채소 작물의 관개는 물이 유한한 자원이라는 현실에 힘입어 오랜 역사를 가지고 있습니다. 성공적인 식물 성장을 위한 적절한 양의 물에 대한 강조는 계속해서 증가하고 있습니다.
버지니아주 페어팩스에 따르면 관개협회, 관개는 기원전 6000년에 시작되었습니다. 그것은 이집트와 메소포타미아(현재의 이라크와 이란)에서 거의 같은 시기에 시작되었으며 범람하는 나일강이나 티그리스/유프라테스 강의 물을 사용했습니다. 40월부터 60월까지 발생한 홍수는 XNUMX일에서 XNUMX일 동안 논으로 우회되었다. 그런 다음 물은 성장 주기의 적절한 순간에 강으로 다시 배수되었습니다.
1800년에 전 세계적으로 관개된 토지는 거의 20천만 에이커에 이르렀습니다. 이것은 오늘날 추정되는 600억 에이커와 비교됩니다.
작물 생산에서 휴대용 스프링클러 관개의 가능성은 제XNUMX차 세계 대전 이후에 인식되었습니다. 촉매는 알루미늄의 가용성 증가였습니다. 경량 금속은 주철 또는 강철로 만들어진 무거운 강철 튜브 및 피팅을 대체하기 시작했습니다.
알루미늄의 중요성은 해당 기간의 통계에서 분명합니다. 미국 정부 통계에 따르면 1.25년에 1946만 파운드의 배관이 미국에 설치되었습니다. 1955년까지 그 수치는 50천만 파운드로 증가했습니다.
관개에는 네 가지 주요 유형이 있습니다. 표면(홍수 및 고랑); 살포기; 똑똑 떨어지는 물방울 소리; 그리고 지하. 표면 방법은 일반적으로 증발로 인해 가장 많은 물을 잃으며 효율적인 드립 시스템이 자리를 잡으면서 수십 년 동안 인기가 떨어졌습니다.
채소 세계는 지난 수십 년 동안 점적 관개 방식으로 전환했습니다.
점적 관개(세류 또는 미세 관개라고도 함)는 밸브, 파이프, 튜브 및 방출기의 네트워크를 통해 식물 뿌리 근처에서 물이 천천히 떨어지도록 하여 물과 비료의 정밀하게 제어된 적용을 허용합니다. Plasticulture는 물방울 관개, 폴리에틸렌 뿌리 덮개 및 제기 침대의 결합 사용입니다. 업계 전문가에 따르면 플라스틱 재배와 이식을 결합하면 야채 생산에서 최고의 생산성과 조기 달성을 달성할 수 있습니다.
"내가 상대하는 대부분의 채소 재배자들은 일종의 관개 시설을 갖추고 있습니다."라고 말했습니다. Ron Goldy, 선임 확장 교육자 미시간 주립 대학에서.
Goldy는 시작하고 운영합니다 남서 미시간 관개 네트워크, 재배자에게 매주 측정값과 관개 적용에 대한 조언을 제공하는 유료 토양 수분 모니터링 프로그램.
"작물에 따라 대부분이 뚝뚝 떨어졌습니다."라고 Goldy는 말했습니다. "옥수수, 당근, 셀러리, 양파, 콩, 감자, 피클, 완두콩 및 고밀도로 심어진 다른 작물과 같은 일부 작물은 물방울이 떨어지지 않습니다."
Goldy에 따르면 드립 시스템이 제공하는 다른 이점은 다음과 같습니다.
- 드립 관개기는 또한 드립 라인을 사용하여 비료를 줍니다.
- 압력 보상 테이프를 사용하면 언덕이 많은 곳에서 물방울을 사용할 수 있습니다.
- 식품 안전에 관해서는 드립이 훨씬 좋습니다.
- 드립은 물과 영양소의 보다 효율적인 사용을 제공합니다.
- 드립은 더 낮은 압력과 부피를 제거할 수 있으므로 유정 생산량이 낮은 사람들에게 더 좋습니다.
- 드립은 잎과 과일을 적시지 않아 질병 압력을 최소화합니다.
- 재배자는 드립으로 관개할 수 있으며 여전히 다른 현장 활동을 계속할 수 있습니다.
- 드립은 자동화가 더 쉽습니다.
Goldy는 "관개는 미시간과 같은 높은 물 상태에서도 고부가가치 작물의 위험을 줄이는 가장 좋은 방법 중 하나입니다."라고 말했습니다. "나는 모든 고가 채소 재배자들에게 어떤 방식으로든, 가급적이면 물방울로 관개하도록 권장합니다."
