Аризона штатының сүйегі құрғақ батыс қапталында, Колорадо өзені бассейні Можаве шөлімен кездесетін жерде, Колорадо өзенінің Үнді тайпаларына (CRIT) тиесілі 11,000 гектар жоңышқа, құмай, бидай және Судан шөбі бар. мал азығына сатылады. Мұнда кез келген нәрсе өсуі үшін суару қажет. Ферманы өз тайпасының атынан басқаратын Джош Мурдың айтуынша, биылға дейін ширек дюймден аз жаңбыр жауған.
«Резервация су тасқыны үшін өте ескірген жүйеге орнатылған», - дейді Мур. 19 -шы ғасырда салынған каналдар желісі Колорадо өзенінен су жеткізеді, бұл жүйе су айдыны тұрақты және қатал құрғақшылық жағдайына дейін жақсы идея болып көрінді. Каналдар CRIT -тің егіншілік қажеттіліктерін қанағаттандыру үшін жеткілікті сумен қамтамасыз етсе де, тайпалар ыстық әрі құрғақ болашақты жоспарлап отыр. Бұл маусымда қара пластикалық түтіктердің жүздеген құмай сорттарын жұлып алғанын көруге болады: бұл микроағзалы суару тәжірибесі, бұл ферманың шамадан тыс су бассейнінен шығуын түбегейлі төмендетуі мүмкін.
Дүние жүзінде егіндердің көпшілігі тек жаңбырға тәуелді, бірақ жауын -шашын жеткіліксіз жерлерде біз суаруға мәжбүрміз. Соңғы жылдары ауыл шаруашылығына жол ашқан барлық инновацияларға қарамастан GPS басқаратын тракторлар Гендік инженерияланған көшеттерге қарағанда, барлық суарудың 85% -ы 4,000 жыл бұрын Месопотамияда қолданылған әдіспен егістік бетіне көп мөлшерде су ағызу арқылы жүзеге асады.
Тасқын суару тоқтап қалды, себебі бұл қолма-қол ақшаға арзан, бірақ табиғи ресурстар тұрғысынан бұл өте қымбат. Судың 70% -ы босқа кетеді, ал суарылған дақылдар өз мүмкіндіктеріне жете алмайды. Артық тыңайтқыш ағынмен, ағындарды, сулы -батпақты жерлер мен көлдерді ластайды.
Мұның бәрін микро тамшылатып суару шешуі керек еді. 1930 жылдары Симча Бласс есімді жас инженер бір қатардағы басқаларға қарағанда әлдеқайда биік өскен ағашты байқады; жақынырақ қараған кезде, оның тамыры жақын жердегі суару құбырынан ағып жатқанын көрді. Бірнеше жылдан кейін израильдіктер концепцияны тамшылатып суарудың пластикалық жүйесін жасау үшін қолданды, ол сауда маркасымен сатыла бастады Нетафим. Ол өз секторында әлемдік көшбасшы болып қала береді.
Бүгінде тамшылатып суару бойынша жүздеген компаниялар бар, бірақ бұл технология бүкіл әлемде суармалы акрлардың 5% -дан азына қолданылады, әдетте бадам, шарап жүзімі мен қызанақ сияқты үлкен билет дақылдарына қолданылады. Шектеуші фактор - бұл шығын. Жүйелер қазіргі уақытта жобаланғандықтан, суды жүздеген фут құбырлар арқылы итеру үшін үлкен күш қажет, оны фермерлер сорғылармен қамтамасыз етеді; егер олар өз өрістерінде қуатқа ие болса, электрліктер, егер олар жоқ болса, көміртекті оттықтар. Тамшылатқыш желілер сонымен қатар табиғи суда кездесетін балшықтардың немесе балдырлардың бітелуіне бейім, сондықтан оны сүзу керек, бұл басқа шығындарды қосады. Бүкіл қондырғы кемінде бір акр $ 2,000 құрайды, сонымен қатар энергия төлемдері. Мақта немесе жоңышқа сияқты төмен бағалы дақылдар үшін тамшылатып суару ақылы емес.
CRIT Farms қолданатын микротолқынды қондырғы бір акрға 400 доллардан аз тұрады және қажетті қысым толығымен ауырлық күшімен қамтамасыз етіледі, оның артықшылығы бос және көміртегісіз. Кездейсоқ бақылаушыға жүйе онша ұқсамайды. Бірақ Мур үшін мал азығы үшін тамшылатып суару идеясы тек революциялық емес. Әрине, бұл іс жүзінде жұмыс істейді деп есептесеңіз.
