No sudoeste do Kansas, onde a falta de chuva se tornou um problema persistente, os fazendeiros dependem da irrigação para alimentar as plantações sedentas. Eles puxam água do Aquífero Ogallala, mas o antigo aquífero subterrâneo está secando - o lençol freático está caindo cerca de 60 centímetros por ano em alguns condados.
“Se estivermos retirando 30 centímetros do solo em um ano normal nesta região, em média, estamos recebendo apenas uma recarga de ¼ de polegada, ”Diz Tracy Streeter, diretor do Departamento de Águas do Kansas. “Estamos em uma situação de mineração, e é por isso que é tão crítico que desaceleramos essa taxa de declínio. ”
Um estudo recente de quatro anos da Kansas State University projetou que, se as tendências existentes continuarem, quase 70% do Ogallala estará esgotado em 2060. Uma vez esgotado, o estudo diz, dependendo do distrito, vai demorar 500 para 1, 300 anos para recarregar naturalmente.
Esta notícia sinistra não só ameaça um modo de vida que gerações de agricultores trabalharam tanto para construir, mas também põe em risco a própria existência de comunidades como Garden City, cuja economia é impulsionada em grande parte pela agricultura. Ainda, esta última revelação não é surpreendente para ninguém, porque o estado vem falando sobre como mitigar esse recurso cada vez menor há décadas.
“Tivemos uma série de estratégias nas últimas décadas para tentar desacelerar a taxa de declínio neste aquífero, ”Diz Streeter. “Precisávamos chegar a uma estratégia que não apenas reduzisse o bombeamento por meio de programas de redução de volume, mas também usasse tecnologia para manter esse retorno econômico com menos uso de água.”
Através da visão da água do estado, o Kansas Water Office está se unindo a fazendeiros com visão de futuro para desenvolver Fazendas de Tecnologia da Água. O conceito surgiu como um item de ação dentro da visão, que o governador Sam Brownback pediu em 2013 para resolver os problemas de abastecimento de água do estado. As fazendas são projetadas para demonstrar a eficácia da tecnologia mais recente no manejo da água de irrigação sem sacrificar a produtividade.
“Isso é fundamental se quisermos aumentar a confiança e estimular a adoção pelos irrigantes, ”Diz Streeter, que foi nomeado para liderar a equipe de visão da água.
consequências da mudança
Propriedade de Tom Willis, T&O Farms, LLC, é a primeira e maior fazenda no programa de três anos, que começou em 2016. Sua motivação para participar é dupla.
Willis não só cultiva alfafa, trigo, sorgo, milho, e soja perto de Garden City, mas também é o CEO da Conestoga Energy Partners. A empresa possui duas usinas de etanol no Kansas que dependem de milho e sorgo locais para a produção.
“Tive que reabrir dois poços nos últimos três anos, " ele diz. “Não posso permitir que esses poços sequem, porque serei forçado a importar grãos e competir em um mercado maior. ”
Willis também tem um filho que voltou recentemente para a fazenda. “Josh era capitão do Exército e voltou para a fazenda no outono passado, " ele diz. “Eu também tenho um novo neto. Meu objetivo é ter esta fazenda em nossa família por muitas gerações. Isso é extremamente importante para mim, porque eu quero esse legado para minha família. ”
Para ser sustentável a longo prazo, ele está disposto a implementar um plano de redução de água.
"Eu tenho um, 250 acres irrigados sob 10 pivôs centrais, ”Willis diz. “Estou alocado 2, 270 acres-pés de água que posso bombear por ano, o que não é sustentável nesta parte do Ogallala. Sei que existe um risco associado ao uso de menos água. Por fazer parte deste projeto, Quero provar que posso economizar água e não sacrificar a produção ”.
Trabalhando com Mike Meyer, comissário de água da Divisão de Recursos Hídricos da Cidade Jardim, Willis voluntariamente reduziu em 33% o uso de água.
