Erosi tanah selama irigasi - langkah-langkah untuk meminimalkan 2

Irigasi poros tengah tidak boleh menyebabkan limpasan dan erosi tanah kecuali ada masalah desain. Untuk sistem tekanan rendah, gunakan jenis sprinkler yang berbeda atau tingkatkan tekanan. Perubahan ini memungkinkan air untuk diterapkan di area yang lebih luas, sehingga mengurangi laju aplikasi.

Jika desain sistem dapat diterima tetapi laju asupan tidak, beberapa jenis pengolahan tanah mungkin diperlukan untuk meningkatkan laju infiltrasi air. Jika infiltrasi tidak dapat ditingkatkan, gunakan pengolahan tanah untuk membuat penyimpanan permukaan karena air yang disimpan atau digenangi di permukaan tanah nantinya dapat menyusup.

Sistem irigasi poros tengah sering menggunakan air dengan kecepatan yang lebih tinggi dari kecepatan infiltrasi tanah. Menerapkan poliakrilamida (PAM) ke tanah bisa meningkatkan infiltrasi dan mengurangi erosi tanah.

Sebuah studi penelitian dilakukan di ladang produksi kentang komersial yang diairi oleh sistem irigasi poros pusat tekanan rendah selama tiga musim tanam di selatan Idaho, AS. Plot dibuat untuk memberikan beberapa ulangan baik pengolahan konvensional maupun reservoir di bawah bentang terluar, di mana tingkat penerapan tertinggi terjadi. Tanahnya berupa lempung lumpur, dan topografinya bervariasi dari hampir datar sampai lereng 5%. Perangkat sprinkler termasuk nozel semprot pada tetesan (tetesan semprotan), nozel semprotan pada boom (spraybooms) dan nozel semprotan rotator pada tetesan (tetesan semprotan rotator) dengan tekanan operasi 138 kPa.

Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui dan menilai peran pengolahan tanah waduk dalam mengendalikan limpasan, keseragaman kadar air tanah di seluruh lahan, dan hasil panen, dibandingkan dengan olah tanah konvensional. Pengolahan air waduk secara efektif mengurangi kehilangan limpasan hingga kurang dari 1% dari air yang digunakan, ketika tanggul utuh dan tetap stabil.

Selama tiga tahun penelitian ini, pengolahan air waduk meningkatkan rata-rata kadar air tanah sebesar 18%. Selain itu, analisis statistik menunjukkan bahwa persiapan lahan waduk secara signifikan meningkatkan persentase air yang tersedia di 65 cm bagian atas zona akar (P = 0.01). Penggunaan poliakrilamida persiapan lahan (PAM) meningkatkan hasil rata-rata sebesar 21%, dan persentase rata-rata umbi nomor satu meningkat dari 64% untuk petak konvensional menjadi 68% untuk petak yang ditimbun. Sementara pengolahan di reservoir meningkatkan hasil secara signifikan (P = 0.01), jenis sprinkler tidak memiliki pengaruh yang signifikan terhadap hasil.

Poliakrilamida (PAM) yang diaplikasikan pada lahan beririgasi alur dengan kecepatan sekitar 1 kg per hektar telah dilaporkan dapat meningkatkan infiltrasi dan mengendalikan erosi akibat irigasi. Di bawah irigasi alur, PAM yang terlarut dalam aliran alur menyentuh permukaan tanah dan menstabilkan struktur tanah terhadap pelepasan akibat geser dengan meningkatkan kohesi partikel, sehingga mencegah pengangkutan dalam limpasan.

Berdasarkan keberhasilan PAM dengan irigasi alur, banyak pengairan yang tertarik untuk menggunakan PAM dengan irigasi sprinkler. Berbeda dengan irigasi alur, energi tumbukan tetesan air dan percikan memecah agregat tanah dan permukaan tanah kerak, yang mengarah ke penyegelan permukaan permukaan tanah yang ditaburi, dan limpasan berikutnya serta hilangnya sedimen akibat erosi.

Hasil lapangan menunjukkan bahwa peningkatan infiltrasi yang signifikan dan tahan lama serta pengendalian limpasan dan erosi dapat dicapai di semua tanah yang dipelajari dengan aplikasi tunggal 1 kg PAM ha -1. Dalam pengolahan PAM Fluvisol lempung berlumpur mengurangi erosi sekitar 64 dan 76% di petak lahan bera dan tanaman, dan meningkatkan infiltrasi di 34 dan 18%, masing-masing, jika dibandingkan dengan kontrol. Pada lempung berpasir, hasil Fluvisol, jika dibandingkan dengan kontrol, lebih dramatis dengan aplikasi PAM yang mengurangi erosi tanah 98 dan 96% di petak-petak bera dan penanaman tanaman serta meningkatkan infiltrasi masing-masing 47 dan 45%.

