Η στάγδην άρδευση είναι μια δοκιμασμένη μέθοδος που μειώνει τη χρήση του νερού ενώ ενισχύει την παραγωγή σιτηρών. Οι αγρότες στην Κίνα το έχουν δοκιμάσει στα χωράφια τους με αξιοσημείωτα αποτελέσματα.
Μετασχηματισμός της χρήσης του αγροτικού νερού στην Κίνα
Στις 17 Νοεμβρίου, αναφέρθηκε στη συνέντευξη Τύπου του Υπουργείου Υδάτινων Πόρων με θέμα "Εφαρμογή του πνεύματος της τέταρτης ολομέλειας της 20ης Κεντρικής Επιτροπής του CPC και Προώθηση της Υψηλής{2}}Ανάπτυξης Υψηλής Ποιότητας της Βιομηχανίας Εξοικονόμησης Νερών" ότι η ανάπτυξη της υδάτινης{{4}αποτελεσματικής τεχνολογικής καινοτομίας{5} βιομηχανίας εξοικονόμησης νερού δραστηριότητα, προωθώντας τη στροφή της γεωργικής χρήσης νερού από εκτεταμένες σε πιο αποτελεσματικές και εντατικές μεθόδους.
Μέχρι το τέλος του 2024, η εθνική έκταση άρδευσης-για εξοικονόμηση νερού αναμένεται να φτάσει τα 6,38 εκατομμύρια εκτάρια, μια αύξηση κατά περίπου 10 εκατομμύρια εκτάρια την τελευταία δεκαετία. Αυτό έχει διαμορφώσει τοπικά χαρακτηριστικά όπως η εξοικονόμηση νερού της βορειοανατολικής Κίνας-εξοικονόμηση για την αύξηση της παραγωγής σιτηρών, η εξοικονόμηση νερού της Βόρειας Κίνας-εξοικονόμηση για τη μείωση της εξόρυξης, η εξοικονόμηση νερού της βορειοδυτικής Κίνας-εξοικονόμηση για τη βελτίωση της απόδοσης και η εξοικονόμηση νερού της Νότιας Κίνας-για τη μείωση των εκπομπών. Μέχρι το τέλος του "14ου πενταετούς{11}}προγράμματος", ο συντελεστής αποτελεσματικής χρήσης του αρδευτικού νερού στην Κίνα αναμένεται να αυξηθεί από 0,565 σε 0,580, διασφαλίζοντας σταθερή ανάπτυξη στην αρδευτική περιοχή και στην παραγωγή σιτηρών, διατηρώντας παράλληλα σταθερή τη συνολική χρήση του νερού άρδευσης στη γεωργία.
Η Παγκόσμια Πρόκληση
Το γλυκό νερό του κόσμου βρίσκεται υπό πίεση. Η γεωργία χρησιμοποιεί το μεγαλύτερο μέρος της. Η αγροτική χρήση νερού της Κίνας αντιπροσωπεύει περίπου το 60% της συνολικής κατανάλωσης νερού της χώρας, καθιστώντας την τον μεγαλύτερο χρήστη νερού και την περιοχή με τις περισσότερες δυνατότητες-εξοικονόμησης νερού.
Τα τελευταία χρόνια, το Υπουργείο Υδάτινων Πόρων προωθεί τη δημιουργία ενός ολοκληρωμένου συστήματος για την εξοικονόμηση και βελτίωση της αποδοτικότητας του γεωργικού νερού-. Η ανάπτυξη του γεωργικού νερού-εξοικονόμησης άρδευσης θεωρείται βασικός τομέας για τη βιομηχανία εξοικονόμησης νερού-. Έχει καθιερωθεί μια βαθιά ενοποίηση της κυβέρνησης, της βιομηχανίας, της ακαδημαϊκής κοινότητας, της έρευνας και της εφαρμογής στην καινοτομία τεχνολογίας άρδευσης{5}}εξοικονόμησης νερού, οδηγώντας περισσότερα ερευνητικά ιδρύματα και εταιρείες να εισέλθουν στους τομείς της ανάπτυξης εξοπλισμού τεχνολογίας άρδευσης εξοικονόμησης νερού, της κατασκευής προϊόντων, της κατασκευής μηχανικών και των υπηρεσιών διαχείρισης εξοικονόμησης νερού{{7}. Αυτό οδήγησε στην επίτευξη εξοικονόμησης νερού-, αύξησης της παραγωγής, εξοικονόμησης ενέργειας και βελτίωσης της απόδοσης, καθώς και μείωση του κόστους εργασίας και αύξηση του εισοδήματος.
