Di Kansas barat daya, di mana kurangnya hujan telah menjadi masalah yang terus-menerus, petani mengandalkan irigasi untuk memberi makan tanaman yang haus. Mereka menarik air dari Akuifer Ogallala, tetapi akuifer bawah tanah kuno mengering – permukaan air turun sebanyak 2 kaki per tahun di beberapa kabupaten.
“Jika kita mengambil 12 inci dari tanah pada tahun normal di wilayah ini rata-rata, kami hanya mendapatkan isi ulang inci, ” kata Tracy Streeter, direktur Kantor Air Kansas. “Kami berada dalam situasi pertambangan, dan itulah mengapa sangat penting kami memperlambat laju penurunan itu.”
Sebuah studi empat tahun baru-baru ini oleh Kansas State University memproyeksikan bahwa jika tren yang ada berlanjut, hampir 70% dari Ogallala akan habis pada tahun 2060. Setelah habis, studi mengatakan, tergantung kecamatan, itu akan memakan waktu 500 banding 1, 300 tahun untuk diisi ulang secara alami.
Berita buruk ini tidak hanya mengancam cara hidup generasi petani yang telah bekerja keras untuk membangun, tetapi juga membahayakan keberadaan komunitas seperti Garden City yang ekonominya sebagian besar didorong oleh pertanian. Belum, Wahyu terbaru ini tidak mengejutkan siapa pun, karena negara telah berbicara tentang bagaimana mengurangi sumber daya yang berkurang ini selama beberapa dekade.
“Kami telah memiliki sejumlah strategi selama beberapa dekade terakhir untuk mencoba memperlambat laju penurunan akuifer ini, ” kata Streeter. “Kami perlu menemukan strategi yang tidak hanya mengurangi pemompaan melalui program pengurangan volume tetapi juga menggunakan teknologi untuk mempertahankan pengembalian ekonomi dengan penggunaan air yang lebih sedikit.”
Melalui visi air negara, Kantor Air Kansas bekerja sama dengan petani berwawasan ke depan untuk mengembangkan Peternakan Teknologi Air. Konsep muncul sebagai item tindakan dalam visi, yang diminta oleh Gubernur Sam Brownback pada tahun 2013 untuk mengatasi masalah pasokan air negara bagian. Kebun dirancang untuk menunjukkan efektivitas teknologi terbaru dalam pengelolaan air irigasi tanpa mengorbankan hasil.
“Ini sangat penting jika kita ingin meningkatkan kepercayaan diri dan memacu adopsi oleh irigasi, ” kata Streeter, yang ditunjuk untuk memimpin tim water vision.
konsekuensi dari perubahan
Dimiliki oleh Tom Willis, Pertanian T&O, LLC, adalah peternakan pertama dan terbesar dalam program tiga tahun, yang dimulai pada 2016. Motivasinya untuk berpartisipasi ada dua.
Willis tidak hanya menanam alfalfa, gandum, sorgum, Jagung, dan kedelai di dekat Garden City, tetapi juga dia adalah CEO dari Conestoga Energy Partners. Perusahaan memiliki dua pabrik etanol di Kansas yang bergantung pada jagung lokal dan sorgum untuk produksi.
“Saya harus mengebor dua sumur dalam tiga tahun terakhir, " dia berkata. “Saya tidak bisa membiarkan sumur-sumur ini kering, karena saya akan dipaksa untuk mengimpor biji-bijian dan bersaing di pasar yang lebih besar.”
Willis juga memiliki seorang putra yang baru saja kembali ke pertanian. “Josh adalah seorang kapten Angkatan Darat dan kembali ke pertanian musim gugur yang lalu, " dia berkata. “Saya juga punya cucu baru. Tujuan saya adalah untuk memiliki pertanian ini di keluarga kami untuk generasi yang akan datang. Itu sangat penting bagi saya, karena saya ingin warisan itu untuk keluarga saya.”
Agar dapat berkelanjutan dalam jangka panjang, dia bersedia menerapkan rencana pengurangan air.
“Saya punya 1, 250 hektar beririgasi di bawah 10 poros tengah, ” kata Willis. “Saya dialokasikan 2, 270 acre-kaki air yang bisa saya pompa setahun, yang tidak berkelanjutan di bagian Ogallala ini. Saya tahu ada risiko yang datang dengan menggunakan lebih sedikit air. Dengan menjadi bagian dari proyek ini, Saya ingin membuktikan bahwa saya bisa menghemat air dan tidak mengorbankan hasil.”
