Welkom bij
Moderne landbouw
!
In het zuidwesten van Kansas, waar het gebrek aan regen een hardnekkig probleem is geworden, boeren zijn afhankelijk van irrigatie om dorstige gewassen te voeden. Ze halen water uit de Ogallala Aquifer, maar de oude ondergrondse watervoerende laag droogt op - het grondwaterpeil daalt in sommige provincies met wel 2 voet per jaar.
“Als we in een normaal jaar in deze regio gemiddeld 30 cm uit de grond halen, we krijgen alleen een ¼-inch opladen, " zegt Tracy Streeter, directeur van het Kansas Water Office. “We bevinden ons in een mijnbouwsituatie, en daarom is het zo belangrijk dat we die daling vertragen.”
Een recent vierjarig onderzoek door de Kansas State University voorspelde dat als de bestaande trends zich voortzetten, bijna 70% van de Ogallala zal tegen 2060 zijn uitgeput. de studie zegt, afhankelijk van de wijk, het duurt 500 tot 1, 300 jaar om op natuurlijke wijze bij te vullen.
Dit onheilspellende nieuws bedreigt niet alleen een manier van leven waar generaties boeren zo hard voor hebben gewerkt, maar brengt ook het bestaan zelf in gevaar van gemeenschappen zoals Garden City, waarvan de economie grotendeels wordt aangedreven door de landbouw. Nog, deze laatste onthulling is voor niemand een verrassing, omdat de staat al tientallen jaren praat over hoe deze slinkende hulpbron kan worden beperkt.
"We hebben de afgelopen decennia een aantal strategieën gehad om te proberen het tempo van de achteruitgang in deze watervoerende laag te vertragen, ', zegt Straatman. "We moesten een strategie bedenken die niet alleen het pompen vermindert door middel van programma's voor volumevermindering, maar die ook technologie gebruikt om dat economische rendement te behouden met minder waterverbruik."
Door de watervisie van de staat, het Kansas Water Office werkt samen met toekomstgerichte boeren om Water Technology Farms te ontwikkelen. Het concept kwam naar voren als actiepunt binnen de visie, waar gouverneur Sam Brownback in 2013 om vroeg om de problemen met de watervoorziening van de staat aan te pakken. De boerderijen zijn ontworpen om de effectiviteit van de nieuwste technologie op het gebied van irrigatiewaterbeheer te demonstreren zonder aan opbrengst in te boeten.
"Dit is van cruciaal belang als we het vertrouwen willen vergroten en de adoptie door irrigators willen stimuleren, ", zegt Straatman, die werd aangesteld om het watervisieteam te leiden.
Eigendom van Tom Willis, T&O Boerderijen, LLC, is de eerste en grootste boerderij in het driejarige programma, die begon in 2016. Zijn motivatie om deel te nemen is tweeledig.
Willis kweekt niet alleen luzerne, tarwe, sorghum, maïs, en sojabonen in de buurt van Garden City, maar hij is ook de CEO van Conestoga Energy Partners. Het bedrijf bezit twee ethanolfabrieken in Kansas die voor de productie afhankelijk zijn van lokale maïs en sorghum.
“Ik heb de afgelopen drie jaar twee putten opnieuw moeten boren, " hij zegt. “Ik kan het me niet veroorloven dat deze bronnen droogvallen, omdat ik gedwongen zal worden graan te importeren en te concurreren op een grotere markt.”
Willis heeft ook een zoon die onlangs op de boerderij is teruggekeerd. “Josh was een legerkapitein en kwam afgelopen herfst terug naar de boerderij, " hij zegt. “Ik heb ook een nieuwe kleinzoon. Mijn doel is om deze boerderij nog generaties lang in onze familie te hebben. Dat is heel belangrijk voor mij, omdat ik die erfenis voor mijn familie wil.”
Om op lange termijn houdbaar te zijn, hij is bereid een waterreductieplan uit te voeren.
"Ik heb 1, 250 geïrrigeerde acres onder 10 centrale draaipunten, ' zegt Willis. “Ik krijg 2 toegewezen, 270 acre-voet water dat ik een jaar kan pompen, wat niet duurzaam is in dit deel van de Ogallala. Ik weet dat er risico's verbonden zijn aan het gebruik van minder water. Door deel uit te maken van dit project, Ik wil bewijzen dat ik water kan besparen en geen opbrengst kan opofferen.”
Werken met Mike Meyer, watercommissaris voor de afdeling Waterbronnen in Garden City, Willis heeft vrijwillig een vermindering van 33% genomen in het waterverbruik.
“In 2015 Ik pompte 425 gallons per minuut op één veld. Ik pompte in 2016 maar 375 gallons per minuut op datzelfde veld, ', zegt Willis. "Ik heb die snede van 50 gallon per minuut toegepast op de acht velden waarop ik experimenteer."
Tegen het einde van het programma, hij wil zijn waterverbruik nog meer verlagen.
"Als ik in 2018 een reductie van 50% kan bereiken en nog steeds hetzelfde gewas kan telen dat ik vandaag verbouw of dezelfde winst maak die ik vandaag maak, mijn doel is om die 50% reductie permanent te maken, ', zegt Willis. “Als ik mijn waterverbruik met 50% kan verminderen, Ik denk dat de levensduur van deze aquifer met nog eens 30 tot 35 jaar kan worden verlengd.”
Willis zegt dat een succesvol plan voor waterreductie draait om zes belangrijke acties.
