Irigarea prin rigole: Cum funcționează și 4 moduri de a îmbunătăți această tehnică

Imaginați-vă o fermă sau o grădină, și este probabil să vă închipuiți culturi plantate în rânduri. Lăsați apa să curgă între rânduri și aveți irigarea prin rigole, una dintre cele mai vechi metode ale omenirii utilizate pentru a crește alimente.

Este încă utilizată pe scară largă astăzi în întreaga lume și în Statele Unite, unde peste o treime din toate câmpurile irigate, constituind peste 22,7 milioane de hectare, folosesc irigarea prin rigole. În zonele din sudul Americii, irigarea prin rigole constituie aproximativ 80% din totalul irigațiilor.

Dar, dacă irigarea prin rigole nu este gestionată corect, nu este o utilizare foarte eficientă a apei. Este dificil să distribuiți apa uniform pe întregul câmp. Totuși, deoarece irigarea prin rigole este relativ ieftină în comparație cu aspersoarele mecanice sau cu irigarea prin picurare, este inevitabil să continue să fie utilizată la nivel mondial.

Găsirea unor modalități de a-i îmbunătăți eficiența este importantă într-o lume în care deficitul de apă, cauzat de schimbările climatice, amenință atât viabilitatea ecosistemelor, cât și securitatea alimentară a miliarde de oameni.

Cum funcționează

Irigarea prin rigole (sau rigole cu creste) funcționează prin simpla utilizare a gravitației. Cu creste și rigole, apa curge pe canale înclinate între rândurile de culturi înălțate pe brazde. Sistemele de irigare prin rigole funcționează cel mai bine pe terenuri relativ plane care pot fi nivelate pentru a permite un flux ideal de apă prin rigole. Nu este o practică recomandată pentru terenuri ondulate sau pante abrupte. Înălțarea culturilor pe creste menține apa în canalele sale și departe de tulpinile și frunzele plantelor, reducând probabilitatea apariției putregaiului sau a bolilor.

Culturile de rând precum porumbul, floarea-soarelui, trestia de zahăr și soia sunt potrivite pentru irigarea prin rigole, la fel ca și pomii fructiferi precum citricele și vița de vie, și culturile care ar fi deteriorate de apa stagnantă, cum ar fi roșiile, legumele, cartofii și fasolea.

Risipa de apă

La nivel global, agricultura folosește aproximativ 70% din apa dulce a lumii — mai mult decât este sustenabil, deoarece peste jumătate din apele subterane ale lumii sunt epuizate. În Statele Unite, 4,5 miliarde de galoane de apă sunt irosite zilnic din cauza irigațiilor ineficiente. La nivel mondial, irigarea prin rigole este, în medie, eficientă doar în proporție de 60%, comparativ cu un sistem de aspersoare cu pivot central (95%) și sistemele de irigare prin picurare (97%).

Fie prin evaporare, scurgere sau infiltrare în sol sub nivelul rădăcinilor, 40% din apa distribuită nu ajunge niciodată la ținta sa. Apa care nu este preluată de culturi poate leviga îngrășăminte, erbicide, pesticide și chiar antibiotice în apele subterane, sau le poate spăla în cursurile de apă. Împreună cu problema frecventă a eroziunii, risipa de apă poate polua apa potabilă sau poate crea zone moarte și înfloriri algale în lacuri și oceane.

Totuși, irigarea prin rigole poate fi făcută mai eficientă, în funcție de modul în care sunt amenajate și gestionate rigolele. O estimare este că, dacă irigarea ar atinge o eficiență de 100%, cererea globală de apă subterană s-ar înjumătăți. De asemenea, s-a demonstrat că irigarea prin rigole reduce emisiile de gaze cu efect de seră, în special cele de oxizi de azot.

4 moduri de a gestiona fluxul

Risipa de apă poate apărea sub trei forme: evaporarea apei stagnante, scurgerea la capătul rândurilor și infiltrarea neuniformă a apei, unde mai multă apă se percolează în sol decât este necesar pentru creșterea culturilor. Gestionarea acestei risipe poate lua mai multe forme.

