ड्रिप सिंचाई तकनीक शीतकालीन गेहूं और ग्रीष्मकालीन मक्का की खेती में जल उपयोग दक्षता में कैसे सुधार करती है?

उत्तरी चीन का मैदान चीन में एक महत्वपूर्ण अनाज उत्पादक क्षेत्र है, जिसमें शीतकालीन गेहूं {{1}ग्रीष्मकालीन मक्का दोहरी फसल प्रणाली मुख्य रोपण मॉडल है। इस क्षेत्र में, गेहूं और मक्का का राष्ट्रीय उत्पादन में क्रमशः 75% और 35% हिस्सा है। राष्ट्रीय खाद्य सुरक्षा सुनिश्चित करने और किसानों की आय बढ़ाने के लिए इस क्षेत्र में गेहूं और मक्के की पैदावार में निरंतर वृद्धि को बढ़ावा देना बहुत महत्वपूर्ण है। हालाँकि, उत्तरी चीन का मैदान जल संसाधनों की कमी का सामना कर रहा है, विशेष रूप से हाल के वर्षों में, क्योंकि जलवायु परिवर्तन के प्रभाव ने पानी की कमी और खाद्य उत्पादन की बढ़ती मांग के बीच विरोधाभास को बढ़ा दिया है, जिससे यह शीतकालीन गेहूं - ग्रीष्मकालीन मक्का फसल प्रणाली के सतत विकास के लिए प्राथमिक सीमित कारक बन गया है। इसलिए, उच्च पैदावार सुनिश्चित करते हुए जल उपयोग दक्षता (डब्ल्यूयूई) को अधिकतम करना लंबे समय से उत्तरी चीन के मैदानी क्षेत्र में शीतकालीन गेहूं - ग्रीष्मकालीन मक्का फसल प्रणाली के लिए सबसे महत्वपूर्ण चुनौतियों में से एक रहा है।

हाल के वर्षों में, शोधकर्ताओं ने पानी की बचत करने वाली सिंचाई तकनीक जैसे दृष्टिकोणों से व्यापक अध्ययन किए हैं। इन प्रयासों से उपलब्धियों की एक श्रृंखला सामने आई है, जिससे कुछ हद तक, उत्तरी चीन के मैदानी इलाकों में शीतकालीन गेहूं {{2}ग्रीष्मकालीन मक्का फसल प्रणाली की जल उपयोग दक्षता में सुधार हुआ है।

1. शीतकालीन गेहूं-ग्रीष्मकालीन मक्का फसल प्रणाली जल उपयोग की स्थिति

उत्तरी चीन का मैदान अर्ध-शुष्क और अर्ध-आर्द्र जलवायु क्षेत्र में स्थित है। महाद्वीपीय मानसून जलवायु के प्रभाव के कारण, जल संसाधन अपेक्षाकृत दुर्लभ हैं, जिससे यह चीन के उन क्षेत्रों में से एक है जो जल आपूर्ति और मांग के मामले में सबसे महत्वपूर्ण दबाव का सामना कर रहा है। क्षेत्र में औसत वार्षिक वर्षा 554 मिमी है, जबकि औसत वार्षिक वाष्पीकरण लगभग 1550 मिमी है। वर्षा पूरे वर्ष असमान रूप से वितरित होती है और काफी भिन्न होती है। विशेष रूप से, हाल के वर्षों में, वैश्विक जलवायु परिवर्तन के कारण तापमान में वृद्धि हुई है, जबकि वर्षा साल दर साल कम हो रही है। 1983 से 2013 तक के आंकड़ों से पता चलता है कि क्षेत्र का तापमान ऊपर की ओर बढ़ रहा है (0.20 डिग्री प्रति दशक), जबकि वर्षा में आम तौर पर कमी आई है (-1.75 मिमी प्रति दशक)।

इसके अलावा, उत्तरी चीन के मैदान में भूजल संसाधन भी अपर्याप्त हैं। सर्वेक्षणों के अनुसार, क्षेत्र में प्राकृतिक भूजल की मात्रा 2.274 × 10^10 m³ प्रति वर्ष है। उथले और गहरे भूजल के लिए उपलब्ध निष्कर्षण मात्रा क्रमशः 1.683 × 10^10 वर्ग मीटर और 2.42 × 10^9 वर्ग मीटर प्रति वर्ष है। समुद्र तल से नीचे गहरे भूजल की गहराई अब 76,700 वर्ग किमी तक फैली हुई है, जो मैदानी क्षेत्र का लगभग आधा है। 1970 के दशक से, खारी भूमि सुधार और कृषि जल संरक्षण परियोजनाओं के बड़े पैमाने पर कार्यान्वयन के साथ, कृषि सिंचाई के लिए भूजल निष्कर्षण में तेजी से वृद्धि हुई है, जो कुल भूजल निष्कर्षण का 79% है।