Bekerja dengan Mike Meyer, komisaris air untuk Divisi Sumber Daya Air di Garden City, Willis secara sukarela mengurangi penggunaan air sebesar 33%.
“Pada tahun 2015, Saya memompa 425 galon per menit di satu ladang. Saya hanya memompa 375 galon per menit di ladang yang sama pada tahun 2016, ” kata Willis. "Saya telah menerapkan potongan 50 galon per menit di delapan bidang yang saya uji."
Pada akhir program, dia ingin mengurangi penggunaan airnya lebih banyak lagi.
“Jika saya bisa mendapatkan pengurangan 50% pada tahun 2018 dan masih menanam tanaman dengan ukuran yang sama dengan yang saya tanam hari ini atau menghasilkan laba yang sama dengan yang saya hasilkan hari ini, tujuan saya adalah membuat pengurangan 50% itu permanen, ” kata Willis. “Jika saya dapat mengurangi penggunaan air hingga 50%, Saya pikir umur akuifer ini bisa diperpanjang 30 sampai 35 tahun lagi.”
rencana yang sukses
Willis mengatakan rencana pengurangan air yang sukses berkisar pada enam tindakan utama.
1. Berinvestasi dalam teknologi. “Untuk dapat memompa lebih sedikit air, Saya harus menggabungkan sistem Dragon-Line, " dia berkata.
Delapan bidang dalam proyek ini adalah studi berpasangan dan menanam tanaman yang sama. Empat poros tengah dilengkapi dengan Dragon-Line dan empat menggunakan nozel semprot bertekanan rendah.
“Saya mengembangkan proses untuk secara seragam mengambil irigasi tetes seluler presisi dan menggabungkannya dengan poros tengah, yang lebih fleksibel untuk digunakan daripada irigasi tetes saja, ” kata Monty Teeter, CEO Teeter Irigasi.
Tabung garis tetes oranye memiliki emitor kompensasi tekanan 1 galon per jam setiap 6 inci. Sebuah emitor beroperasi penuh pada 7 psi dan self-flushing. Pipa drip-line kemudian dilekatkan pada Dragon Flex Hose, yang menyeret di permukaan tanah.
“Saat Dragon-Line ditarik ke belakang sistem, penghasil emisi memberikan pola air yang seragam di seluruh area irigasi, ” kata Teeter. “Ini secara signifikan mengurangi penguapan air tanah dan menghilangkan aliran angin jika tetesannya tetap di tanah.”
Garis Naga, dia menambahkan, biaya antara $ 100 dan $ 250 per hektar. Biayanya sekitar 10% dari sistem irigasi tetes bawah permukaan otomatis yang khas dan diperkirakan akan melebihi 12 hingga 15 tahun masa pakai.
2. Pasang probe kelembaban tanah. “Bagian kedua adalah mengetahui apa yang terjadi di bawah tanah, karena menceritakan sebuah kisah penting, ” kata Willis.
Dua probe kelembaban tanah dipasang di setiap bidang dan turun 42 inci.
“Probe memberikan pembacaan setiap 30 menit tentang apa yang terjadi dalam hal perkembangan akar, perpindahan evaporasi, penyimpanan air, dan seberapa banyak penetrasi yang saya lakukan di tanah, " dia menjelaskan. "Saya dapat mengakses informasi itu di ponsel cerdas saya."
Data itu sangat berharga dalam menentukan seberapa hausnya tanaman itu sebenarnya.
“Saya punya satu lingkaran jagung yang saya matikan Senin lalu, dan saya selesai menyiraminya untuk musim ini, ” kata Willis. "Biasanya, Saya akan menyiraminya 20 hari lagi, tetapi probe itu memberi tahu saya bahwa tanaman tidak membutuhkan air lagi. Itu adalah penghematan air selama dua setengah minggu yang tidak saya ambil tahun lalu.”
3. Perhatikan cuaca. Sebuah stasiun cuaca disumbangkan oleh Kansas State University. Willis bekerja dengan peneliti di universitas dan juga dengan Loren Seaman dari Seaman Crop Consulting di Hugoton, Kansas, untuk mengukur variasi cuaca.
4. Pasang sumur indeks. Survei Geologi Kansas telah memasang sumur indeks untuk mengukur data waktu nyata. Program sumur indeks adalah studi percontohan dari pendekatan yang lebih baik untuk mengukur tingkat air dan kualitas air di tingkat lokal.
5. Putar tanaman. Willis melakukan rotasi tanaman termasuk jagung, sorgum, kedelai, dan alfalfa. Rencananya adalah mengurangi hektar jagung yang dia tanam dan menambah hektar tanaman yang membutuhkan lebih sedikit air. Meskipun dia tidak akan berhenti menanam jagung sepenuhnya, dia berencana untuk menggunakan varietas musim yang lebih pendek.