Бенджамин Франклин 1746 жылғы басылымда: «Құдық құрғаған кезде біз судың қадірін білеміз», - деп жазды. Кедей Ричардтың альманакасы. Ол оның жартысын білмеді. Қазіргі әлем халқының саны сол кездегіден 10 есе көп, ал тұщы су көздері азаюда. Ең үлкен су шошқасы - бұл ауыл шаруашылығы, оның үлесі дерлік жаһандық қолданудың төрттен үш бөлігі.
Судың жетіспеушілігінің белгілері бізді қоршап тұр, жыл өткен сайын үрейлене түседі. Тамызда АҚШ үкіметі Колорадо өзенін тарихта бірінші рет а тапшылық жағдайы, оған тәуелді 40 миллион адамның кейбіріне жеткізілім қысқартылады. Олардың бес миллионы өзен суын Аризонаның батыс шетінен штат халқының 80% -на каналмен жеткізетін коммуналдық орталық Аризона жобасы (CAP) бойынша суды алады.
CAP Колорадо өзенінің бағдарламалар менеджері Чак Каллом соңғы онжылдықта Аризонаның сумен жабдықтауды жоғарылатудың нұсқаларын, соның ішінде ағынды суларды тазарту технологиялары мен қалалық тұтынушыларға олардың қолданылуын шектеуге көмектесетін гаджеттерді зерттеді. 2019 жылы Тель -Авивте өткен конференцияда Каллом израильдік ирригациялық стартаптың басшысымен кездесті N-Drip, ол шектеусіз шығынсыз суды күрт үнемдеуге уәде беретін жүйені дамыта бастады. «Мен суперсептикалық болдым», - дейді Кулом. «Бұл жалғыз мүйізді шешімдер сияқты естілді.»
Бірақ ауыл шаруашылығы Аризонаның тұщы суды пайдаланудың басым көпшілігін құрайды, сондықтан Куллом N-Drip-ті сынап көруге дайын болды. 2020 жылы CAP жүйесі CRIT Farms -ке 40 гектар құмай құмына пайдалануға жүйені берді. Олар суды пайдалануды екі есе қысқартады, сонымен бірге дақылдардың сапасын жақсартады: өте аз мөлшерде болса да, таңқаларлық нәтиже. Биылғы жылы CAP пилотты Аризона штатында шамамен 200 акр құмай мен мақтаға дейін кеңейтті, және егер бәрі жақсы болса, 2023 жылға қарай жүйені аймақтық аймаққа енгізуге үміттеніп, оны орнататын фермерлерге арналған жабдықтардың құнын жабуды жалғастырады.
N-Drip-Иерусалимдегі еврей университетінің топырақ физикасы бойынша профессоры, Израильдің су мекемесінің бұрынғы төрағасы Ури Шанидің ойы. Ол жеті жыл бұрын тек салат пен жидектерге ғана емес, сонымен қатар әлемдік ауылшаруашылық өнімінің негізгі бөлігін құрайтын соя мен жүгері сияқты тауарлы дақылдарға да қажет болатын шағын тамшылатып суару жүйесін ойлап табуға кірісті.
«Менің бірінші реакциям, әрине, бұл әлемді өзгертеді, бірақ ол ешқашан нәтиже бермейді»
Шани 72 жаста, тұзы мен бұрышы қысқа, сыммен қапталған көзілдірігі бар. Ол 1950 жылы ауыл шаруашылығымен өзін-өзі қамтамасыз етуге бейім құрғақ елдегі өмірге тән аурумен ауыратын кибуцада дүниеге келген. «Менің әкем инженер болды, ол негізінен суда жұмыс істеді. Мен өмір бойы су мен судың шешімдері туралы ойлап өстім »,-дейді Шани Тель-Авивтегі N-Drip кеңсесінен Zoom сөзінде.
Әскери қызметін элиталық командалық бөліммен аяқтағаннан кейін, Шани Израильдегі жетекші ғылыми мекеме - Иврит университетіне түсіп, топырақ физикасы бойынша магистр дәрежесін алды. Оның кандидаттық диссертациясы үшін. жұмыс кезінде ол Израильдің оңтүстігіндегі шөлдегі Киббутц Йотватаға көшті. Бұл аймаққа жыл сайын бір дюймден аз жауын -шашын түседі және тек суландыру үшін жер асты сулары бар: ауыл шаруашылығының сыртқы шектері. Ол сонда студент кезінен бастап, кибуцті басқаруды аяқтады.