캘리포니아의 관개 방법에 대한 조사 미국 토목 학회 는 2010년에 재배자들이 농작물에 관개하기 위해 사용한 방법에 대한 정보를 수집했습니다. 결과는 경향을 평가하기 위해 이전 조사와 비교되었습니다.
조사 결과에 따르면 1972년부터 2010년까지 식재 면적은 과수원의 경우 15%에서 30%, 포도원의 경우 6%에서 15%로 증가했습니다. 채소를 재배하는 면적은 상대적으로 정체된 상태를 유지한 반면 밭작물을 재배하는 면적은 관개 면적의 67%에서 41%로 감소했습니다. 소량(드립 및 마이크로 스프링클러) 관개 관개 토지는 약 38% 증가한 반면 지표 방법으로 관개되는 토지의 양은 약 37% 감소했습니다.
에 따르면 USDA, 엘니뇨로 인한 흠뻑에 대한 희망에도 불구하고 캘리포니아 농부들은 2016년 또 다른 가뭄에 직면해 있습니다. 기록상 최악의 가뭄 54년 후에도 캘리포니아 농장 생산량은 2015년에 기록적인 XNUMX억 달러를 기록하여 전국 생산량의 절반 이상을 차지했습니다. 신선한 농산물. 지하수는 캘리포니아의 부족한 강우량을 보충하는 데 도움이 되었지만 지하수 초과인출을 무한정 계속할 수는 없습니다.
캘리포니아 농부들은 땅을 휴경시켜 가뭄에 대응했습니다. 물 단위당 더 높은 가치를 산출하는 작물로의 전환; 관개 기술 전환. 거의 모든 캘리포니아 농경지에는 관개가 있으므로 관개 효율성의 지속적인 개선은 가뭄을 극복하는 열쇠입니다.
생산, 효율성
데이비드 졸도스케(David Zoldoske) 감독 관개 기술 센터(CIT) 캘리포니아 주립대학교 프레즈노에서 그는 35년 동안 관개 문제에 관해 재배자들과 협력해 왔습니다.
CIT는 1980-1976년 캘리포니아 역사상(현재 이전) 최악의 가뭄을 겪은 후 77년에 설립되었습니다.
Zoldoske는 주 입법부가 물방울 관개 사용이 자체적으로 시작되는 것처럼 캘리포니아에서 관개 관행을 개선하기 위해 더 많은 일을 하기로 결정했다고 말했습니다. 이 센터는 관개 제품의 개발과 함께 실험실 작업을 발전시켜 왔습니다.
"우리는 지난 35년 동안 관개 장비 테스트를 주도해 왔습니다."라고 그는 말했습니다.
"저희는 채소 재배용 드립 테이프, 드립 이미터와 함께 일하고, 우리가 배운 것을 취하고 이를 재배자들과 공유하기 위해 많은 현장 연구와 훈련을 합니다."라고 그는 말했습니다. "우리는 이제 실제로 관개 회사와 제품으로 혁신을 촉진하는 수준까지 성장했습니다."
Zoldoske는 “모든 것이 스프링클러로 관개되었습니다. 야채는 스프링클러로 오랫동안 재배되었습니다. 정밀 농업은 이 모든 것을 바꾸어 놓았습니다.”
그는 드립을 사용하는 초기 문제에는 효율성의 깊이와 시스템을 작동 상태로 두는 시간을 파악하는 것이 포함된다고 말했습니다. 방출기의 구멍 크기로 작업하고 살충제가 드립 테이프를 손상시키지 않도록 하는 문제도 발생했습니다.
Zoldoske는 "이 기술을 통해 야채 생산에 드립 테이프를 사용하여 생산과 효율성을 크게 개선할 수 있었습니다."라고 말했습니다.
그는 스프링클러 관개에 익숙한 재배자들이 심기 및 수확을 위해 플라스틱을 어떻게 처리해야 하는지 이해하기 전에 꺼리는 것을 알아차렸습니다.
"드립으로 우리는 일반적으로 적용된 물과 비료를 실제로 관리할 수 있습니다."라고 그는 말했습니다. "깊이 관리, 개선된 여과를 달성하기 위해 올바른 유속 및 간격을 얻기 위해 더 나은 플라스틱 및 방출기 사용에 대해 잘 이해하고 있습니다."