Καινοτομία στο νερό-Εξοικονόμηση τεχνολογίας άρδευσης
Από τη μία πλευρά, η κατασκευή προϊόντων και εξοπλισμού άρδευσης-για εξοικονόμηση νερού έχει υποστεί αναβαθμίσεις και καινοτομίες. Έχει αναπτυχθεί ένας αριθμός βασικών τεχνολογιών και εξοπλισμού, όπως-σταλάκτες και ακροφύσια ψεκασμού υψηλής απόδοσης, μεγάλα και μεσαίου μεγέθους-συστήματα άρδευσης με καταιονισμό κατάλληλα για τις εθνικές συνθήκες και τις συνθήκες νερού της Κίνας, τα οποία έχουν εντοπιστεί με επιτυχία. Βασικές τεχνολογίες όπως ο εξοπλισμός μέτρησης ροής, οι αυτόματες πύλες ελέγχου και οι ηλεκτρομαγνητικές βαλβίδες έχουν αποκτήσει ανεξάρτητα δικαιώματα πνευματικής ιδιοκτησίας και έχουν προωθηθεί και εφαρμοστεί ευρέως. Η εφαρμογή έξυπνων τεχνολογιών διαχείρισης νερού, όπως η ανάλυση δεδομένων και τα συστήματα υποστήριξης αποφάσεων, οδήγησε σταδιακά στην αυτοματοποίηση της άρδευσης των γεωργικών εκτάσεων, στη βελτίωση των μεθόδων άρδευσης και στην ακριβέστερη μέτρηση του νερού. Για παράδειγμα, σε πιλοτικές περιοχές άρδευσης όπως το Feishihang του Anhui και το Binzhou Yinhua του Shandong, έχουν εφαρμοστεί ψηφιακές δίδυμες τεχνολογίες, με χρήση εξοπλισμού παρακολούθησης και ανίχνευσης 3D, έξυπνων βαλβίδων ελέγχου και επαγγελματικών μοντέλων για τη βελτιστοποίηση του προγραμματισμού των αντλιοστασίων, οδηγώντας σε αύξηση 10% στην απόδοση παροχής νερού.
Από την άλλη πλευρά, τα μοντέλα υπηρεσιών διαχείρισης{0}}εξοικονόμησης νερού είναι συνεχώς καινοτόμα. Διάφορες περιοχές εξερευνούν και βελτιώνουν ενεργά την τεχνολογία και τα συστήματα υπηρεσιών τους, χρησιμοποιώντας περιοχές άρδευσης, σταθμούς δοκιμών άρδευσης, συνεταιρισμούς χρηστών νερού και νέες γεωργικές επιχειρηματικές οντότητες ως πλατφόρμες για την προώθηση και την εφαρμογή τεχνολογιών άρδευσης-εξοικονόμησης νερού. Ταυτόχρονα, εισάγουν ενεργά-κοινωνικές δυνάμεις τρίτων για την υιοθέτηση συμβατικών μοντέλων διαχείρισης εξοικονόμησης νερού-, παρέχοντας εξειδικευμένες υπηρεσίες άρδευσης για εξοικονόμηση νερού. Για παράδειγμα, στην περιφέρεια Litong της Ningxia και στην κομητεία Qihe της Shandong, με την εισαγωγή εξειδικευμένων εταιρειών και τη δημιουργία συνεταιρισμών χρηστών νερού, η εφαρμογή των μοντέλων διαχείρισης "κυβέρνηση + εταιρεία" και "κυβέρνηση + συνεταιρισμός + αγρότης" πέτυχε καλά αποτελέσματα σε περιοχές υψηλής απόδοσης νερού{12} για εξοικονόμηση και αύξηση του εισοδήματος.