Шани кейіннен профессор болды, ал 2006 жылы жаңадан құрылған Израиль су басқармасының бірінші басшысы болды. Рөл инженерлік, менеджмент, саясат және экономика салаларын қамтитын күрделі болды және ол өзінің ең құрғақшылықты бастан кешкен елімен бірге болды. Шани турбоагрегатты суды қайта өңдеуге және тұзсыздандыруға инвестициялады. Ол оны төлеу үшін судың бағасын айтарлықтай және даулы түрде көтерді.
«Бүкіл әлемде су проблемаларының көп болуының себебі-тұтынушылардың нақты бағаны алуға өте аз елдердің дайындығы»,-дейді N-Drip компаниясының тұрақтылық жөніндегі бас офицері, 2015 жылғы Нью-Йорк Таймс бестселлерінің авторы Сет Сигель. Су болсын, бұл Израильдің суды үнемдеу мен технологияда көшбасшы болуын баяндайды. 2012 жылы Шани тұщы судың артықшылығымен Израильмен бірге қызметтен кетті. «Оның шешкені таңқаларлық болды».
Жеке азамат Шани тағы да бүкіл әлемде су тапшылығының қаупі туралы айта бастады. Дүние жүзі халқының төрттен бірінен астамы су тапшылығы бар елдерде тұрады, ал Біріккен Ұлттар Ұйымының бағалауы бойынша, су тапшылығы онжылдықтың соңына қарай 700 миллион адамды қоныс аударуы мүмкін. Оның қосқан ең маңызды үлесі тамшылатып суарудың негізгі жүйеге өтуіне көмектесу деп шешті. Бұл сүзгілер мен сорғыларсыз жұмыс істейтін жүйені ойлап табуды білдірді.
Шанидің қиыншылығын түсіну үшін алдымен қара пластикалық тамшылатқыш желілердің ішінде не болып жатқанын түсіну керек. Әрқайсысының бойында бірнеше тесіктер бар және әр тесіктің ішінде эмитент деп аталатын Tic Tac өлшеміндегі пластикалық виджет бекітілген. Су эмитент ішіндегі өте тар, лабиринт тәрізді арна арқылы өтеді, сондықтан ол өлшенген тамшылармен шығады. Бұл эмитенттер шығаратын қарсылық - дәстүрлі жүйеде суды өрістің бір шетінен екінші шетіне жылжыту үшін үлкен қысым қажет.
Шани эмитенттің жаңа түрін ойлап тапты, ол соншалықты аз қарсылық көрсетті, судың қысымы тек суару каналынан төмендегі алқапқа 1- 2 фут төмен түсу кезінде тартылыс күшімен қамтамасыз етілген- суды жылжыту үшін жеткілікті болады. жүздеген фут түтіктерден төмен түсіп, жерге түседі. Алдымен ол пластикалық және металл талшықтарды әр түрлі көлемді торлы құрылымдарға тоқуды тәжірибе жасады. Бірақ ол бір күні серуенде болды, дейді ол: «Зигзаг каналының орнына оның эмитенті цилиндрдің ішіне ілінген таяқшадан тұрады, олардың арасында су құбыр арқылы өтеді. Дәстүрлі эмитенттен айырмашылығы, қазір қоқыстың бірде -бір бөлшегі су ағынын бөгей алмады. «Бум», - дейді Шани. «Мен бұл жұмыс істейтініне сенімді болдым. Содан кейін біз барлық математиканы дамыттық ».
Ол тұжырымдаманы дәл реттегеннен кейін, Шани оны коммерцияландыру керек болды. Ол су басқармасы төрағасы болып жұмыс істеген қаржы министрлігінің бұрынғы қызметкері Эран Поллакпен байланысқа шығып, Поллакка тек қана гравитациялық әдіспен тамшылатып суаруды ойлап тапқанын айтты. Поллак күмәнмен қарады. Ол кибутта өскен және суару туралы білетін; нөлдік қысым тамшылары деген ұғым болған жоқ.
