Корзина пуста!
0
Мы знаем всё о капельном поливе!
8(988)8958205 Бесплатный звонок по России
8(800)5517144 Бесплатный звонок по России
Главная Статьи Water-Smart сельское хозяйство: эффективность движет потребностями мира.

Water-Smart сельское хозяйство: эффективность движет потребностями мира.

06.02.2020
Water-Smart сельское хозяйство

Мы находимся в разгар беспрецедентного водного кризиса. Регионы Южной Америки объявляют сельскохозяйственное чрезвычайное положение, калифорнийские скважины истощаются, а страны от Бельгии до Ботсваны испытывают значительный дефицит воды.

В сценарии «обычного бизнеса» эти проблемы только умножаются: «По прогнозам, дефицит воды будет увеличиваться с ростом глобальных температур в результате изменения климата», – говорится в цели 6 в области устойчивого развития.

Это не просто сельскохозяйственная проблема – нехватка воды имеет далеко идущие последствия, так как люди вынуждены бежать из засухи или засоленных районов; По оценкам доклада Всемирного банка за 2018 год, к 2050 году в стране может быть до 143 миллионов «климатических беженцев».

Следовательно, управление водными ресурсами в орошаемом земледелии может иметь отдаленные и часто игнорируемые гуманитарные, экономические и социальные последствия. А поскольку на сельское хозяйство приходится более 70% мирового потребления пресной воды, инновации должны начинаться здесь. Но если история сельского хозяйства нам что-то говорит, это то, что оно последовательно выявляет лучший человеческий инновационный дух.

И это именно то, что происходит во всем мире, с огромной эффективностью благодаря климатически-ориентированному сельскому хозяйству (CSA).

CSA – это все о взаимозависимости между урожайностью, а также воздействиями и результатами, связанными с углеродом, почвой, водопользованием и биоразнообразием.

Во главе с Продовольственной и сельскохозяйственной организацией Объединенных Наций это «подход, который помогает направлять действия, необходимые для преобразования и переориентации сельскохозяйственных систем, для эффективной поддержки развития и обеспечения продовольственной безопасности в меняющемся климате».

Он имеет три одновременные цели и взаимосвязанные задачи: повышение производительности и доходов, адаптация и повышение устойчивости, а также сокращение выбросов, связанных с сельским хозяйством.

Как ирригационное сообщество, мы должны пойти дальше и определить новое «умное» сельское хозяйство, которое решает каждую из этих задач путем повышения эффективности использования воды.

Как каждая из целей CSA напрямую связана с умным управлением водными ресурсами.

Цель 1: повышение производительности

Делать больше с меньшими затратами стало мантрой нового стремления к устойчивому развитию в сельском хозяйстве, и это касается столько же воды, как и всего остального. Новые инновации делают все более возможным делать именно это – повышать урожайность (выход) при меньшем использовании ресурсов (вклад) способами, которые казались бы математически невозможными всего поколение назад.

Сельское хозяйство 4.0 движется далеко за пределы метода проб и ошибок старой школы, ручных измерений и допущений, и вместо этого к ультраэффективности, сенсорам и большим данным. «Без измерения мы на самом деле не знаем, как предприятие действительно реагирует на все внешние условия – это то, что мы хотим изменить с помощью обратной связи в режиме реального времени», – говорит Оливье Бегерем из бельгийского стартапа 2Grow.

Что касается эффективности использования воды, это означает максимизацию существующего водопользования путем мониторинга вегетативных / генеративных стадий растения, чтобы увидеть точное влияние затрат. Помимо датчиков Ag 4.0 также включает использование беспилотных летательных аппаратов, спутниковых изображений и больших данных для точного мониторинга воздействия циклов полива. По словам консалтинговой фирмы Оливер Уайман, «Сельское хозяйство 4.0 больше не будет зависеть от равномерного распределения воды по всем полям.

Точное орошение.

Повышение точности необходимо для повышения общей эффективности водопользования (WUE), «соотношения между эффективным водопользованием и фактическим водозабором». Это чаще всего связано с капельным орошением, но также включает в себя применение с переменной скоростью, мониторинг расхода и решения для точной обработки, которые изменяют воду на структурном уровне.

Эрик Валетт, швейцарский эксперт по очистке воды, говорит: «Повышение эффективности водопользования ирригационных систем за счет точного орошения является абсолютно ключевым фактором в борьбе с нехваткой воды и становлении умелым производителем воды. Новые технологии очистки позволяют получить максимальную отдачу от каждой капли, максимизируя потенциал ирригационных систем при одновременном обеспечении увеличения и оптимизации производства ».

Оптимизация расхода воды

Это только половина решения – так же важно, чтобы эта влага оставалась в почве достаточно долго, чтобы растения могли ею воспользоваться. Фермеры с ирригационными растворами, которые оптимизируют как саму воду, так и ее поведение в почве, получат дополнительное конкурентное преимущество в будущем.

Влажные почвы.

Проще говоря, если почвы могут оставаться влажными дольше, время и частота полива могут быть значительно сокращены. В настоящее время проводится множество исследований, направленных на поддержание влажности почвы там, где она больше всего необходима. Это включает в себя все: от использования торфяного мха, перлита (вулканического стекла), мембран и многого другого до повышения абсорбционных свойств.