1. Investeer in technologie. “Om minder water te kunnen pompen, Ik moest het Dragon-Line-systeem opnemen, " hij zegt.
De acht velden in het project zijn een gepaarde studie en verbouwen hetzelfde gewas. Vier van de centrale draaipunten zijn uitgerust met Dragon-Line en vier gebruiken lagedruksproeiers.
"Ik heb een proces ontwikkeld om op uniforme wijze mobiele precisiedruppelirrigatie te combineren met een centrale spil, die flexibeler in gebruik is dan alleen druppelirrigatie, " zegt Monty Teeter, CEO van Teeter Irrigation.
De oranje druppellijnslang heeft elke 15 cm een drukcompenserende emitter van 1 gallon per uur. Een emitter is volledig operationeel bij 7 psi en is zelfspoelend. De druppellijnslang wordt vervolgens bevestigd aan de Dragon Flex Hose, die over het grondoppervlak sleept.
“Terwijl Dragon-Line achter het systeem wordt getrokken, de emitters zorgen voor een uniform waterpatroon over de volledige lengte van het geïrrigeerde gebied, ', zegt Teeter. "Het vermindert de verdamping van het bodemwater aanzienlijk en elimineert winddrift als het infuus op de grond wordt gehouden."
De Drakenlijn, hij voegt toe, kost tussen de $ 100 en $ 250 per hectare. Het kost ongeveer 10% van een typisch geautomatiseerd ondergronds druppelirrigatiesysteem en zal naar verwachting 12 tot 15 jaar meegaan.
2. Installeer bodemvochtsondes. “Het tweede deel is weten wat er onder de grond gebeurt, omdat het een belangrijk verhaal vertelt, ', zegt Willis.
Twee bodemvochtsondes werden in elk veld geïnstalleerd en gaan 42 inch naar beneden.
“De sondes geven elke 30 minuten een meting over wat er gaande is op het gebied van wortelontwikkeling, verdampingsoverdracht, water opslag, en hoeveel penetratie ik in de grond krijg, " hij legt uit. "Ik heb toegang tot die informatie op mijn smartphone."
Die gegevens zijn van onschatbare waarde geweest om te bepalen hoe dorstig gewassen werkelijk zijn.
"Ik heb een cirkel van maïs die ik afgelopen maandag heb uitgeschakeld, en ik ben klaar met het water geven voor het seizoen, ' zegt Willis. "Normaal gesproken, Ik zou dat nog 20 dagen water hebben gegeven, maar die sondes vertellen me dat het gewas geen water meer nodig heeft. Dat is twee en een halve week waterbesparing die ik vorig jaar niet heb genomen.”
3. Bekijk het weer. Een weerstation werd geschonken door de Kansas State University. Willis werkt samen met onderzoekers van de universiteit en ook met Loren Seaman van Seaman Crop Consulting in Hugoton, Kansas, om de weersverschillen te meten.
4. Installeer een indexput. De Kansas Geological Survey heeft een indexbron geïnstalleerd om realtime gegevens te meten. Het indexbronnenprogramma is een pilotstudie naar een verbeterde aanpak om het waterpeil en de waterkwaliteit op lokaal niveau te meten.
5. Roteer gewassen. Willis plant een rotatie van gewassen, waaronder maïs, sorghum, soja bonen, en alfalfa. Zijn plan is om het aantal hectares maïs dat hij plant te verkleinen en het aantal hectares gewassen dat minder water nodig heeft te vergroten. Hoewel hij niet volledig zal stoppen met het planten van maïs, hij is wel van plan om een variëteit met een korter seizoen te gebruiken.
6. Bewaak de voortgang. De systemen zijn volledig geautomatiseerd met watergebruik en grondwaterstanden en zijn gekoppeld aan een realtime website zodat anderen kunnen zien hoe het project verloopt. Seaman en Kansas State Research and Extension lenen hun expertise om de bevindingen te rapporteren.
Bezoek het Kansas Water Office op kwo.org.
Hieronder ziet u een voorbeeld van de centrale draaipunten van Tom Willis over vijf stukken land die uit de Ogallala Aquifer putten. Het scenario van een van deze stukken land laat de implicaties zien van wat er zou gebeuren met en zonder waterreductie.
Producenten kwamen mobiele druppelirrigatie (MDI) tegen en vroegen ons wat we ervan wisten, ” zegt Isaya Kisekka, Staatsuniversiteit van Kansas.
Destijds, de universiteit had geen experimenten met MDI, daarom startte het in 2015 een onderzoek om deze vragen te beantwoorden:
“Door onze betrokkenheid bij de Water Technology Farms en ons onderzoek in het Southwest Research - Extension Centre in Garden City, kunnen we laten zien wat we tot nu toe hebben geleerd, ' zegt Kisekka.
Het eerste jaar onthulde dat MDI enkele voordelen had.
“We waren in staat om 27% tot 35% minder verdamping van het bodemwater te meten dan we normaal zouden zien met een sproeikop, ", zegt Jonathan Aguilar, Onderzoek en uitbreiding van de staat Kansas. “Vertaald naar het hele seizoen, het kan ongeveer 3 inch water zijn voor het hele gewas.
Onderzoekers waren ook verrast door het vocht in de bodem na de oogst. “Er was veel meer bodemwater onder mobiele druppelirrigatie in vergelijking met velden met een sproeikop. We associeerden dat met minder verdamping van het bodemwater dat we zagen, ’ besluit Aguilar.
Het Dragon-Line-systeem combineert de efficiëntie van mobiele druppelirrigatie (MDI) met de flexibiliteit en rendabiliteit van gemechaniseerde irrigatiesystemen. zijn schepper, Monty Teeter van Teeter Irrigation, deelt zes belangrijke voordelen van het systeem.