«Менің бірінші реакциям, әрине, бұл әлемді өзгертеді, бірақ ол ешқашан нәтиже бермейді», - дейді Поллак. Ол Шанимен N-Drip штаб-пәтерінде кездесті, ол сол кезде Тель-Авив маңындағы жолақты сауда орталығында шағын кеңсе болды. Шани оны артқы сарайға апарды. «Бұл қолмен желімделген, пластикалық қоқыс жәшігінен жерге су тамызатын 20 метрлік құбыр болды», - дейді Поллак. «Бұл елестетудің ең қарапайым кезеңінде болды, бірақ бұл жұмыс істей алатынын түсіндім». Поллак бас директор ретінде қол қойды.
N-Drip өзінің алғашқы ресми далалық сынақтарын 2017 жылдың соңында Эсватинидегі (бұрынғы Свазиленд) бес гектар қант қамысына егіп, суды өзеннен тікелей тартты. Олар бұл жүйенің жұмыс істеп, суды аз жұмсап қана қоймай, сонымен қатар дақылдардың өнімділігін 30%-ға арттырғанын анықтады. Қолдау көрсететін нәтижелермен N-Drip Австралия мен АҚШ-тағы үлкен сынақтарға көшті, содан бері Вьетнамнан Нигерияға дейін 17 елге таралды. Егер Шанидің көзқарасы айқын болса, N-Drip миллиондаған фермаларды жаңғыртуға және бүкіл әлемде тұщы суды тұтынуды өзгертуге мүмкіндік алады.
Бүгінгі таңда N-Drip 25 миллион доллар қаржыландыру жинады, оның жүйесін жүздеген фермерлер мақтадан картопқа дейін, сояға дейін 4,000 акр егістікке пайдаланады. Бірақ егер Шани Жердің 600 миллион суармалы суармалы жерін айналдырмақ болса, ұзақ жол күтіп тұр, ал бақша сарайынан жаһандық суару шешіміне дейінгі жолда көптеген кедергілер болады.
N-Drip сүзгілеуді қолданбағандықтан, хиккаптардың көпшілігі фермадағы судан күтпеген нәрселермен байланысты болды. Бір сот процесінің басында Калифорния өсірушісі дүрбелеңмен N-Drip-ке хабарласып, оның жүйесі жұмысын тоқтатқанын айтты. Шани келгенде, сұқ саусағының көлеміндей бір құбырды бітеп қалған балықты көрді. Бір топ жасыл балдырлар Қазақстандағы фермада осындай әрекетті жасады. Енді N-Drip су қоймалары өсімдіктер мен жануарлар әлемінің барлық түрін алу үшін торлы тормен жабдықталған.
Аризонаның пісіру күнінде, әсіресе минералды суға бай аймақта, тамшылатқыш желілердің қатты қызып кеткені сонша, кальций карбонаты тұнбаға түсіп, эмитенттерді британдық шәйнек тәрізді әктаспен қаптады. Бұл N-Drip-ті желілерін салқын ұстау үшін жұқа топыраққа көму және қатты суға жұмсартқыштарды қолдану хаттамаларын жасауға әкелді.
Дэвид Мидмор, Австралия өсімдіктер ғылымының профессоры Орталық Квинсленд университеті және микро тамшылатып суару бойынша сарапшының айтуынша, егер N-Drip шынымен де ірі, күрделі егіншілерге емес, әлемдегі 500 миллион ұсақ фермерлерге қол жеткізуді жоспарлап отырса, сәттілік тек дұрыс технологияны жобалауға ғана емес, сонымен қатар білімге де инвестиция салуға байланысты. және қолдау. «Өсірушілерге тамшылатып суарудың дұрыс әдістерін үйрету, топырақта судың қарапайым мөлшерін білу және артық су бермеуді үйрету өте маңызды»,-дейді ол. «Бұл тек жаттығулар ғана емес, сонымен қатар бақылау».
N-Drip ұсақ шаруа қожалықтары өз миссиясының шешуші бөлігі екенін талап етеді. «Егер Австралиядағы бай фермер өнімділікті 47%-ға арттырса, бұл өте жақсы, шампан ашыңыз, сол жылы демалысты жақсы өткізіңіз», - дейді Сигель, компанияның тұрақтылық жөніндегі бас офицері. «Бірақ егер қосалқы фермер өнімділікті арттырса және олардың жейтін тамағы мен сататын тамағы көп болса, онда бұл отбасы мен қоғамды өзгертеді».
