Irigasi tanaman sayuran memiliki sejarah panjang, didorong oleh kenyataan bahwa air adalah sumber daya yang terbatas. Penekanan pada memiliki jumlah air yang tepat untuk pertumbuhan tanaman yang sukses terus meningkat.
Menurut Fairfax, yang berbasis di Virginia Asosiasi Irigasi, irigasi dimulai pada 6000 SM. Ini dimulai pada waktu yang hampir bersamaan di Mesir dan Mesopotamia (sekarang Irak dan Iran), menggunakan air sungai Nil atau Tigris/Efrat yang membanjiri. Banjir yang terjadi pada Juli hingga Desember dialihkan ke sawah selama 40 hingga 60 hari. Air kemudian dialirkan kembali ke sungai pada saat yang tepat dalam siklus tumbuh.
Pada tahun 1800 M, lahan irigasi di seluruh dunia mencapai hampir 20 juta hektar. Ini dibandingkan dengan sekitar 600 juta hektar saat ini.
Potensi irigasi sprinkler portabel dalam produksi tanaman diakui setelah Perang Dunia II. Katalisnya adalah ketersediaan aluminium yang terus meningkat. Logam ringan mulai menggantikan pipa baja berat dan alat kelengkapan yang terbuat dari besi tuang atau baja.
Pentingnya aluminium terbukti dalam statistik untuk periode tersebut. Angka pemerintah AS mengungkapkan bahwa 1.25 juta pon pipa dipasang di Amerika Serikat pada tahun 1946. Pada tahun 1955, angka tersebut telah meningkat menjadi 50 juta pon.
Ada empat jenis utama irigasi: permukaan (banjir dan alur); alat penyiram; menetes; dan bawah permukaan. Metode permukaan umumnya kehilangan air paling banyak karena penguapan, dan popularitasnya telah menurun selama beberapa dekade karena sistem tetes yang efisien menggantikannya.
Dunia sayuran telah melihat pergeseran ke irigasi tetes dalam beberapa dekade terakhir.
Irigasi tetes (juga dikenal sebagai irigasi tetes, atau irigasi mikro) memungkinkan aplikasi air dan pupuk yang dikontrol secara tepat dengan membiarkan air menetes perlahan di dekat akar tanaman melalui jaringan katup, pipa, tabung, dan pemancar. Budidaya plastik adalah kombinasi penggunaan irigasi tetes, mulsa polietilen dan bedengan. Produktivitas terbesar dan awal dapat dicapai dalam produksi sayuran dengan menggabungkan plastik dengan penggunaan transplantasi, menurut pakar industri.
“Kebanyakan petani sayuran yang saya tangani memiliki semacam irigasi,” kata Ron Goldy, pendidik ekstensi senior Di Michigan State University.
Goldy memulai dan mengoperasikan Jaringan Irigasi Michigan Barat Daya, program pemantauan kelembaban tanah berbayar yang memberi para petani bacaan mingguan dan saran tentang aplikasi irigasi.
“Tergantung pada tanamannya, sebagian besar telah menetes,” kata Goldy. “Beberapa tanaman tidak cocok untuk menetes, seperti jagung, wortel, seledri, bawang, kacang-kacangan, kentang, acar, kacang polong, dan lainnya yang ditanam dengan kepadatan tinggi.”
Keunggulan lain yang ditawarkan sistem drip, menurut Goldy, antara lain:
- Irigator tetes juga menggunakan saluran tetes untuk menyuburkan
- Pita kompensasi tekanan telah memungkinkan penggunaan tetesan di lokasi berbukit
- Tetes jauh lebih baik dalam hal keamanan pangan
- Tetes menyediakan penggunaan air dan nutrisi yang lebih efisien
- Drip dapat bekerja dengan tekanan dan volume yang lebih rendah, dan karena itu lebih baik bagi mereka yang memiliki output sumur rendah
- Tetes meminimalkan tekanan penyakit dengan tidak membasahi daun dan buah
- Petani dapat mengairi dengan tetes dan tetap melakukan kegiatan lapangan lainnya
- Tetes lebih mudah untuk diotomatisasi
“Irigasi adalah salah satu cara terbaik untuk mengurangi risiko pada tanaman bernilai tinggi, bahkan di negara bagian dengan air tinggi seperti Michigan,” kata Goldy. “Saya akan mendorong setiap petani sayuran bernilai tinggi untuk mengairi dengan cara tertentu, sebaiknya dengan infus.”