6. Memantau kemajuan. Sistem ini sepenuhnya otomatis dengan penggunaan air dan tingkat air tanah dan terikat ke situs web waktu nyata sehingga orang lain dapat melihat bagaimana proyek berjalan. Seaman dan Kansas State Research and Extension meminjamkan keahlian mereka untuk melaporkan temuan tersebut.
Kunjungi Kantor Air Kansas di kwo.org.
kehidupan yang dapat digunakan
Di bawah ini adalah contoh poros tengah Tom Willis di lima bagian bidang tanah yang diambil dari Akuifer Ogallala. Skenario dari salah satu bagian bidang tanah ini menunjukkan implikasi dari apa yang akan terjadi dengan dan tanpa pengurangan air.
Kepadatan penggunaan air tanah: 548 acre-feet per tahun (melintasi bagian tanah itu)
Pengisian ulang curah hujan rata-rata: 0,950 inci/tahun
Perubahan air tanah 2009 ke 2013: -7,3 kaki/tahun
penyimpanan 2013: 17, 717 hektar-kaki
Perkiraan masa pakai tanpa pengurangan: 36 tahun
Perkiraan masa pakai yang dapat digunakan dengan pengurangan 10%: 40 tahun
Perkiraan masa pakai yang dapat digunakan dengan pengurangan 20%: 46 tahun
Perkiraan masa pakai yang dapat digunakan dengan pengurangan 30%: 53 tahun
menjawab pertanyaan produser
Produsen menghadapi irigasi tetes bergerak (MDI) dan bertanya kepada kami apa yang kami ketahui tentangnya, ” kata Isaya Kisekka, Universitas Negeri Kansas.
Pada saat itu, universitas tidak memiliki eksperimen pada MDI, sehingga memulai penelitian pada tahun 2015 untuk menjawab pertanyaan-pertanyaan ini:
Seberapa sulit untuk digunakan dibandingkan dengan apa yang saya gunakan saat ini?
Apakah saya akan membuat lebih banyak gantang menggunakan teknologi ini vs. menggunakan nozel semprot elevasi rendah?
Berapa lama waktu yang dibutuhkan untuk melihat laba atas investasi?
Apakah saya harus menanam dalam barisan atau lingkaran lurus?
“Melalui keterlibatan kami di Water Technology Farms dan penelitian kami di Southwest Research - Extension Center di Garden City, kita akan dapat menunjukkan apa yang telah kita pelajari sejauh ini, ” kata Kisekka.
Tahun pertama mengungkapkan bahwa ada beberapa keuntungan untuk MDI.
“Kami dapat mengukur penguapan air tanah 27% hingga 35% lebih sedikit daripada yang biasanya kami lihat dengan nosel semprot, ” kata Jonathan Aguilar, Penelitian dan Ekstensi Negara Bagian Kansas. “Diterjemahkan ke seluruh musim, bisa jadi sekitar 3 inci air untuk seluruh tanaman.”
Para peneliti juga dikejutkan oleh kelembaban di tanah setelah panen. “Ada lebih banyak air tanah di bawah irigasi tetes bergerak dibandingkan dengan ladang yang menggunakan nosel semprot. Kami mengaitkan bahwa dengan lebih sedikit penguapan air tanah yang kami lihat, ” tutup Aguilar.
manfaat garis naga
Sistem Dragon-Line menggabungkan efisiensi irigasi tetes bergerak (MDI) dengan fleksibilitas dan ekonomi sistem irigasi mekanis. Penciptanya, Monty Teeter dari Irigasi Teeter, berbagi enam manfaat utama dari sistem.
Menghemat air. “Dibandingkan dengan paket aplikasi air konvensional, sistem ini berpotensi untuk mengurangi penguapan air tanah dan penguapan air dari kanopi yang dibasahi, dan juga untuk menghilangkan hanyut angin, ” kata Teeter.
Menjaga dedaunan tetap kering. “Ini mengurangi potensi penyakit tanaman dengan menjaga dedaunan kering, " dia berkata.
Mengurangi penguapan. “Sistem ini secara signifikan mengurangi penguapan, limpasan, pemadatan, dan pengerasan tanah. Ini juga menghilangkan kehilangan angin-drift, ” kata Teeter.
Membalikkan tanpa tertekuk. “Ini dapat dipindahkan ke segala arah – bahkan ke belakang – tanpa tertekuk, ” kata Teeter.
