کشاورزان کالیفرنیا به مقابله با خشکسالی میروند

در مناطق خشک ایالت کالیفرنیا، تولیدکنندگان و پژوهشگران کشاورزی در حال یافتن روش‌هایی برای حفظ آب و استفاده مؤثرتر از آن هستند. کشاورزان کالیفرنیا با استفاده از روش‌های مناسب مانند کاهش استفاده از آب‌های زیرزمینی با پمپ و استفاده از محصولاتی که به آب کمتری نیاز دارند، به مقابله خشکسالی رفتند.

بر اساس آمار، درخت بادام که در منطقه خشک کالیفرنیا کاشت می‌شود به میزان ۱,۱ گالن (۴.۲ لیتر) آب نیاز دارد. یکی از بزرگ‌ترین دستاوردها، استفاده از از تکنیک‌های آبیاری کارآمدتر است.

محققان بخش کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه کالیفرنیا (UCANR) روی روش‌های کاهش مصرف آب کار کرده‌اند. این روش‌ها عبارتند از تغییر رویکرد از آبیاری زیاد به آبیاری قطره‌ای یا آبپاش‌ها؛ استقرار سنسورهای خاک؛ با استفاده از این نوع آبیاری، محصول به میزان آب کمتر نیاز پیدا می‌کند یا فناوری‌های جدید برای فراهم‌سازی برنامه‌های بهینه آبیاری. با این حال، پیشرفت در حفاظت و نوآوری آب به شکل آهسته، اما پیوسته در حال انجام است. داگ پارکر (Doug Parker)، مدیر انستیتو منابع آب کالیفرنیا گفت: “بهبود آبیاری زمان می‌برد.”

بر اساس گزارش California of Almond Board، کالیفرنیا دارای حدود شش‌هزار و ۸۰۰ باغ بادام در Central Valley است که تأمین نیاز ۸۰ درصد از تقاضای جهانی را بر عهده دارد. ١٠۴ هزار نفر در این حوزه استخدام هستند و حدود ۹ درصد از آب این ایالت در باغ‌های بادام استفاده می‌شود.

دیوید دال (David Doll)، مشاور مزرعه UCANR در شهر مرسد (Merced)، باور دارد هر محصول نیاز به یک مقدار مشخصی آب برای تولید مواد غذایی دارد. به‌عنوان مثال، ۱۰۰ گالن آب می‌تواند ۱۰۰ برابر بادام، اما برای ۱۲۰ گالن، ممکن است تنها ۱۰۵ بادام به‌دست آید.

وی از زمان خشکسالی در حال کار روی روشی است تا بتواند بهره‌وری آب را بالا ببرد و همچنین بتواند تولید محصول بیشتری را با همان میزان آب به دست آورد.

دال افزود: ما در حال کار روی روشی هستیم که با استفاده از همان مقدار از آب، بتوانیم ۳۰ درصد عملکرد را بهبود بخشیم.

وی خاطرنشان کرد: “این کار توسط بهبود کارآیی در مصرف کود و با دانستن تجارب استفاده از نتایج رضایت‌بخش ۷۰ درصد روش‌های آبیاری سنتی به آبیاری زیر سطح یا روی سطح در طول ۲۰ سال گذشته، امکان‌پذیر خواهد بود.”

از دیگر فناوری‌ها، نرم‌افزار مشتری‌پسند تفسیر داده‌های خاک است؛ ابزاری که با استفاده از آن تولیدکنندگان بهتر می‌توانند به نیازهای خاک مزرعه خود پی ببرند.

دال ادامه داد: “فناوری مبتنی نظارت بر گیاه، باعث شده تا کشاورزان بتوانند قبل از اینکه یک درخت به مرحله پژمردگی مزمن برسد، در صدد رفع آن مشکل برآیند.”

وی تخمین می‌زند با استفاده هرچه بیشتر و گسترده‌تر از فناوری‌های موجود می‌توان صرفه‌جویی آب را از یک درصد به ۱۰ درصد رساند. همچنین با مدیریت در تنوع‌پذیری خاک در یک مزرعه، می‌توان به افزایش قابل توجهی در عملکرد رسید.

استفاده از علوفه برای صرفه‌جویی در آب

شیر از نخستین محصولات کالیفرنیا است و این ایالت از بزرگ‌ترین صنایع لبنی در منطقه به‌شمار می‌آید، به‌ طوریکه برای تغذیه دام، باعث شده تا میزان بالایی یونجه کشت شود.

این در حالی است که این محصول به‌عنوان محصول نسبتاَ کم‌ارزش به‌شمار می‌آید، به‌طوریکه میزان سود دهی‌اش تنها یک‌هزار و ۵٠٠ دلار در یک هکتار است، یونجه مانند بادام، در طول یک سال در کالیفرنیا، میزان آب مصرفی‌اش حدود ۱۰ درصد آب کشاورزی است.

خالد بالی (Khaled Bali)، مشاور آبیاری، UCANR in the Imperial Valley’s Desert Research Center گفت: منطقه اختصاص داده شده به یونجه، از مساحت حدود یک میلیون به ٣۴٠ هزار هکتار کاهش یافته است، در حالی که با تغییر رویکرد از آبیاری زیاد به قطره‌ای و آبیاری بارانی، و با توجه به نوع خاک، افزایش ۲۰ درصدی در عملکرد محصول و صرفه‌جویی آب تا ۴۰ درصد را در پی داشته است.