Sebuah survei metode irigasi di California oleh American Society of Civil Engineers mengumpulkan informasi tentang metode yang digunakan oleh petani untuk mengairi tanaman mereka pada tahun 2010. Hasilnya dibandingkan dengan survei sebelumnya untuk menilai tren.
Menurut temuan, dari tahun 1972 hingga 2010 luas tanam meningkat dari 15 menjadi 30 persen untuk kebun buah dan dari 6 menjadi 15 persen untuk kebun anggur. Luas areal yang ditanami sayuran relatif tidak berubah, sedangkan areal yang ditanami tanaman ladang menurun dari 67 menjadi 41 persen dari areal irigasi. Lahan yang diairi dengan irigasi volume rendah (tetes dan micro-sprinker) meningkat sekitar 38 persen, sedangkan jumlah lahan yang diairi dengan metode permukaan berkurang sekitar 37 persen.
Menurut USDA, meskipun ada harapan untuk hujan es dari El Niño, petani California menghadapi tahun kekeringan lagi pada tahun 2016. Bahkan setelah empat tahun kekeringan terburuk dalam catatan, hasil pertanian California mencapai rekor $54 miliar pada tahun 2015, terhitung lebih dari setengah pendapatan negara. produk segar. Air tanah telah membantu mengimbangi kurangnya curah hujan California, tetapi cerukan air tanah tidak dapat dilanjutkan tanpa batas.
Petani California telah menanggapi kekeringan dengan menebangi tanah; beralih ke tanaman yang menghasilkan nilai lebih tinggi per unit air; dan beralih teknologi irigasi. Hampir semua lahan pertanian California diairi, sehingga perbaikan berkelanjutan dalam efisiensi irigasi adalah kunci untuk mengatasi kekeringan.
Produksi, efisiensi
David Zoldoske, direktur Pusat Teknologi Irigasi (CIT) di California State University, Fresno, telah bekerja dengan petani dalam masalah irigasi selama 35 tahun.
CIT didirikan pada tahun 1980, mengikuti salah satu kekeringan terburuk dalam sejarah California (sebelum yang sekarang) pada tahun 1976-77.
Zoldoske mengatakan legislatif negara bagian bertekad untuk berbuat lebih banyak untuk memperbaiki praktik irigasi di California, seperti halnya penggunaan irigasi tetes. Pusat tersebut telah mengembangkan pekerjaan laboratorium pengujiannya bersama dengan pengembangan produk irigasi.
“Kami telah memimpin dalam pengujian peralatan irigasi selama 35 tahun terakhir,” katanya.
“Kami bekerja dengan penghasil tetes, pita tetes untuk menanam sayuran, dan kami juga melakukan banyak penelitian lapangan dan pelatihan untuk mengambil apa yang kami pelajari dan membagikannya kepada para petani,” katanya. “Kami telah berkembang ke titik kami sekarang benar-benar mempromosikan inovasi dengan perusahaan dan produk irigasi.”
Zoldoske mengingat hari-hari sebelum teknologi tetes ketika “semua hal diairi dengan alat penyiram. Sayuran ditanam untuk waktu yang lama dengan alat penyiram. Pertanian presisi mengubah semua itu.”
Dia mengatakan tantangan awal menggunakan tetesan termasuk mencari tahu kedalaman efektivitasnya dan berapa lama untuk membiarkan sistem berjalan. Bekerja dengan ukuran lubang di emitter dan menjaga insektisida dari merusak pita tetes juga ditemui.
“Teknologi ini memungkinkan kami untuk meningkatkan produksi dan efisiensi secara signifikan dengan penggunaan pita tetes dalam produksi sayuran,” kata Zoldoske.
Dia melihat keengganan para petani yang merasa nyaman dengan irigasi sprinkler, sebelum mereka mengerti bagaimana menangani plastik untuk kebutuhan penanaman dan panen.
“Dengan drip, kita benar-benar bisa mengelola air yang diaplikasikan dan pupuk secara umum,” katanya. “Ada pemahaman yang baik tentang pengelolaan kedalaman, penggunaan plastik dan emitter yang lebih baik untuk mendapatkan laju aliran dan jarak yang tepat untuk mencapai filtrasi yang lebih baik.”
Dia mengatakan penggunaan drone untuk penginderaan jauh memberikan pandangan yang lebih baik tentang efektivitas irigasi di lapangan.
