32° C, предимно ясно
Как по света се борят със сухия климат
Достъпът до напояване за земеделските производители е приоритет на Министерството на земеделието и храните, напомни министър Тахов в изявление пред медиите. Програми като ПРСР и ПВУ предвиждат субсидии за изграждане на нови напоителни системи, водоспестяващи технологии и възстановяване на инфраструктура.
В момента само около 5% от обработваемата земя в България се напоява. Това е значително по-нисък дял спрямо потенциала на страната. Проблематиката е в следствие недоброто поддържане на хидромелиоративната инфраструктура и с отпуснатите средства към дружеството „Напоителни системи" се предвижда нейното възстановяване. Това включва реконструкция на над 260 напоителни съоръжения, изграждане на нови помпени станции, канали и тръбопроводи, модерни технологии за умно напояване, централизирано управление и мониторинг на водоподаването и обновяване на инфраструктурата, собственост на напоителното дружество.
Най-популярният поливен метод в страната е повърхностното (гравитачно) напояване, в оранжерии и градини се предпочита капково или дъждовално. Източниците на вода са основно язовири и реки, на второ място подземните води, където обаче има по-голяма административна тежест, докато дъждовната вода е слабо използвана в контекста на устойчивото земеделие. Бюрокрацията, старата инфраструктура, високата цена на водата са основни предизвикателства пред стопаните по отношение на напояването.
За пример, в Румъния река Дунав се използва директно като източник за напояване, чрез изградени помпени станции и канали. Основният регион, който разчита на вода от Дунав за напояване, е долината на реката, включително окръзите Калъраш, Долж, Телорман, Гюргево и др. Румъния също работи по рестартиране на дунавски напоителни системи, включително, чрез възстановяване на канал „Садова - Корабия - Дабулени", изграждане на модерни помпени станции по Дунав и включване на соларни помпи и автоматизация за икономия на енергия. По данни от 2024 г. румънското правителство
планира инвестиции от над 1 млрд. евро
в напояване до 2027 г.,
с частично финансиране от ЕС
Интересно е, че Гърция - страна, изложена по-силно на отражението на сух климат, има по-развито и ефективно в сравнение с България и Румъния, напояване. Над 50% от земеделската земя в Гърция се напоява - най-високият дял в ЕС. Водоизточниците са язовири, реки и езера, вкл. р. Струма, дълбоки сондажи за извличане на подземни води, обратно използване на отпадъчни води в някои райони и т.н. Опазването на водните ресурси е приоритет, случва се чрез държавни политики и технологии. Изградена е мрежа от хиляди напоителни системи, много от които са: капково напояване (над 90% при зеленчуци и овощни култури); автоматизирани системи с дистанционно управление; помпени станции и водохранилища.
Напояването там се управлява от местни водни сдружения, държавни и общински структури и частни кооперации и фермери. Фермерите в Гърция получават допълнителни средства при доказано ефективно използване на вода, задължително е да имат водомери за контрол на поливането и подлежат на санкции при нерационална употреба на водата. В страната се строят нови напоителни водоеми, инвестира се в десалинация и вторична употреба на вода, насърчават се интелигентните системи за напояване.
Сред устойчивите решения са умни напоителни системи, сензори и информационно-комуникационни технологии. В следващите редове ще ви представим някои примери за модерно напояване с помощта на високи технологии, които носят ключови ползи за земеделците, като 30-50% икономия на вода, икономия на електроенергия, достъп до данни в реално време, по-малко човешки ресурс, и най-вече – по-добър добив в следствие на оптималното напояване.
1. Капково напояване с автоматичен контрол
Този метод включва поливни линии с капкоотделители (капкови тръби), дистанционно управлявани електромагнитни вентили, контролер (програма) с таймер или интернет връзка (Wi-Fi / GSM) и сензори за влажност на почвата, температура, слънчева радиация. Такава система, управлявана чрез мобилно приложение е израелската Netafim, която автоматично регулира водата според нуждите на растенията.