“Em 2015, Eu estava bombeando 425 galões por minuto em um campo. Eu só bombeei 375 galões por minuto nesse mesmo campo em 2016, ”Diz Willis. “Eu apliquei aquele corte de 50 galões por minuto nos oito campos que estou experimentando.”
No final do programa, ele quer diminuir ainda mais o uso de água.
“Se eu conseguir uma redução de 50% até 2018 e ainda cultivar o mesmo tamanho da safra que estou cultivando hoje ou ter o mesmo lucro líquido que estou tendo hoje, meu objetivo é tornar essa redução de 50% permanente, ”Diz Willis. “Se eu puder cortar meu uso de água em 50%, Acho que a vida deste aquífero pode se estender por mais 30 a 35 anos. ”
um plano de sucesso
Willis diz que um plano de redução de água bem-sucedido gira em torno de seis ações principais.
1. Invista em tecnologia. “Para ser capaz de bombear menos água, Tive que incorporar o sistema Dragon-Line, " ele diz.
Os oito campos no projeto são um estudo em pares e cultivam a mesma safra. Quatro dos pivôs centrais são equipados com Dragon-Line e quatro usam bicos de pulverização de baixa pressão.
“Eu desenvolvi um processo para levar de maneira uniforme a irrigação por gotejamento móvel de precisão e combiná-la com um pivô central, que é mais flexível de usar do que a irrigação por gotejamento sozinha, ”Diz Monty Teeter, CEO da Teeter Irrigation.
O tubo laranja da linha de gotejamento tem um emissor de compensação de pressão de 1 galão por hora a cada 6 polegadas. Um emissor está totalmente operacional a 7 psi e é autolimpante. O tubo da linha de gotejamento é então conectado à Mangueira Dragon Flex, que se arrasta na superfície do solo.
“À medida que Dragon-Line é puxado para trás do sistema, os emissores fornecem um padrão uniforme de água em todo o comprimento da área irrigada, ”Teeter diz. “Isso reduz significativamente a evaporação da água do solo e elimina a deriva do vento se o gotejamento for mantido no solo.”
The Dragon-Line, ele adiciona, custa entre $ 100 e $ 250 por acre. Custa cerca de 10% de um sistema de irrigação por gotejamento subterrâneo automatizado típico e espera-se que exceda 12 a 15 anos de vida útil.
2. Instale sondas de umidade do solo. “A segunda parte é saber o que está acontecendo embaixo do solo, porque conta uma história importante, ”Diz Willis.
Duas sondas de umidade do solo foram instaladas em cada campo e descem 42 polegadas.
“As sondas dão uma leitura a cada 30 minutos sobre o que está acontecendo em termos de desenvolvimento da raiz, transferência evaporativa, armazenamento de água, e quanta penetração estou caindo no solo, " ele explica. “Posso acessar essas informações em meu smartphone.”
Esses dados foram inestimáveis para determinar como as colheitas realmente são.
“Eu tenho um círculo de milho que desliguei na segunda-feira passada, e eu terminei de regá-lo para a temporada, ”Willis diz. "Normalmente, Eu teria regado isso por mais 20 dias, mas essas sondas estão me dizendo que a cultura não precisa de mais água. São duas semanas e meia de economia de água que não tirei no ano passado. ”
3. Observe o clima. Uma estação meteorológica foi doada pela Kansas State University. Willis está trabalhando com pesquisadores da universidade e também com Loren Seaman da Seaman Crop Consulting em Hugoton, Kansas, para medir as variações do tempo.
4. Instale bem um índice. O Kansas Geological Survey instalou um bom índice para medir dados em tempo real. O programa de índice de poço é um estudo piloto de uma abordagem aprimorada para medir o nível de água e a qualidade da água em nível local.
5. Gire as colheitas. Willis está plantando uma rotação de culturas, incluindo milho, sorgo, soja, e alfafa. Seu plano é reduzir os hectares de milho que planta e aumentar os hectares de lavouras que requerem menos água. Embora ele não pare de plantar milho completamente, ele planeja utilizar uma variedade de estação mais curta.