Осы мақсатта, 19 жылы Ковид-2020 пандемиясы өршіп, АҚШ пен Австралияда пайдалы жобаларды тоқтата тұра, N-Drip осы пайдаланушыларға арналған 1 акрлық жинақты шығаруға бет бұрды. Бұл DIY жүйесі фермерді қондыруға бағыттау үшін YouTube бейне сілтемесімен және қарапайым, Ikea-esque сызбаларымен бірге келеді.
N-Drip сонымен қатар меншікті топырақ сенсорын жасады N-Drip Connect, ол өсімдіктер мен топырақтың жағдайын бақылайды және фермерлерге смартфон қосымшасы арқылы суару мен тыңайтқышты қашан беру керектігін нақты уақытта береді. Датчик компанияның агрономиялық тобына қайта оралады, осылайша ол егістік жағдайын қадағалай алады.
N-Drip үшін тағы бір қиындық экономикалық болып қала береді. Жүйені кәдімгі қысымды тамшылатып суару жүйесінің құнының аз ғана бөлігіне орнатуға болады, бірақ энергия шығындары жалғаспайды, бірақ бүкіл әлем бойынша фермерлердің көпшілігі үшін су тегін немесе қатты субсидияланған. Кейбіреулер, мысалы, австралиялық мақта өсірушілер тез азайып бара жатқан ресурсты тез арада қорғауға қаражат бөлуге дайын болса да, әлемдегі көптеген фермерлер қарапайым қосымша шығындарды жаба алмайды.
«Кіші меншік иелері нарығы-бұл үлкен нарық, және ол біздің жүйеден көп пайда көреді, бірақ егер сізде үлкен және жақсы серіктес болмаса, бизнес жүргізу өте қиын»,-деп мойындайды Поллак. N-Drip бұл фермерлерге өз жүйесін коммерциялық емес ұйымдар, мемлекеттік мекемелер мен тұрақтылық туралы кепілдік беретін ірі корпорациялар арқылы қамтамасыз етуді көздейді. Оның басшылары бұл мүмкіндікті жақын арада жүздеген мың гектар ауыл шаруашылығы алқаптарымен өлшеуге болатынын айтады.
Мұндай серіктестіктің алғашқы мысалы PepsiCo Inc.Жүгері, сұлы және картоп сияқты ингредиенттер бойынша 40,000 15 фермермен тікелей келісімшарт жасасады және 2025 жылға қарай ауыл шаруашылығында суды пайдалану тиімділігін 50% -ға жақсартуды мақсат етіп қойды. Вьетнамда және АҚШ -та топырақ суаруға қарағанда тыңайтқыштар аз және су XNUMX% аз жұмсалып, егін шығымы жақсарды.
Питер Глейк, президент-құрметті және ұйымның негізін қалаушы Тынық мұхиты институты, коммерциялық емес ғылыми -зерттеу институты тұщы су мәселелеріне шоғырланған, келешектегі суару туралы айтатын болсақ, біз үлкен суретті ұмытып кетпеу маңызды екенін атап көрсетеді. Мақта немесе жоңышқа алқаптарын тамшылатып суару әдісіне көшіру - бұл дұрыс бағыттағы қадам, бірақ үлкен сұрақ туындайды: біз бұл дақылдарды құрғақ климатта өсіруіміз керек пе? «Бізге тапшы Батыста өсірудің мағынасы туралы нақты әңгіме, сондай-ақ тиімді және мұқият өсіру үшін таңдаған нәрсені өсіру туралы әңгіме жүргізу керек»,-дейді ол. «Бұл технология екінші сұраққа көмектесуі мүмкін, бірақ бұл бірінші, неғұрлым саяси сұраққа көмектеспейді».
Глейк асыл тұқымды суды мал азығына дақылдар өсіру үшін қолдануға қарсылық білдірудің бір бөлек екенін, ал фермерлерге егін егуді тоқтату керектігін айту бір нәрсе екенін айтады. CRIT Farms -ке қайтып келгенде, Мур аймақтағы ауыл шаруашылығының болашағы үшін маңызды деп санайтын зерттеулерге өз үлесін қосуға қуанышты екенін айтады. Келесі жылы ол N-Drip жүйесін қосымша алқаптарда қолдануды жоспарлап отыр. Тайпалардың брондауына су квотасы төмендетілмесе де, Мур бір күні барлығына жетіспеушілік болатынын біледі. «Бізге уақытты сатып алу үшін біз осы шектеулерден зардап шеккендей өмір сүруіміз керек», - дейді ол. «Халық ретінде және бизнес ретінде өмір сүру үшін біз осындай технологияларға қарауымыз керек».