Прецизната капкова система Netafim Precision Irrigation включва двуслойни капкови маркучи с дебит 1,6 л/ч на капкоотделител с разстояние между капките 20-40 см; филтрираща станция (пясъчен/дисков филтър); соленоидни вентили с контролен модул; сензори за влага, налягане и температура. Снабдена е с централизирано управление чрез NetBeat платформа (облак и приложение). Приложима е в овощни и зеленчукови градини, оранжерии, лозови масиви, където прилага високоефективно точково напояване, с до 40% икономия на водния ресурс и същевременно до 25% по-високи добиви. Автоматично напоява според нуждите на растенията с прецизно дозиране на вода и торове (фертигация).
2. Системи за дъждуване със сензори
Приложението им е традиционно сред зърнено-житни култури, картофи, царевица, тревни площи. Съставени са от пивотни или линейни системи (подвижни оръдия за дъждуване), сензори за дъжд и вятър и контролен панел или дистанционно управление с GSM модул. Пример за такава система е американския пивот с управление през телефон или сателит Valmont. Тя работи по оптимален график, базиран на метеорологичната прогноза.
Valley Pivot System е автоматизирана дъждовална система, базирана на пивотна рамка с радиус до 400 м (която обхваща над 50 дка площ); дюзи с регулируем дебит 20-200 л/мин; вградени GPS, Wi-Fi модул и датчици за налягане, скорост, влага и интегрирана със системата AgSense за дистанционно управление. Подходяща е за големи площи и наклонен терен, включително сред пшеница, царевица, слънчоглед, люцерна и т.н. Осигурява равномерно напояване върху голяма площ, има възможност за нощно поливане с автоматичен контрол и намалява нуждата от ръчна намеса и гориво. Управлението е сателитно базирано и се осъществява, чрез мобилно устройство.
3. Интелигентни сензори за влажност на почвата
Употребяват се най-често в лозя, овощни и зеленчукови градини. Работи със сензори на различна дълбочина, които измерват влагата и предават данни в реално време. Софтуер изчислява нуждата от поливане. Свързването към контролера на напоителната система е, чрез автоматично стартиране/спиране.
В Австралия се използва сензора Sentek + облачна платформа IrriMAX + мобилно приложение. Тази система включва сонда за влага с 5-6 измервателни нива (на дълбочини от 10 до 80 см); вграден модул за данни (телеметрия), който предава данните в реално време със софтуера IrriMAX Live за визуализация и анализ. Приложим е сред зеленчуци, ягоди, малини, лозя и други. Подходящо решение е за култури с чувствителни корени. Работи при почви с различна дълбочина и капацитет на задържане на вода. Измервайки влагата по профил се избягва пренапояването,
определя се точно кога и колко да се полива,
което икономисва до 50% вода и енергия
4. Метеостанции + автоматизация на напояване
Представлява локална агрометеостанция, измерва валежи, вятър, температура, слънчева радиация. Интегрирана е в комбинация със софтуер за напояване, който предвижда нуждата от вода и оптимизира напояването. Пример за такава комбинация включва устройството Davis Instruments и софтуер CropX / FieldClimate - автоматично променя графика за поливане спрямо климатичните условия.
5. IoT и облачно базирани системи
Това са системи от ново поколение, които обединяват всички компоненти - сензори, вентили, помпи, прогнози за времето. Управляват се чрез мобилно приложение или компютър, имат изкуствен интелект (AI), който учи поведението на почвата и растението. Примери за такива комплексни IoT платформи са Talgil, Viridix, CropX, Rivulis, AquaSpy, Rain Bird.
Базираните на изкуствен интелект средства
оптимизират управлението на водата
и енергийната ефективност за земеделските производители. Платформата AgMonitor е такова иновативно AI средство за подпомагане на вземането на решения, опростяващо сложни процеси като планиране на напояването и отчитане на водата. С подкрепата на Калифорнийската енергийна комисия (CEC) тази технология подобрява устойчивостта и намалява разходите за земеделските производители в неблагоприятните селскостопански общности в Калифорния.