6. Monitore o progresso. Os sistemas são totalmente automatizados com o uso da água e os níveis do lençol freático e estão vinculados a um site em tempo real para que outras pessoas possam ver como o projeto está indo. Seaman e Kansas State Research and Extension estão emprestando seus conhecimentos para relatar as descobertas.
Visite o Kansas Water Office em kwo.org.
vida utilizável
Abaixo está um exemplo dos eixos centrais de Tom Willis em cinco seções de tratos de terra que se originam do Aquífero Ogallala. O cenário de um desses trechos de trecho mostra as implicações do que aconteceria com e sem reduções de água.
- Densidade de uso da água subterrânea: 548 pés-acre por ano (em toda aquela seção de terra)
- Recarga de precipitação média: 0,950 polegadas / ano
- Mudança das águas subterrâneas de 2009 a 2013: -7,3 pés / ano
- Armazenamento de 2013: 17, 717 acres-pés
- Vida útil estimada sem reduções: 36 anos
- Vida útil estimada com redução de 10%: 40 anos
- Vida útil estimada com redução de 20%: 46 anos
- Vida útil estimada com redução de 30%: 53 anos
respondendo às perguntas dos produtores
Os produtores estavam encontrando irrigação por gotejamento móvel (MDI) e nos perguntando o que sabíamos sobre isso, ”Diz Isaya Kisekka, Kansas State University.
No momento, a universidade não tinha experimentos com MDI, por isso, iniciou um estudo em 2015 para responder a estas perguntas:
- É difícil de usar em comparação com o que estou usando atualmente?
- Farei mais alqueires usando esta tecnologia em vez de usar bicos de pulverização de baixa elevação?
- Quanto tempo levará para ver o retorno do investimento?
- Tenho que plantar em linhas retas ou círculos?
“Por meio de nosso envolvimento nas Fazendas de Tecnologia da Água e nossa pesquisa no Southwest Research - Extension Center em Garden City, seremos capazes de demonstrar o que aprendemos até agora, ”Kisekka diz.
O primeiro ano revelou que havia algumas vantagens no MDI.
“Pudemos medir 27% a 35% menos evaporação da água do solo do que normalmente veríamos com um bico de pulverização, ”Diz Jonathan Aguilar, Pesquisa e Extensão do Estado do Kansas. “Traduzido para toda a temporada, pode ser cerca de 7 centímetros de água para toda a safra ”.
Os pesquisadores também se surpreenderam com a umidade do solo após a colheita. “Havia muito mais água no solo sob a irrigação por gotejamento móvel em comparação com os campos que utilizavam um bico de pulverização. Nós associamos isso com menos evaporação de água do solo que vimos, ”Conclui Aguilar.
benefícios da linha do dragão
O sistema Dragon-Line combina a eficiência da irrigação por gotejamento móvel (MDI) com a flexibilidade e economia dos sistemas de irrigação mecanizados. Seu criador, Monty Teeter de Teeter Irrigation, compartilha seis benefícios principais do sistema.
- Economiza água. “Comparado com os pacotes convencionais de aplicação de água, este sistema tem o potencial de reduzir a evaporação da água do solo e evaporação da água das copas molhadas, e também para eliminar a deriva do vento, ”Diz Teeter.
- Mantém a folhagem seca. “Reduz o potencial de doenças das plantas, mantendo a folhagem seca, " ele diz.
- Reduz a evaporação. “Este sistema reduz significativamente a evaporação, escoamento, compactação, e formação de crostas no solo. Ele também elimina a perda de deriva do vento, ”Diz Teeter.
- Reverte sem torcer. “Ele pode ser movido em qualquer direção - até mesmo para trás - sem dobrar, ”Teeter diz.
- R educa ou elimina rastros de roda.
- Melhora o armazenamento de água no solo.