Μια Στρατηγική Λύση
Ιστορικά, η άρδευση με πλημμύρα ή αυλάκι ήταν τυπική. Αυτή η μέθοδος διοχετεύει μεγάλους όγκους νερού στα χωράφια. Οδηγεί σε τεράστιες απώλειες από εξάτμιση, απορροή και βαθιά διαρροή νερού. Τα ποσοστά απόδοσης συχνά πέφτουν κάτω από 50%. Ακόμη και τα σύγχρονα συστήματα καταιονισμού χάνουν σημαντικό νερό από τον άνεμο και την εξάτμιση πριν φτάσουν στις ρίζες των φυτών. Η στάγδην άρδευση αντιπροσωπεύει μια πλήρη αλλαγή στην κινεζική γεωργία.
Βασικά οφέλη σταγόνας
Η φιλοσοφία πίσω από την στάγδην άρδευση είναι «περισσότερη καλλιέργεια ανά σταγόνα». Με την παροχή νερού ακριβώς όπου χρειάζεται, αυτή η στροφή από τις παραδοσιακές μεθόδους προσφέρει μετρήσιμα πλεονεκτήματα. Μπορούμε να δούμε την έντονη αντίθεση στην αποτελεσματικότητα και τον αντίκτυπο όταν συγκρίνουμε απευθείας αυτά τα συστήματα.
|
Χαρακτηριστικό |
Πλημμυρική άρδευση |
Πότισμα με Καταιονισμό |
Πότισμα με σταγόνες |
|
Αποδοτικότητα νερού |
Χαμηλό (40-50%) |
Μεσαία (60-75%) |
Υψηλό (90%+) |
|
Χρήση Λιπασμάτων |
Αναποτελεσματική, απορροή |
Μέτριος |
Υψηλή απόδοση (λίπανση) |
|
Ανάπτυξη ζιζανίων |
Ψηλά |
Μέτριος |
Ελαχιστοποιήθηκε |
|
Απαίτηση Εργασίας |
Ψηλά |
Μέσον |
Χαμηλή (Αυτοματοποιημένη) |
|
Επίδραση απόδοσης |
Μεταβλητός |
Καλός |
Σταθερά Ανώτερος |
Απόδειξη στα χωράφια
Τα θεωρητικά οφέλη της άρδευσης με σταγόνες υποστηρίζονται από σκληρά δεδομένα από όλη την Κίνα. Η υιοθέτηση της τεχνολογίας δεν βασίζεται στην πίστη αλλά σε αποδεδειγμένα αποτελέσματα. Η επέκτασή του συνδέεται άμεσα με μετρήσιμα κέρδη στην αρδευόμενη έκταση και στην εθνική παραγωγή σιτηρών.
Μια δεκαετία ανάπτυξης
Τα τελευταία είκοσι χρόνια, η Κίνα έχει προωθήσει επιθετικά την αποτελεσματική άρδευση-του νερού. Μέχρι το τέλος του 2024, η περιοχή άρδευσης-που εξοικονομεί νερό στην Κίνα έχει αυξηθεί σε 6,38 εκατομμύρια εκτάρια. Ο συντελεστής αποτελεσματικής χρήσης του αρδευτικού νερού στις γεωργικές εκτάσεις αυξήθηκε από 0,565 σε 0,58, ενώ η μέση κατανάλωση νερού άρδευσης ανά εκτάριο μειώθηκε κατά 4%.
Η πρόσκρουση είναι πιο ορατή στην άνυδρη περιοχή του Xinjiang. Αυτή η περιοχή παράγει το μεγαλύτερο μέρος του βαμβακιού της Κίνας. Αυτό το επίτευγμα καθίσταται δυνατό σχεδόν εξ ολοκλήρου με στάγδην άρδευση. Σε ένα κλίμα της ερήμου, αυτή η τεχνολογία επιτρέπει στους αγρότες να καλλιεργούν τεράστιες εκτάσεις με ελάχιστο νερό. Συνδυάζοντας γραμμές σταγόνας με πλαστικό σάπια φύλλα για περαιτέρω μείωση της εξάτμισης, οι αγρότες έχουν αυξήσει δραματικά τις αποδόσεις και την παραγωγικότητα του νερού. Έχουν μετατρέψει ένα σκληρό περιβάλλον σε μια παγκόσμια δύναμη παραγωγής βαμβακιού.