Apa PAM lakukan? Ketika digunakan sesuai dengan standar NRCS, poliakrilamida (PAM) meningkatkan infiltrasi selain hampir menghilangkan erosi alur. Peningkatan infiltrasi bervariasi dengan beberapa atribut tanah, terutama tekstur. Tanah lempung lanau telah menunjukkan peningkatan infiltrasi bersih sekitar 15% dan peningkatan pembasahan lateral sebesar 25% dari alur dangkal di antara lapisan rendah dan datar.

PAM mempertahankan struktur pori yang lebih tembus selama pembentukan segel permukaan selama irigasi, sehingga memungkinkan peningkatan infiltrasi. Infiltrasi yang lebih besar yang terkait dengan alur yang diberi PAM dapat meningkatkan hasil panen di daerah miring sehingga hampir seperti memberi petani hasil tambahan yang setara dengan irigasi lain selama musim tanam. Penelitian telah menunjukkan bahwa karena PAM menahan tanah bagian atas, PAM juga menahan fosfor, nitrogen, pestisida, benih gulma, dan mikroorganisme dari air limbah.

Bisakah PAM melalui sprinkler? Studi di Washington dan Idaho telah menunjukkan bahwa menyuntikkan PAM langsung ke sistem sprinkler mengurangi genangan permukaan dan limpasan dan mendorong pertumbuhan tanaman yang lebih merata karena distribusi air yang lebih merata. Dalam studi ini, biayanya berkisar antara $ 5 hingga $ 8 per acre.

Ketika mempertimbangkan manfaat potensial PAM, kemampuan untuk mengaplikasikan air dalam jumlah yang lebih besar tanpa limpasan atau genangan permukaan dan penyegelan menjadi sangat berharga di bawah kondisi pertengahan musim panas ketika irigasi pivot pusat mengalami kesulitan untuk memenuhi kebutuhan air tanaman, karena keterbatasan tingkat aplikasi sprinkler di bawah poros tengah.

Apakah saya perlu melakukan perubahan manajemen saat menggunakan PAM? Iya. PAM mempertahankan tingkat infiltrasi yang lebih tinggi di seluruh irigasi daripada biasanya dengan air yang tidak diolah, jadi jika praktik irigasi tidak disesuaikan, PAM dapat memperburuk variabilitas infiltrasi dari ujung atas ke bawah. Jika laju aliran masuk dinaikkan selama gerak maju awal dan kemudian dikurangi menjadi aliran yang paling tidak berkelanjutan setelah limpasan dimulai, erosi masih sangat berkurang dan waktu maju diperpendek, sehingga meningkatkan keseragaman infiltrasi.

Karena penggunaan PAM meningkatkan infiltrasi alur jaring, pengelolaan air mungkin perlu disesuaikan untuk menghindari penyiraman yang berlebihan. Di ladang dengan alur yang landai (> 2%), infiltrasi cenderung lebih rendah dan air biasanya mengalir cepat ke bawah. Infiltrasi yang lebih baik dan alur yang lebih lama akibat perawatan PAM sepertinya tidak menjadi masalah di sini. Namun, pada lahan yang sangat curam, PAM dapat meningkatkan infiltrasi netto yang cukup untuk menjamin pengurangan waktu irigasi, karena lebih banyak air masuk ke dalam tanah dalam waktu yang lebih singkat.

Di ladang dengan alur yang landai (0-0.5%) dan terutama untuk alur yang tidak diperdagangkan, infiltrasi bisa relatif tinggi dan mempercepat waktu penggunaan PAM, yang menyebabkan penerapan air alur bawah yang tidak seragam. Ini terutama menjadi masalah ketika aliran masuk tidak meningkat. PAM memungkinkan irigasi untuk meningkatkan aliran masuk tanpa meningkatkan kehilangan akibat erosi alur. Memperbesar ukuran aliran awal sangat mengurangi waktu gerak maju dan menyamakan waktu peluang infiltrasi untuk bagian atas dan bawah lapangan.

Poliakrilamida dapat mengendalikan erosi tanah yang terjadi dengan irigasi. Namun, seperti banyak praktik pertanian, penggunaan, efektivitas, dan keuntungan ekonomi bervariasi dari satu bidang ke bidang lainnya.

/irigasi/