그는 원격 감지에 드론을 사용하면 현장에서 관개 효과를 더 잘 볼 수 있다고 말했습니다.
“우리는 누수 지점, 스트레스를 받는 식물을 식별하고 관개, 비옥도, 토양 및 벌레에 문제가 있을 수 있는 곳을 조기에 식별할 수 있습니다. 성장기 동안 문제를 수정하는 데 도움이 될 수 있고 해당 정보를 조기에 제공할 수 있습니다.”
일찍이 몇 년 전 Zoldoske는 센서를 사용하여 넓은 멜론 밭의 식물 지수를 모니터링하는 작업에 참여했습니다.
“10주일 또는 15일 동안 현장의 여러 영역을 약간의 실측과 함께 살펴보고 나가서 제품의 수율과 크기를 추정할 수 있습니다. 이것은 마케팅 담당자가 수확하기 전에 밭을 미리 판매하는 데 도움이 되었습니다. 제공할 수 있는 이 정보 중 일부는 20~XNUMX년 전에 알고 있었습니다.”
새로운 기술의 사용은 “진화의 과정이었습니다.”라고 그는 말했습니다. “한 사람이 하고 있다고 해서 널리 적용되는 것은 아닙니다. 우리는 재배자가 드립 라인에 공기를 주입하는 것을 보기 시작했으며, 이는 뿌리 영역의 물 통기를 도와 수확량을 증가시킵니다. 지난 15년 동안 시장성 있는 멜론이 XNUMX% 증가했습니다.”
Zoldoske는 재배자들이 무경운 또는 최소 경운 관리 관행을 더 많이 사용하고 있다고 말했습니다. 그것은 비용과 토양 건강에 대한 강조 모두에서 이점을 가질 것입니다. 사람들은 가능한 한 건강한 토양을 만들기 위해 더 많은 관심을 기울이고 있습니다. 일부는 염분이 더 많은 채소를 재배하여 토양의 일부가 토양에 민감한 작물에서 멀어지게 합니다.”
그는 특히 최신 기술 도구를 이해하고 작동하는 데 더 숙련된 노동력이 필요하기 때문에 노동력 부족이 계속 문제라고 말했습니다.
"스프링클러보다 점적 관개를 사용하면 적지만 더 숙련된 노동이 필요합니다."라고 그는 말했습니다. “당신은 스프링클러를 이리저리 옮기곤 했습니다. 이제 더 많은 정보가 있습니다. 전체 무선 통신은 큰 장점이었습니다. 관개 압력 및 흐름, 토양 수분 상태, 바람 및 물 판독값에 대한 정보를 제공합니다.
“오늘날의 재배자들은 결정을 내릴 수 있는 훨씬 더 많은 데이터를 가지고 있습니다. 앞으로 iPhone 등을 통해 현장에서 정기적으로 더 많은 데이터가 수집되는 것을 보게 될 것입니다.”
드립의 실천적 접근
John Nye, 미시간 주 세인트 조셉의 사장 겸 공동 설립자 Trickle-eez, 40년 이상 관개 사업에 종사해 왔습니다. 그는 미시간 남서부에서 물방울을 사용한 최초의 재배자 중 한 명인 재배자인 Jim Demski와 함께 일했습니다.
Nye는 “그들은 스프링클러 관개를 통해 오랫동안 토마토를 재배하고 있었습니다. “어떤 일이 일어나면 그들에게 일정량의 흉터가 생길 것입니다. 그는 15년 이상 오랫동안 토마토를 재배해 왔습니다. 그는 돈을 벌지 않고 단지 달러를 돌리고 있었습니다. 그는 높은 침대, 필름, 물방울 플라스틱, 그 시스템에 물과 영양분을 공급할 것이라는 전망에 흥분했습니다. 이 모든 것을 한 번에 수행하는 것은 큰 단계였습니다. 그것이 실제로 가장 좋은 방법이었습니다.
“여러 분야에서 일했어요. 그의 생산은 평평한 땅에서 이루어졌고 700에이커에 약 1상자의 1,500등 토마토를 얻고 있었습니다. 그가 필름을 사용하여 이중 침대로 전환했을 때 수확량은 XNUMX에이커당 XNUMX부셸이 되었습니다. 그는 수확량과 품질이 두 배 이상 향상되었습니다. 그는 명령을 따를 수 없었습니다. 그 지역의 다른 재배자들이 그것을 보고 그것을 활용하고 싶어했습니다.
