За последние несколько лет сельскохозяйственных производителей привлекли к работе по нескольким направлениям: повысить эффективность использования воды, сохранить прибыльность в условиях роста цен на факторы производства, а также повысить устойчивость и здоровье почвы. Но что, если эти цели не должны конкурировать?
На западе США лето 2021 года запомнится как одно из самых засушливых и жарких за всю историю наблюдений. Становится все более очевидным, что сельское хозяйство все больше и больше вынуждено выращивать сельскохозяйственные культуры с использованием меньшего количества поливной воды. Это обусловлено несколькими факторами: сериями лет с поливной водой ниже нормы, серией лет с более высоким, чем обычно, потреблением воды для сельскохозяйственных культур и растущим спросом на ограниченные водные ресурсы.
Эти последние несколько лет проблем с водоснабжением могут быть предвестниками более серьезных проблем в будущем. Хотя сроки и серьезность сокращения водоснабжения будут варьироваться в зависимости от местоположения, общие тенденции указывают на то, что в будущем водоснабжение будет до некоторой степени ограничено. Таким образом, принятие изменений в ирригации и управлении почвой, сохраняющих воду при сохранении урожайности и качества сельскохозяйственных культур, поможет свести к минимуму долгосрочное воздействие на орошаемое земледелие.
Взаимосвязь между водой и здоровьем почвы
Техническое определение здоровья коренных пород - это постоянная способность почвы функционировать как жизненно важная живая система в пределах границ экосистемы и землепользования; поддерживать биологическую продуктивность; повысить качество воздушной и водной среды; и поддерживать здоровье растений, животных и человека. Но что это значит для отдельного производителя? Это почти гарантия того, что если бы 100 фермеров спросили, что для них значит здоровье почвы, было бы по меньшей мере дюжина ответов. Вот где цели становятся важными.
Без целей в области здоровья почвы практически невозможно оценить прогресс и влияние внедренных методов. Некоторые примеры целей, которые могут иметь производители: увеличение содержания органического вещества в почве; уменьшить количество удобрений; или улучшить инфильтрацию воды или эффективность использования воды. Для всех трех примеров целей вода может быть, есть и должна быть ключевым компонентом. Без воды, обеспечиваемой либо дождями, либо орошением, биология коренных пород не может процветать.
Почвенной фауне, как и людям, нужна вода для размножения и функционирования. Одной из ключевых функций почвенной биологии является круговорот питательных веществ за счет потребления и создания органического вещества почвы, а также растительных и животных остатков. Некоторые почвенные организмы помогают «склеивать» частицы минералов коренных пород посредством производства побочных продуктов, в то время как другие почвенные организмы «связывают» частицы вместе с гифами. Оба процесса помогают улучшить структуру почвы, создавая больше пространства для водного и воздушного обмена, что улучшает инфильтрацию воды. В целом, улучшение управления водными ресурсами улучшает здоровье почвы, а улучшение здоровья почвы улучшает управление водными ресурсами.
Советы по улучшению управления водными ресурсами
Подачу воды культурам можно улучшить, регулярно обслуживая и заменяя изношенные спринклерные форсунки. Данные нескольких оценок ирригационных систем, проведенных Университетом Айдахо, показали, что неправильный размер или изношенные насадки на любом типе ирригационной системы (ручной, колесной, круговой) могут привести к расходу воды на 10–15 % больше, чем необходимо. Общий ожидаемый срок службы форсунок зависит от нескольких факторов, но, как правило, можно ожидать, что они сохранят хорошую эффективность в течение пяти-семи лет. Поверхностные воды, содержащие ил, могут сократить продолжительность жизни; источники подземных вод обычно не имеют этой проблемы. Несмотря на это, форсунки следует проверять каждый год на предмет износа и при необходимости заменять. Утечки могут привести к избыточному применению воды на 10–35 %.
Фермеры должны рассмотреть способы сбора большего количества зимней влаги, такие как сокращение или устранение осенней обработки почвы. Сохранение пожнивных остатков в течение зимы может помочь увеличить весеннюю влажность почвы на 5–15% по сравнению с осенней обработкой за счет захвата большего количества снега. Это превосходство влаги над голой землей может уменьшить весенний полив, необходимый для заполнения профиля коренных пород, и обеспечить буфер, если подача воды для орошения ограничена или если ирригационная система не может справиться с эвапотранспирацией растений.
Следует также рассмотреть новые технологии, такие как датчики влажности почвы или помощник по планированию поливной воды. Датчики влажности почвы могут быть ценным инструментом для принятия решений по планированию орошения на основе состояния урожая и почвы, а не установленного еженедельного графика. Датчики также могут выявить способы улучшения управления орошением. Например, датчики влажности почвы, установленные в шести точках на поле, орошаемом колесом, показали, что в течение сезона подача воды существенно различалась (разница в 8 дюймов). Используя такие данные, можно адаптировать решения по сезонному управлению в зависимости от погодных условий и состояния урожая.
Бесплатные планировщики полива также доступны, которые используют местные данные о погоде и потребности в воде для сельскохозяйственных культур, чтобы помочь принять решение о сроках полива.
Линда Шотт – специалист по расширению возможностей управления в Исследовательском и расширенном центре Университета Айдахо в Твин-Фолс.
Говард Нейблинг (Howard Neibling) — инженер по управлению водными ресурсами в Центре исследований и развития Кимберли Университета штата Нью-Йорк (UI Kimberly Research & Extension Center).