1. Creați rânduri eficiente

În funcție de tipul de sol, sunt necesare pante cu grade diferite pentru a crea un flux ideal de apă. Pe scurt, cu cât solul se drenează mai repede (rata sa de infiltrare), cu atât panta trebuie să fie mai abruptă.

Solul nisipos cu drenaj rapid are o pantă optimă de 0,5%, în timp ce panta ideală pentru solul argilos mai puțin poros este de 0,1%. Deoarece solul argilos este mai puțin permeabil, o rigolă mai largă, mai puțin adâncă și mai lungă înseamnă că mai mult sol intră în contact cu apa, absorbția este mai lentă, iar mai puțină apă se scurge la capătul rândului. În solul nisipos, dimpotrivă, rigolele mai adânci, mai înguste și mai scurte asigură că apa este distribuită mai uniform pe întreaga lungime a rândului, reducând cantitatea de apă necesară pentru a iriga întregul rând.

2. Reduceți scurgerea

Potrivit EPA din SUA, scurgerea agricolă este principala cauză a deteriorării calității apei. Alături de agricultura regenerativă și practicile de conservare a solului, reducerea și reutilizarea scurgerii din irigarea prin rigole pot duce la o îmbunătățire a calității apei și la o reducere atât a utilizării apei, cât și a utilizării îngrășămintelor. Scurgerea de la capătul unei rigole poate fi redirecționată în bazine de colectare, apoi reutilizată. Reutilizarea scurgerii poate reduce consumul de apă cu până la 25%.

În câmpurile unde apa în exces nu este reutilizată, blocarea sau îndiguirea capătului inferior al unui rând este o practică comună, mai ales pe pante cu grade mici. Acest lucru poate duce însă la o distribuție neuniformă a apei la ambele capete ale câmpului, precum și la levigarea nutrienților la capătul inferior al rândului.

3. Reduceți aratul

Reducerea sau eliminarea aratului are multe beneficii, inclusiv sechestrarea carbonului și scăderea emisiilor de gaze cu efect de seră care încălzesc planeta. Economisirea apei nu este întotdeauna menționată printre acestea.

Reducerea aratului poate avea ca efect scăderea consumului de apă, crescând în același timp randamentele culturilor. Prin neîntoarcerea solului într-o rigolă, culturile de acoperire rămân pe loc, încetinind fluxul de apă prin rigolă, crescând rata de infiltrare cu până la 50% și reducând scurgerea cu până la 93%.

4. Implementați irigarea cu flux intermitent

Irigarea cu flux intermitent implică alternarea fluxului de apă, de exemplu o oră pornit, o oră oprit. Pe măsură ce rigolele irigate se usucă, stratul superior de sol se consolidează și sigilează suprafața, permițând ca următoarea rundă de irigare să fie distribuită mai uniform pe întreaga lungime a rândului. Acest lucru poate reduce consumul de apă cu până la 24% într-un studiu și cu până la 51% într-un altul.

Ar putea creșterea eficienței să sporească utilizarea apei?

În secolul al XIX-lea, economistul William Stanley Jevons a descoperit că creșterea eficienței nu duce neapărat la o scădere a utilizării unei resurse naturale, ci mai degrabă la o creștere a acesteia. El a observat că, pe măsură ce arderea cărbunelui a devenit mai eficientă, utilizarea sa a devenit mai frecventă, deoarece utilizarea sa s-a extins la o gamă mai largă de industrii.

Același paradox s-a întâmplat odată cu adoptarea pe scară mai largă a sistemelor mai eficiente de irigare prin picurare în California, în timpul unei secete prelungite din anii ’80 și ’90, ducând la o epuizare mai mare a rezervelor de apă subterană deja reduse ale statului. Pe măsură ce guvernele din întreaga lume adoptă măsuri de conservare a apei care includ îmbunătățirea eficienței irigării culturilor, programele prost concepute pot avea consecința neintenționată de a înrăutăți criza globală a apei, în loc să o ajute să o rezolve.