От 2019 до 2023 г. фермите, участващи в проекта AgMonitor, постигат забележително подобрение в прецизността на напояването - от 70 до над 90%. Чрез използване на усъвършенстван анализ на данни платформата не само намалява потреблението на вода, торове и енергия, но и генерира значителни икономии на разходи. „Решенията на AgMonitor съгласуват целите на селскостопанския и енергийния сектор", каза Джона Стейнбък, директор по енергийно проучване и развитие в CEC. „Чрез оптимизиране на използването на ресурсите този инструмент осигурява измерими ползи като по-ниски разходи и по-малко въздействие върху околната среда."
Платформата подкрепя и спазването на Закона за устойчиво управление на подземните води (SGMA) на Калифорния, като предлага евтини методи за измерване и отчитане на потреблението на вода. Terranova Ranch, пионер в областта на подхранването на подземните води, документира съхранението на около 7-10 хиляди хектара, използвайки излишните системи за данни на AgMonitor. „Данните са чудесни, но най-важното е да се получат практически отговори", отбеляза Дон Камерън, президент на Калифорнийското министерство на храните и земеделието.
Карстовият район на Гунунгкидул, Индонезия също представлява уникално предизвикателство за селското стопанство поради ограничените водни ресурси. Порестата структура на варовиковата почва води до липса на естествени извори и леснодостъпни подземни води. Тази ситуация се влошава от климатичните промени, които водят до продължителни сухи сезони и увеличават разходите за напояване. В резултат на това
много фермери са принудени
да изоставят нивите си, което
застрашава устойчивостта на прехраната им
Базово проучване на интелигентни системи за напояване с мъгла в селището Темон дава представа за предизвикателствата, нуждите и потенциала на управлението на водите в селското стопанство в този район. Проучването, в което са участвали 26 стопани, предимно членове на групи, чиято основна дейност е земеделие, селскостопански труд или животновъдство, идентифицира ключови проблеми като суша, нашествия от вредители и ограничен капитал. Липсата на адекватни водни ресурси също представлява сериозна пречка за оптималното управление на водите в селското стопанство. Тези предизвикателства оказват значително влияние върху доходите на земеделските производители, особено през сухия сезон, когато селскостопанските дейности спират. Ето защо са необходими иновативни решения за защита на най-рисковите общности и за изграждане на по-голяма устойчивост в региона.
Интелигентната система за напояване
с мъгла и събиране на дъждовна вода
е иновативна технология, предназначена да подобри ефективността на използването на водата в селското стопанство, особено в райони с ограничен достъп до вода. Тази система работи чрез разпръскване на вода под формата на фини мъгливи частици, което спомага за увеличаване на микровлажността около растенията, намаляване на изпарението и осигуряване на по-равномерно и ефективно разпределение на водата. В сравнение с традиционните методи за напояване, като повърхностно или капково напояване, мъгливото напояване може да спести до 50% вода благодарение на по-контролираното използване на водата и минимизиране на загубите от повърхностно оттичане или прекомерно проникване.
Освен това, тази система е интегрирана със сензори за влажност на почвата и автоматизация, базирана на IoT (Интернет на нещата), така че поливането може да се регулира в реално време според нуждите на растенията. Друго предимство е способността ѝ да подобрява качеството на растежа на растенията, особено за градинарски култури като чушки, домати и пъпеши, които изискват оптимални нива на влажност. Чрез използването на възобновяеми енергийни източници като слънчеви панели, интелигентното мъглово напояване е също така екологично и устойчиво решение за съвременното земеделие.
Внедряването на тази система може да има трансформиращо въздействие върху индонезийските фермери, като ги снабди с необходимите ресурси за преодоляване на свързаните с климата недостиг на вода. Чрез намаляване на зависимостта от скъпи водоснабдителни системи и увеличаване на селскостопанската производителност, фермерите могат да си осигурят по-високи доходи и да изградят устойчивост срещу екологичните предизвикателства. Тази инициатива е повече от просто система за напояване; тя представлява стъпка към устойчиво, адаптирано към климата земеделие, което укрепва продоволствената сигурност и насърчава дългосрочния икономически растеж. Чрез въвеждането на интелигентното напояване с мъгла и система за събиране на дъждовна вода можем да създадем бъдеще, в което фермерите процъфтяват въпреки променящите се климатични условия.