सिंचाई के लिए भूजल के लंबे समय तक निकासी के कारण, भूजल स्तर में तेजी से गिरावट आई है, जिसमें 0.5 से 1.0 मीटर की वार्षिक गिरावट हुई है, जिससे गंभीर भूमि धंसाव और सतह में दरारें आ गई हैं। भूजल फ़नल का क्षेत्र और आयतन धीरे-धीरे विस्तारित और गहरा हुआ है, जो एक जटिल और सन्निहित प्रवृत्ति प्रस्तुत करता है। फ़नल का कुल क्षेत्रफल 2005 में 9,700 हेक्टेयर से बढ़कर 2019 में 14,000 हेक्टेयर हो गया है। उत्तरी चीन का मैदान दुनिया में सबसे बड़ा "भूजल फ़नल" और सबसे कमजोर जल वातावरण में से एक बन गया है।

वर्तमान में, उत्तरी चीन के मैदान में मुख्य फसल चक्रण विधि शीतकालीन गेहूं {{0} ग्रीष्म मक्का दोहरी फसल प्रणाली है, जिसमें खेती योग्य क्षेत्र कुल कृषि योग्य भूमि का 80% से अधिक है। शीतकालीन गेहूं और ग्रीष्मकालीन मक्के की पानी की आवश्यकताओं और प्राकृतिक वर्षा के बीच बड़ी विसंगति, साथ ही पूरे मौसम में वर्षा का असमान वितरण, इस प्रणाली में वर्षा जल के उपयोग की कम दक्षता और भूजल की अधिक खपत का प्राथमिक कारण है। उत्तरी चीन के मैदान में वार्षिक वर्षा लगभग 500 से 800 मिमी है, जबकि शीतकालीन गेहूं - ग्रीष्मकालीन मक्का प्रणाली की पानी की खपत हर साल लगभग 870 मिमी है। इसके अलावा, अधिकांश वर्षा जून और अगस्त के बीच (ग्रीष्म मक्के के मौसम के दौरान) होती है, केवल 20% से 30% वर्षा (174 से 261 मिमी) शीतकालीन गेहूं के मौसम के दौरान होती है। हालाँकि, गेहूं के मौसम के दौरान पानी की खपत हर साल 450 मिमी से अधिक हो जाती है, और अकेले प्राकृतिक वर्षा विकास आवश्यकताओं को पूरा नहीं कर सकती है। शीतकालीन गेहूं की सिंचाई मुख्य रूप से भूजल निष्कर्षण पर निर्भर करती है, जो उत्तरी चीन के मैदान में कुल सिंचाई जल का लगभग 70% है। हाल की रिपोर्टों से पता चलता है कि गेहूं के मौसम के दौरान दो बार सिंचाई (75 मिमी प्रति सिंचाई के साथ) करने से उच्च जल उत्पादकता प्राप्त की जा सकती है, जिससे संभावित रूप से सिंचाई के पानी की कमी दूर हो सकती है।

भूजल संसाधनों की कमी के अलावा, पुरानी सिंचाई विधियों और अनुचित जल प्रबंधन के कारण भी पानी की गंभीर बर्बादी हुई है, जिससे पानी के उपयोग की दक्षता कम हो गई है। 2021 में, चीन की कृषि भूमि में सिंचाई जल का प्रभावी उपयोग गुणांक 0.568 था, जिसका अर्थ है कि लगभग 2/5 पानी का उपयोग फसलों द्वारा पूरी तरह से नहीं किया गया था। यह अभी भी जल कुशल विकसित देशों में 0.7 से 0.8 की सीमा से पीछे है। गेहूं, मक्का और चावल के लिए जल उपयोग दक्षता क्रमशः 1.19, 2.04, और 0.80 किग्रा/वर्ग मीटर है, जो संयुक्त राज्य अमेरिका की तुलना में केवल 96%, 70% और 57% है। इस बीच, चीन में कृषि जल का उपयोग कुल जल उपयोग का 62.3% है, जबकि विकसित देशों में, यह अनुपात आम तौर पर 50% से कम है। कुल मिलाकर, उत्तरी चीन के मैदान में, जहां जल संसाधन अपर्याप्त हैं लेकिन पानी की मांग अधिक है, वर्तमान स्थिति अपरिवर्तित बनी हुई है।

हालाँकि दक्षिण से {{1} उत्तरी जल मोड़ परियोजना और भूजल निकासी प्रबंधन ने कुछ हद तक भूजल स्तर में गिरावट को धीमा कर दिया है, क्षेत्र में उथले भूजल में 3.24 बिलियन क्यूबिक मीटर की वृद्धि हुई है, गहरे भूजल में अभी भी 1.53 बिलियन क्यूबिक मीटर की कमी आई है। इसलिए, बढ़ते तापमान, घटती वर्षा, गहरे भूजल की निरंतर कमी और बढ़ती उपज मांगों के संयुक्त प्रभाव के तहत, उत्तरी चीन के मैदान को जल संसाधनों और कृषि जल उपयोग के संबंध में गंभीर चुनौतियों का सामना करना पड़ रहा है।