"(드립)은 고추, 가지 및 기타 다양한 채소 작물에 실용적입니다."라고 그는 말했습니다. “이제 흙을 제외한 채소 산업의 모든 사람들이 이 기술을 사용하고 있습니다. 2,000박스가 넘는 토마토 수확량을 감안하면 매우 흥미로운 이야기입니다.”
Nye는 드립 사용이 더 나은 품질의 튜브와 영양 공급에 대해 더 많이 알게 되었다고 말했습니다.
“그것은 약간의 진화였습니다. 흥미진진한 것입니다. 업계의 모든 사람들은 그것에 갔고 그것이 얼마나 좋은지 알게되면 결코 되돌아 가지 않습니다.”
Nye는 초기에 점적 설치에 대한 재배자의 저항이 있다고 말했습니다.
“비용이 많이 드는 것 같았습니다. 바꿔야 할 것이 많았습니다. 그것을 시도한 사람들에게는 보상이 있었고 전체 산업이 일렬로 떨어졌습니다. 이 작업을 수행하는 데 비용이 많이 듭니다. 생산과 품질은 훨씬 높으며 결국 단위당 비용은 더 낮아집니다.”
그는 튜빙의 개선으로 인해 "매우 안정적이어서 막히지 않을 것입니다. 우리가 원하는 방식으로 작동합니다. 재배자가 올바른 여과 장치를 사용하고 우리가 알고 있는 방법을 따른다면 거의 확실한 일입니다. 수정 및 개선되었습니다. 이제 시스템은 매우 신뢰할 수 있고 널리 사용됩니다. 새로운 재배자가 바로 시작하고 쉽게 이해하고 개발(시스템)하고 스스로 사용할 수 있습니다. 그것은 진정한 진화였습니다.”
새로운 시스템을 통해 재배자들은 휴대전화로 펌프를 켜고 끌 수 있으며 흐름과 비료 주입이 무엇을 하는지 모니터링할 수 있습니다.
Nye는 “오늘날의 기술은 폭풍우가 치는 것을 모니터링할 수 있고 전화기를 사용하여 시스템을 끌 수 있으며 멀리서도 할 수 있습니다.”라고 말했습니다.
Nye는 다음으로 중요한 발전이 "우리가 꺼내고 있는 재료를 재사용하고 재활용하는" 광범위한 재활용 관행이 될 것이라고 말했습니다.
이익의 역사
1940년 동안 관개 작업에 참여해 온 Irrigation Association의 전 이사이자 뉴저지주 Hammonton의 Phil DeMarco는 뉴저지 남부의 농장에서 태어나고 자랐습니다. 그는 XNUMX년대에 자리 잡은 아버지의 채소 농장에서 휴대용, 손으로 움직이는 알루미늄 관개 방식의 초기 사용을 관찰했습니다.
DeMarco는 “보통 수제 리그였습니다. “공장에서 제작된 펌프는 제1970차 세계 대전 즈음 이 지역에서 시작되었습니다. 워터 윈치형 시스템은 1975년대 후반에 처음 사용되었습니다. 제가 8년에 관개장비를 보급할 당시에는 이동식 장치가 몇 개 있었지만 대부분 자체적으로 고급 디젤 펌프를 만들어 지하 PVC로 판매하고 있었습니다. 뉴저지주 바인랜드의 한 채소밭은 아직도 손으로 움직이는 알루미늄을 사용하고 있습니다. 10-XNUMX에이커 규모의 소규모 농장에서 여전히 사용하고 있는 유일한 지역입니다.
"드립이 채소 영역을 차지했습니다."라고 그는 말했습니다. “노동력이 절약되고 경제적이며 물 낭비가 없으며 지정된 장소에서만 물을 사용합니다. 당신은 또한 플라스틱 아래에 식물과 함께 그것을 아래에 둡니다. 그들은 토마토, 채소 및 모든 것을 재배하고 있습니다. 스위트 옥수수는 약간의 물방울도 사용하지만 빠르게 성장하는 작물입니다.”
“점적 관개를 하면 비용이 절감되는 것을 볼 수 있으며 기계와 파이프를 관리하지 않습니다. 펌프를 시작하거나 밸브를 여는 것 외에는 아무 것도 하지 않습니다. 큰 차이를 만들었습니다. (재배자들)은 거리에 뭔가 새로운 것이 올라오는 것을 보자마자 뛰어올랐습니다.”
그는 남부 뉴저지에는 다른 지역에서 볼 수 있는 물 가용성 문제가 없다고 말했습니다.
- 게리 풀라노, 준편집자