Как стои въпросът с напояването в Африка?
Десетгодишен проект, наречен „Трансформиране на напояването в Южна Африка", се фокусира върху ограниченията в капацитета на схемите в Мозамбик, Танзания и Зимбабве и начините за тяхното преодоляване. Това е довело до нов проект, който използва малки напоителни схеми като места за обучение за кръгови хранителни системи. Изследователите, участващи в проектите, споделят някои от своите заключения.
Първата пречка по отношение на напоителните системи е липсата на съгласуваност между националните политики и местните реалности. Целите на правителствата и финансиращите организации не винаги съвпадат с целите на фермерите за осигуряване на прехрана. Правителствата се стремят към продоволствена сигурност, а големите донори са склонни да финансират и развиват големи напоителни проекти.
Второ, дребните земеделски производители са под натиск да отглеждат основни култури като царевица, ориз и пшеница. Но тези култури са относително нерентабилни, особено на малки напоителни парцели. Проучването е установило, че високите производствени разходи и нискостойностните култури са направили цялата система нефункционална. Поправянето на произтичащото от това влошаване на инфраструктурата, като пропускащи канали, затлачване или лошо качество на строителството, не решава основните причини за лошите резултати. И цикълът на упадък започва отново.
Трето, управлението на земеделските парцели и използването на водата е лошо. Календарите за отглеждане на култури налагат нискостойностни основни култури, а графикът за водоползване е неоптимален. Освен това, използването на парцелите е недостатъчно регулирано. Организациите за напояване често са твърде слаби, като им липсва авторитет и капацитет да изпълняват основни регулаторни функции и да налагат плащане на такси.
Четвърто, собствеността върху земята и ролите в управлението на инфраструктурата са неясни. Резултатът е
несправедлив и несигурен достъп
до вода и земя и конфликти между стопаните
Пето, лошите пазари и достъпът до пазара допринасят за ниския финансов оборот. Инвестициите в подобряване на добивите се оказват напразни, ако транспортът е лош или има свръхпредлагане на продукция, което оставя фермерите без пари. Това изчерпва мотивацията и капацитета на фермерите да инвестират в производството.
Шесто, за да компенсират ниските инвестиции в други ресурси, земеделските стопани поливат колкото се може повече. Това извлича хранителните вещества под кореновата зона и намалява ефективността на хранителните вещества. Ниската плодородност, ниските добиви и засоляването, в комбинация с ниската рентабилност, правят земеделието неефективно. В някои случаи по-голямата част от парцелите остават неизползвани.
Мащабните и интензивни по отношение на вложените ресурси системи за селскостопанско производство са неподходящи за малките земеделски стопанства. Необходими са нови системи, които да се фокусират върху нуждите на малките земеделски стопанства и местното икономическо развитие. Те трябва да създадат възможности за младите хора в селските райони да си изкарват прехраната.
Проектът за кръгови хранителни системи използва общностите около малките напоителни системи като места за обучение и има за цел да покаже как напоителните, сухоземните и животновъдните системи могат да бъдат интегрирани, за да се подобри ефективността и да се намали зависимостта от скъпи ресурси.
Преработката на култури, повторното използване на странични продукти и отпадъци, добавянето на стойност и идентифицирането на бизнессинергии създават възможности за местно развитие. Примери за това са използването на остатъци от култури за хранене на добитък, преработката на зърно в брашно и създаването на пекарни. Тези практики могат да генерират повече икономически ползи на единица земя, труд и вода. Малките земеделски стопанства също могат да се възползват от различни промени в политиката като насърчаване на финансови модели, които предоставят на малките стопанства капитал за развитие на малки предприятия и адаптиране към климата и съгласуване на политиката на различни нива на управление и подобряване на рамките за отчетност.
Коментари