برای تبدیل مزرعه در مقیاس بزرگ‌تر به آبیاری کارآمدتر مانعی وجود دارد و آن هزینه است، اما بالی و همکارانش روی روشی کار کرده‌اند که به‌طور عملی کشاورزان بتوانند با استفاده از آب شور و زباله‌های شهری میزان آب خود را کاهش دهند.

آب بازیافت‌شده می‌تواند برای تعدادی محصولات زراعی مناسب نباشد، اما یونجه تحمل شوری را دارد.

همچنین تحقیقات بالی روی مخلوط آب معمولی با سالین (نوعی کلرید سدیم در آب) و دسترسی به میزان تحمل محصول در برابر چنین ترکیبی است. همچنین او در حال کار روی فناوری‌هایی مانند سنسور برای اندازه‌گیری میزان رطوبت خاک است تا آن را به‌گونه‌ای مشتری‌پسندتر تبدیل کند.

یکی از این تکنولوژی‌ها، مدیریت آبیاری سیستم اطلاعات کالیفرنیا (CIMIS) است که توسط دپارتمان منابع آب Department of Water Resources، با ایجاد شبکه‌ای از ایستگاه آب و هوا در سراسر کشور، کمک می‌کند تا کشاورزان با محاسبه میزان آب برای هر محصول و این که چقدر آب از دست می‌دهند، در نوع کشت و آبیاری محصول تصمیم‌گیری کنند. هواپیماهای بدون سرنشین، تصویربرداری ماهواره‌ای تکنولوژی‌هایی هستند که باعث شده تا با گرفتن تصاویر از مزارع به همراه حجم بالای اطلاعات به کشاورزان کمک کنند.

پارکر از انستیتوی منابع آب تصریح کرد: “برخی از این تکنیک‌ها برای سال‌ها استفاده شده‌اند. حال، ما ساختار آنها را با توجه به آب و هوا و خاک در کالیفرنیا، به‌روز کرده‌ایم.”

وی به کشت گوجه‌فرنگی اشاره کرد، هنگامی که برای این محصول از آبیاری قطره‌ای در اوایل ۱۹۸۰ استفاده شد و اینکه عملکرد بهبود یافته، اما کیفیت محصول دوست‌داشتنی نبود چون آبکی و فاقد توده جامد بود.

از آن زمان، محققان تحقیق کردند که چگونه کشت گوجه‌فرنگی در خطوط قطره‌ای را بهبود دهند به‌طوریکه نه ‌تنها عملکرد بهتری فراهم شود، بلکه محصولی به مراتب بیشتر و متراکم و همچنین خوشمزه به‌دست آید.

بزرگ‌ترین پیشرفت‌های فناوری در چند سال گذشته نه‌تنها کاربرپسندتر شده است، بلکه با استفاده از هواپیماهای بدون سرنشین مجهز به دوربین برای گرفتن تصاویر زمان واقعی می‌توان به میزان رطوبت خاک و کیفیت و سلامت بهتر محصول دست یافت.

تصویربرداری هواپیماهای بدون سرنشین، سیستم‌های ماهواره‌ای توسعه‌یافته ناسا، تصویربرداری با هواپیما در ارتفاع کم، سیستم‌های اطلاعات جغرافیایی و سنجش از راه دور (GIS)، و میزان زیاد اطلاعات قادر می‌سازد تا مدیریت بهتر خاک، برای تنها یک درخت یا کل یک مزرعه انجام شود.

پارکر تأکید کرد: “با توجه به تفاوت نوع خاکی که در یک مزرعه وجود دارد، در حال کار روی نرخ متغیر در آبیاری هر درخت به جای کل مزرعه، با انواع مختلف دریچه‌ها (سوپاپ)، کنتور و… هستیم. این روش دارای هزینه است، اما با این وجود عملکرد بهتری برای انواع خاک و در برابر شوری آن دارد.”

وی اظهار داشت: “همان‌طور که یک فناوری باید بیشترین تأثیر را داشته باشد، در عین حال باید این را هم بدانیم که چگونه داده‌ها را ترکیب کرده و از آن استفاده کنیم تا نتیجه بهتری به‌دست آید.”

چشم‌انداز آینده

پارکر پیش‌بینی کرد: با توجه به کمبود آب در کالیفرنیا در بلندمدت، این فناوری‌ها به مدیریت محصولات زراعی کمک خواهند کرد. چشم‌انداز UCANR این خواهد بود که با بهبود روش‌های استفاده از تکنولوژی‌های آب در مناطق خشک، سبب بهبود سیستم‌های کشاورزی شود و آب به میزان کافی در اختیار باشد، حتی به‌گونه‌ای شود که کشاورزان، آب مازاد خود را به جای استفاده، به فروش برسانند.

محققان همچنین روی روش‌های نوآورانه برای بهبود بخشیدن به سفره‌های آب‌های زیرزمینی، آبیاری باغ‌های بادام در زمستان و یا زراعت دیم برای ایجاد جریان‌های آبی به مزارع تحقیق می‌کنند.