Στην υδάτινη-τονισμένη πεδιάδα της Βόρειας Κίνας, η στάγδην άρδευση εξασφαλίζει τη συγκομιδή καλαμποκιού και σιταριού. Αυτές οι καλλιέργειες αποτελούν το θεμέλιο της εθνικής επισιτιστικής ασφάλειας. Για τον αγρότη Wang Li στην επαρχία Hebei, η αλλαγή ήταν επαναστατική. "Πριν προσευχόμασταν για βροχή. Τώρα ελέγχουμε το νερό", σημειώνει. "Ο λογαριασμός του νερού μας έχει μειωθεί κατά 40%, αλλά η απόδοση του καλαμποκιού μας είναι αυξημένη κατά 20%. Αυτή η τεχνολογία είναι η σωτηρία μας." Αυτή η εμπειρία επαναλαμβάνεται σε αμέτρητα χωριά, δημιουργώντας σωρευτική επίδραση στην εθνική προσφορά τροφίμων.
Η Επιστήμη της Ακρίβειας
Η αξιοσημείωτη αποτελεσματικότητα της στάγδην άρδευσης δεν είναι μαγική. Προκύπτει από ακριβή μηχανική. Η κατανόηση των βασικών στοιχείων αποκαλύπτει πώς το σύστημα μεγιστοποιεί τον αντίκτυπο κάθε μεμονωμένης σταγόνας νερού, ειδικά σε μεγάλες και απαιτητικές εργασίες εκμετάλλευσης.
Ο Εκπομπός
Η καρδιά οποιουδήποτε συστήματος σταγόνας είναι ο πομπός ή ο σταλάκτης. Αυτή η μικρή, εξαιρετικά σχεδιασμένη συσκευή είναι ενσωματωμένη στη γραμμή σταγόνας σε συγκεκριμένα διαστήματα. Απελευθερώνει μια αργή, ελεγχόμενη και ομοιόμορφη ροή νερού απευθείας στην επιφάνεια του εδάφους.
Ο σχεδιασμός του καναλιού του εσωτερικού λαβύρινθου-του πομπού είναι κρίσιμος. Ρυθμίζει τον ρυθμό ροής και αποτρέπει την απόφραξη από ιζήματα ή κοιτάσματα ορυκτών. Αυτό διασφαλίζει τη μακροπρόθεσμη{3}}αξιοπιστία του συστήματος.
Αντιστάθμιση πίεσης
Για τη γεωργία μεγάλης κλίμακας-, η πιο κρίσιμη καινοτομία είναι η τεχνολογία με αντιστάθμιση πίεσης-(PC). Σε ανώμαλο έδαφος ή σε πολύ μεγάλες σειρές, η πίεση του νερού πέφτει φυσικά στο μακρινό άκρο της γραμμής. Οι εκπομποί υπολογιστή περιέχουν ένα εύκαμπτο διάφραγμα σιλικόνης που ρυθμίζεται μόνος του-για να διατηρεί σταθερό ρυθμό ροής σε ένα ευρύ φάσμα πιέσεων. Αυτό είναι το κλειδί για την επίτευξη ομοιομορφίας και τη μεγιστοποίηση της απόδοσης σε ολόκληρο το χωράφι.
Το Δίκτυο Παράδοσης
Το νερό μεταφέρεται μέσω ενός δικτύου σωλήνων. Η τελική παράδοση γίνεται με ταινία στάγδην άρδευσης. Η ποιότητα αυτής της ταινίας είναι καθοριστική. Πρέπει να είναι αρκετά ανθεκτικό ώστε να αντέχει την εγκατάσταση, την έκθεση στην υπεριώδη ακτινοβολία και την επαφή με το έδαφος, αλλά και αρκετά ευέλικτο για εύκολη ανάπτυξη και ανάκτηση.