“Kami dapat mengidentifikasi titik kebocoran, tanaman di bawah tekanan dan mengidentifikasi lebih awal di mana kami mungkin memiliki masalah dengan irigasi, kesuburan, tanah, dan serangga. Ini dapat membantu memperbaiki masalah selama musim tanam dan memberi Anda informasi itu lebih awal.”
Sejak beberapa tahun yang lalu, Zoldoske terlibat dalam pekerjaan yang menggunakan sensor untuk memantau indeks vegetatif ladang melon yang luas.
“Seminggu atau 10 hari, Anda bisa melihat area yang berbeda di lapangan dengan beberapa kebenaran dasar dan pergi keluar dan memperkirakan hasil dan ukuran produk. Ini membantu orang-orang pemasaran pra-menjual ladang sebelum dipanen. Beberapa informasi yang dapat diberikan ini kami ketahui 15 hingga 20 tahun yang lalu.”
Penggunaan teknologi baru “telah menjadi proses evolusi,” katanya. “Hanya karena satu orang melakukannya tidak berarti itu diadaptasi secara luas. Kami mulai melihat petani menyuntikkan udara ke saluran tetesan, dan ini membantu aerasi air di zona akar yang mengarah pada peningkatan hasil. Kami telah melihat peningkatan 15 persen pada melon yang dapat dipasarkan dalam lima tahun terakhir.”
Zoldoske mengatakan petani menggunakan lebih banyak praktik pengelolaan tanpa pengolahan atau pengolahan minimum, “sehingga tanah tidak terlalu banyak diolah. Itu akan memiliki manfaat baik dalam biaya dan penekanan pada kesehatan tanah. Orang-orang lebih memperhatikan untuk memastikan tanah sesehat mungkin. Beberapa menanam sayuran dengan lebih banyak salinitas di dalamnya, menyebabkan sebagian dari tanah itu bergeser dari tanaman yang peka terhadap tanah.”
Dia mengatakan kekurangan tenaga kerja terus menjadi masalah, terutama dengan tenaga kerja yang lebih terampil yang dibutuhkan untuk memahami dan mengoperasikan alat teknologi terbaru.
“Anda membutuhkan tenaga kerja yang lebih sedikit tetapi lebih terampil dengan irigasi tetes daripada dengan alat penyiram,” katanya. “Anda dulu sering memindahkan alat penyiram. Sekarang ada lebih banyak informasi. Seluruh komunikasi nirkabel telah menjadi nilai tambah yang besar. Ini memberi Anda informasi tentang tekanan dan aliran irigasi, status kelembaban tanah, bersama dengan pembacaan angin dan air.
“Petani saat ini memiliki lebih banyak data di ujung jari mereka untuk membuat keputusan. Ke depan, kita akan melihat lebih banyak data dikumpulkan dari lapangan secara teratur, didorong melalui iPhone atau semacamnya.”
Pendekatan praktis Drip
John Nye, presiden dan salah satu pendiri St. Joseph, yang berbasis di Michigan Trik-eez, telah terlibat dalam bisnis irigasi selama lebih dari 40 tahun. Dia telah bekerja dengan petani Jim Demski, salah satu petani pertama di Michigan barat daya yang menggunakan infus.
“Mereka menanam tomat untuk waktu yang lama dengan irigasi sprinkler di atasnya,” kata Nye. “Apa yang akan terjadi adalah mereka akan memiliki sejumlah bekas luka pada mereka. Dia sudah lama menanam tomat – 15 tahun atau lebih. Dia hanya menghasilkan dolar, tidak menghasilkan uang. Dia senang dengan prospek tempat tidur yang ditinggikan, film, plastik tetes, air yang dimasukkan dan nutrisi ke dalam sistem itu. Itu adalah langkah besar untuk melakukan itu semua pada satu waktu. Itu sebenarnya cara terbaik untuk melakukannya.
“Saya bekerja di beberapa bidang. Produksinya berada di tanah datar, dia mendapatkan sekitar 700 kotak tomat No. 1 per acre. Ketika dia mengubahnya menjadi bedeng yang ditinggikan, menggunakan film, hasilnya mencapai 1,500 gantang per acre. Dia lebih dari dua kali lipat hasil dan kualitas meningkat banyak. Dia tidak bisa mengikuti perintah. Petani lain di daerah itu melihatnya dan ingin memanfaatkannya.
