Ang produksyon at kalidad ay mas mataas, na may mas mababang gastos sa bawat yunit sa huli."
Sinabi niya na ang mga pagpapabuti sa tubing ay ginawa itong "napakaaasahang ito ay malamang na hindi ma-plug up. Gumagana ito sa paraang gusto natin sa kanila. Ito ay isang tiyak na bagay kung ang mga nagtatanim ay maglalagay ng tamang pagsasala at sundin kung ano ang alam natin kung paano gawin. Ito ay na-tweak at pinahusay. Ngayon ang sistema ay napaka maaasahan at napakalawak na ginagamit ang isang bagong grower ay maaaring magsimula mismo at madaling maunawaan at bumuo (isang sistema) at gamitin ito para sa kanilang sarili. Ito ay isang tunay na ebolusyon.”
Gamit ang mga mas bagong sistema, ang mga grower ay i-on at off ang mga pump gamit ang mga cell phone, at nagagawa nilang subaybayan kung ano ang ginagawa ng daloy at mga iniksyon ng pataba.
"Maaaring masubaybayan ng teknolohiya ngayon kung may umulan na bagyo at magagamit ang telepono para i-off ang system - at magagawa mo ito mula sa malayo," sabi ni Nye.
Sinabi ni Nye na ang susunod na makabuluhang pag-unlad ay ang malawakang mga kasanayan sa pag-recycle upang "muling magamit ang mga materyales na hinuhugot namin at i-recycle ang mga ito."
Isang kasaysayan ng mga pakinabang
Si Phil DeMarco ng Hammonton, New Jersey, isang dating board member ng Irrigation Association na nasasangkot sa gawaing patubig sa loob ng pitong dekada, ay ipinanganak at lumaki sa isang sakahan sa southern New Jersey. Naobserbahan niya ang maagang paggamit ng portable, hand-moved aluminum irrigation approach sa farm ng gulay ng kanyang ama na tumagal noong 1940s.
"Karaniwan silang mga homemade rig," sabi ni DeMarco. "Ang mga pump na gawa sa pabrika ay nagsimula sa lugar na ito sa paligid ng World War II. Ang water winch-type system ay unang ginamit noong mga huling bahagi ng 1970s. Noong namahagi ako ng mga kagamitan sa patubig noong 1975, mayroong ilang portable na unit, ngunit karamihan ay gumagawa kami ng sarili naming mga high-end na diesel pump at ibinebenta ang mga ito gamit ang underground PVC. Ang isang lugar ng gulay sa Vineland, New Jersey, ay gumagamit pa rin ng ilang hand-moved aluminum. Ito ang tanging lugar na nakikita mo pa rin ang ilang maliliit na sakahan na may 8 hanggang 10 ektarya na gumagamit nito.
"Nakuha na ni Drip ang lugar ng gulay," sabi niya. “Ito ay nakakatipid sa paggawa, matipid, walang pag-aaksaya ng tubig, at ginagamit mo lamang ang tubig sa isang nakatalagang lugar. Inilalagay mo rin ito sa ilalim, kasama ang halaman sa ilalim ng plastik. Nagtatanim sila ng mga kamatis, gulay at lahat. Ang matamis na mais ay gumagamit pa nga ng kaunting patak – ngunit ito ay mabilis na lumalagong pananim.”
“May nakikitang pagtitipid sa paglalagay ng drip irrigation, at hindi mo inaalagaan ang makinarya at tubo. Wala itong ginagawa maliban sa pagsisimula ng pump o pagbubukas ng balbula. Malaki ang pinagkaiba nito. Sa sandaling (mga grower) nakakita ng isang bagay na lumalabas sa kalye, isang bagay na bago, sila ay tumalon dito.
Sinabi niya na ang southern New Jersey ay walang problema sa pagkakaroon ng tubig na nakikita sa ibang mga lugar ng bansa.
- Gary Pullano, Associate editor