Η ανθεκτικότητα και ο σχεδιασμός της ταινίας είναι ζωτικής σημασίας για τη μακροζωία και την αποτελεσματικότητα του συστήματος. Για τους αγρότες και τους γεωργούς που εφαρμόζουν αυτά τα συστήματα, η προμήθεια αξιόπιστων εξαρτημάτων είναι το κλειδί. Κατασκευαστές όπως η SINOAH παρέχουν μια σειρά από ταινίες στάγδην άρδευσης με επίπεδο πομπό, η οποία είναι απαραίτητη για την κατασκευή αποτελεσματικών δικτύων άρδευσης. Σε αυτό το σημείο συμβαίνει επίσης η λίπανση-με την εφαρμογή υγρών λιπασμάτων μέσω του συστήματος άρδευσης, παρέχοντας θρεπτικά συστατικά απευθείας στις ρίζες με απαράμιλλη αποτελεσματικότητα.
Βασικά στοιχεία συστήματος:
■ Πηγή νερού:Λοιπόν, δεξαμενή, κανάλι κ.λπ.
■ Αντλία:Για να παρέχει επαρκή πίεση στο σύστημα.
■ Σύστημα φιλτραρίσματος:Είναι ζωτικής σημασίας για την αποφυγή απόφραξης των μικρών στομίων εκπομπών.
■ Ρυθμιστής πίεσης:Για τη διατήρηση της βέλτιστης και σταθερής πίεσης του συστήματος.
■ Mainlines & Sub-κεντρικά:Μεγαλύτεροι σωλήνες που μεταφέρουν νερό από την πηγή στα χωράφια.
■ Ταινία άρδευσης με σταγόνες / Γραμμές σταγόνων:Οι σωλήνες με εκπομπούς που μεταφέρουν νερό στα φυτά.
The Path Forward
Ενώ η στάγδην άρδευση ήταν μεταμορφωτική, το ταξίδι της στην Κίνα δεν έχει ολοκληρωθεί. Οι προκλήσεις παραμένουν και η τεχνολογία συνεχίζει να εξελίσσεται. Αυτό δείχνει προς ένα ακόμη πιο ακριβές και αυτοματοποιημένο μέλλον για τη γεωργία.
Η Επόμενη Γενιά
Το μέλλον της στάγδην άρδευσης έγκειται στην ενσωμάτωση με την ψηφιακή τεχνολογία. Αυτός είναι ο τομέας της «έξυπνης άρδευσης», όπου τα δεδομένα, όχι μόνο η διαίσθηση, καθοδηγούν κάθε απόφαση. Αυτή η εξέλιξη υπόσχεται να εξάγει ακόμα μεγαλύτερη αποτελεσματικότητα από κάθε σταγόνα νερού.
Το μέλλον της κινεζικής άρδευσης:
■ Αυτοματισμός βάσει αισθητήρα-:Οι αισθητήρες υγρασίας του εδάφους και καιρού θα ενεργοποιήσουν αυτόματα την άρδευση, εφαρμόζοντας νερό μόνο όταν και όπου χρειάζεται.
■ AI-αναλυτικά στοιχεία:Τα προγνωστικά μοντέλα θα χρησιμοποιούν δορυφορικές εικόνες και ιστορικά δεδομένα για να προβλέψουν τις ανάγκες των καλλιεργειών σε νερό με απίστευτη ακρίβεια.
■ Παρακολούθηση drone:Τα drones εξοπλισμένα με πολυφασματικές κάμερες θα αξιολογούν την υγεία των καλλιεργειών και το στρες του νερού από τον αέρα, επιτρέποντας γρήγορες, στοχευμένες παρεμβάσεις.
Σύναψη
Η στάγδην άρδευση είναι κάτι περισσότερο από μια αποτελεσματική μέθοδος ποτίσματος. Έχει γίνει ακρογωνιαίος λίθος της στρατηγικής της Κίνας για εθνική ανθεκτικότητα.