“(Tetes) ini praktis untuk cabai, terong dan berbagai tanaman sayuran lainnya,” ujarnya. “Sekarang semua orang di industri sayuran kecuali di tanah berlumpur menggunakan teknologi ini. Dengan hasil panen tomat lebih dari 2,000 kotak per hektar, ini adalah cerita yang cukup menarik.”
Penggunaan tetes telah dibantu oleh tabung kualitas yang lebih baik dan mengetahui lebih banyak tentang pemberian nutrisi, kata Nye.
“Ini sedikit evolusi – yang menarik. Semua orang di industri telah pergi ke sana dan tidak pernah kembali, begitu mereka melihat betapa bagusnya itu. ”
Nye mengatakan ada beberapa resistensi petani terhadap pemasangan infus sejak dini.
“Sepertinya banyak biaya – banyak yang harus diubah. Bagi mereka yang mencobanya, imbalannya ada di sana dan seluruh industri telah mengantre. Ini adalah investasi biaya yang cukup besar dalam melakukan hal ini. Produksi dan kualitas jauh lebih tinggi, dengan biaya per unit yang lebih rendah pada akhirnya.”
Dia mengatakan perbaikan dalam tubing telah membuatnya “sangat dapat diandalkan sehingga tidak mungkin untuk dipasang. Ini bekerja seperti yang kita inginkan. Ini adalah hal yang pasti jika petani memasukkan filtrasi yang tepat dan mengikuti apa yang kami tahu bagaimana melakukannya. Sudah di-tweak dan ditingkatkan. Sekarang sistem ini sangat dapat diandalkan dan digunakan secara luas sehingga penumbuh baru dapat memulai dan dapat dengan mudah memahami dan mengembangkan (suatu sistem) dan menggunakannya untuk diri mereka sendiri. Ini benar-benar evolusi yang nyata.”
Dengan sistem yang lebih baru, petani menghidupkan dan mematikan pompa dengan ponsel, dan dapat memantau apa yang dilakukan aliran dan injeksi pupuk.
“Teknologi saat ini dapat memantau jika badai hujan datang dan telepon dapat digunakan untuk mematikan sistem – dan Anda dapat melakukannya dari jauh,” kata Nye.
Nye mengatakan perkembangan signifikan berikutnya adalah praktik daur ulang yang meluas untuk “menggunakan kembali bahan yang kami tarik dan mendaur ulangnya.”
Sejarah keuntungan
Phil DeMarco dari Hammonton, New Jersey, mantan anggota dewan Asosiasi Irigasi yang telah terlibat dalam pekerjaan irigasi selama tujuh dekade, lahir dan dibesarkan di sebuah pertanian di selatan New Jersey. Dia mengamati penggunaan awal pendekatan irigasi aluminium portabel yang digerakkan dengan tangan di pertanian sayuran ayahnya yang berlangsung pada tahun 1940-an.
“Mereka biasanya rig buatan sendiri,” kata DeMarco. “Pompa buatan pabrik dimulai di daerah ini sekitar Perang Dunia II. Sistem jenis winch air pertama kali digunakan sekitar akhir 1970-an. Ketika saya mendistribusikan peralatan irigasi pada tahun 1975, ada beberapa unit portabel, tetapi kami kebanyakan membangun pompa diesel kelas atas kami sendiri dan menjualnya dengan PVC bawah tanah. Area sayuran di Vineland, New Jersey, masih menggunakan aluminium yang digerakkan dengan tangan. Ini adalah satu-satunya area yang masih Anda lihat beberapa peternakan kecil dengan 8 hingga 10 hektar yang menggunakannya.
“Drip sudah menguasai areal sayuran,” katanya. “Menghemat tenaga kerja, ekonomis, tidak ada pemborosan air, dan Anda hanya menggunakan air di area yang ditentukan. Anda juga meletakkannya di bawah, bersama dengan tanaman di bawah plastik. Mereka menanam tomat, sayuran hijau, dan semuanya. Jagung manis bahkan menggunakan sedikit tetes – tetapi ini adalah tanaman yang tumbuh cepat.”
“Ada penghematan yang terlihat pada irigasi tetes, dan Anda tidak merawat mesin dan pipa. Itu tidak melakukan apa-apa kecuali memulai pompa atau membuka katup. Itu membuat perbedaan besar. Begitu (petani) melihat sesuatu muncul di jalan, sesuatu yang baru, mereka melompat ke atasnya.”
Dia mengatakan selatan New Jersey tidak memiliki masalah ketersediaan air yang terlihat di daerah lain di negara itu.
- Gary Pullano, editor rekanan