Инновации Ag 4.0, такие как датчики Spiio или Sentek, отслеживают влажность почвы в режиме реального времени, что позволяет экономить воду, поддерживая оптимальные условия. Но сосредоточение внимания на реальной воде, а не на почве, может иметь ряд последствий: такие технологии, как Aqua4D, нацеливаются на саму поливную воду, слегка изменяя ее структуру, так что она проникает в поры почвы, таким образом оставаясь влажной в течение более длительных периодов.

Отходя от почвы полностью, интерес к гидропонике, аквапонике и аквакультуре все время набирает обороты и может сыграть большую роль в устойчивом питании мегаполисов будущего. В частности, гидропоника может рассматриваться как эмблема для сельского хозяйства, разумного в отношении водных ресурсов, поскольку по своей эффективности она использует всего 10% воды, необходимой для традиционных почвенных культур. Особенно в сочетании с другими технологиями растения, выращенные на гидропонике, быстрее усваивают питательные вещества, могут расти в два раза быстрее и получать более высокие урожаи.

Задача 2: Повышение устойчивости

В условиях все более неустойчивого климата рациональное управление водными ресурсами должно учитывать значительные колебания и увеличение экстремальных явлений. Например, цикл ЭНСО, ответственный за эффекты Эль-Ниньо и Ла-Нинья, имеет непредсказуемую длину, что приводит к хаосу в планировании орошения.

В документе 2018 года Gelcer подробно рассказал об инновационном инструменте AgroClimate из Мозамбика, который отслеживает фазы ЭНСО (Эль-Ниньо и Ла-Нинья) в режиме реального времени, чтобы помочь с выбором времени полива и минимизировать нехватку воды. Агроном Энрике Ребаза (Agriom Rebaza) сообщает, что для борьбы с этой непредсказуемостью фермеры применяют водоочистку, чтобы помочь справиться с колебаниями в доступности воды, а также с перемещением солей в почве.

Инновационная очистка воды может уменьшить количество воды на поверхности, улучшить увлажнение почвы и улучшить инфильтрацию, вымывая соли из ризосферы.

Борьба с электропроводностью через устойчивое выщелачивание. Проблема накопления соли в почве так же стара, как само сельское хозяйство, а «кризис солености» привел к краху древних цивилизаций. По мере того, как засоление почв возрастает в геометрической прогрессии по всему земному шару, воздействие становится все более значительным, и необходимость решения становится более насущной.

Согласно текущим данным, до 20% всех обрабатываемых земель и 33% орошаемых сельскохозяйственных земель в мире подвержены риску засоления.

Проблема приобрела популярность в последние десятилетия, а также ряд возможных решений. Но химическое выщелачивание и пропаривание являются лишь кратковременными решениями и приносят свои проблемы.

Почти 30 лет назад ФАО спросила: «Может ли сельское хозяйство использовать воду предельного качества, такую  как соленая вода, таким образом, чтобы она была технически обоснованной, экономически жизнеспособной и не наносила ущерба окружающей среде?»

Решения в области устойчивого выщелачивания теперь отвечают на этот призыв и становятся все более широко распространено, включая более устойчивое управление земельными ресурсами, безхимическую очистку воды и изменение практики внесения удобрений. Устойчивое, долгосрочное решение засоления почв оказало бы огромное влияние на миллионы людей во всем мире – хорошее управление водными ресурсами неразрывно связано с хорошим управлением земельными ресурсами.

Цель 3: сокращение выбросов

Xiaoxia Zou из Китайской академии сельскохозяйственных наук (CAAS) пишет, что выбросы от ирригационной деятельности (включая перекачку и транспортировку воды) составляют 50-70% от общего объема выбросов в сельскохозяйственном секторе.

«Интенсивность выбросов парниковых газов при орошении во многом зависит от эффективности водопользования, – говорит Зоу, – поэтому повышение эффективности водопользования (как технического, так и управленческого) может быть эффективным способом сокращения выбросов».

Небольшие изменения могут иметь серьезные последствия: Gaihre и др. Отметили, что фермеры, выращивающие рис в Китае, которые осушают свои орошаемые рисовые поля в середине сезона, сократили свои выбросы метана на 50%, в то время как исследование Abalos и др., Проведенное в 2014 году в Испании, показало, что выборочная корректировка частоты орошения может снизить выбросы оксида азота до 46%, а CO2 – до 21%.

Между тем, инновационная очистка воды может улучшить качество поливной воды, достигая большего при меньшем потреблении, тем самым экономя значительную энергию накачки.

Но это выходит за рамки перекачивания: такая же очистка воды может также очистить и улучшить общее функционирование системы. Когда система оптимизирована и работает как часы, персонал может выполнять более важные задачи, что также повышает производительность труда. Французская компания Morel Diffusion недавно обнаружила именно это после модернизации системы орошения, которая решила проблемы засорения: «Ранее нам требовалось 6 человек для работы по обслуживанию капельниц», – говорит Морель. «Через месяц после новых установок эти 6 человек могут начать работать над чем-то другим».

Заключение

Применяя эти три цели к управлению ирригацией, мы вступаем в новую эру рационального сельского хозяйства, которая принесет пользу как производителям, так и растениям и планете. Многие из этих решений включают экономически эффективные обновления или незначительные изменения в управлении орошением.

Но история говорит нам, что небольшие изменения могут отразиться на будущем, и что капли инноваций могут превратиться в неудержимый потоп с помощью коллективных действий.

К списку статей
Поделиться:
Другие статьи
Товары в заказе
Наименование Цена Количество Итого  
0