2. शीतकालीन गेहूं में कुशल जल उपयोग पर शोध परिणाम-ग्रीष्मकालीन मक्का फसल प्रणाली

20वीं सदी के मध्य से लेकर 20वीं सदी के अंत तक, कई घरेलू विद्वानों ने शीतकालीन गेहूं में गोल पानी के उपयोग, ग्रीष्मकालीन मक्का प्रणाली में कुशल वर्ष के लिए दृष्टिकोण की खोज की है, जिसमें पानी की बचत, सिंचाई प्रौद्योगिकियों, सिंचाई प्रणालियों में नवाचार, वैकल्पिक पानी के निर्माण, रोपण प्रणालियों को बचाने और सूखा प्रतिरोधी, पानी की बचत करने वाली फसल किस्मों के प्रजनन पर ध्यान केंद्रित किया गया है। इन प्रयासों से कई प्रतिनिधि परिणाम सामने आए हैं, जिससे कुछ हद तक क्षेत्र में जल उपयोग दक्षता में सुधार हुआ है।

2.1 पानी-सर्दियों के गेहूं के लिए सिंचाई प्रौद्योगिकी की बचत-ग्रीष्मकालीन मक्के के लिए

सीमित जल संसाधनों की स्थितियों में, सिंचाई जल का प्रभावी प्रबंधन पानी की कमी को दूर करने की मुख्य रणनीतियों में से एक है। अध्ययनों से पता चला है कि, सिंचित भूमि के किसी दिए गए क्षेत्र के लिए, पानी का उपयोग मुख्य रूप से सिंचाई प्रौद्योगिकियों, पानी की खपत संरचना और उत्तरी चीन क्षेत्र में रोपण पैमाने से प्रभावित होता है। हाल के शोध से पता चला है कि तेजी से विकसित हो रही पानी बचाने वाली तकनीकें, जैसे बारी-बारी से गीली और सूखी सिंचाई, घाटे वाली सिंचाई, प्रतिबंधात्मक सिंचाई और ड्रिप सिंचाई, जल उपयोग दक्षता में सुधार करते हुए सिंचाई की मात्रा को कम कर सकती हैं (तालिका 1)। शोध से पता चलता है कि मध्यम सिंचाई से गेहूं की पूरी वृद्धि अवधि के दौरान पानी की खपत को कम करने में मदद मिल सकती है, जिससे पानी के उपयोग की दक्षता में वृद्धि होगी।

■ शीतकालीन गेहूं में उच्च उपज और जल दक्षता के लिए इष्टतम सिंचाई:

शीतकालीन गेहूं की पूरी वृद्धि अवधि के दौरान उच्च उपज और उच्च जल उपयोग दक्षता के लिए इष्टतम सिंचाई मात्रा 101.8 मिमी है। ऑन-डिमांड सिंचाई दृष्टिकोण अपनाने से न केवल उच्च उपज का लाभ बरकरार रहता है, बल्कि 20%-32% सिंचाई जल की भी बचत होती है।

■ गेहूं की विभिन्न विकास अवस्थाओं के आधार पर सिंचाई:

जुड़ाव और फूल आने के चरण के दौरान, 0-40 सेमी मिट्टी की परत में मिट्टी की सापेक्ष नमी की मात्रा के आधार पर सिंचाई, 65% सापेक्ष मिट्टी की नमी का लक्ष्य, उच्च उपज और जल संरक्षण दोनों प्राप्त करने के लिए एक प्रभावी उपाय है।

■ जल दक्षता बढ़ाने में ड्रिप सिंचाई की भूमिका

हाल के वर्षों में उत्तरी चीन के मैदानी इलाकों में शीतकालीन गेहूं उत्पादन में ड्रिप सिंचाई और माइक्रो{1}स्प्रिंकलर सिंचाई जैसी नई पानी बचाने वाली सिंचाई तकनीकों को धीरे-धीरे लागू किया गया है। ड्रिप सिंचाई से सिंचाई की मात्रा का सटीक नियंत्रण होता है, फसल की वृद्धि के लिए आवश्यकतानुसार समय पर और मात्रात्मक तरीके से पानी उपलब्ध होता है, और फसल की जड़ प्रणाली के पास पानी पहुंचता है। यह जड़ों द्वारा निरंतर जल अवशोषण को सक्षम बनाता है, जिससे फसल की उपज और जल उपयोग दक्षता में उल्लेखनीय सुधार होता है, जबकि अपवाह जैसे अप्रभावी जल खपत को कम किया जाता है।

गेहूं के लिए सिंचाई के विभिन्न तरीकों की तुलना करने वाले प्रयोगों से पता चला है कि फ़रो सिंचाई की तुलना में, ड्रिप सिंचाई ने पानी के उपयोग को 29% कम कर दिया, जबकि उपज में 37% की वृद्धि हुई और पानी के उपयोग की दक्षता में 92.2% का सुधार हुआ, जो स्पष्ट आर्थिक लाभ दर्शाता है। अमेरिकी जल प्रबंधन अनुसंधान प्रयोगशाला द्वारा किए गए 15-वर्षीय भूमिगत ड्रिप सिंचाई प्रयोग से पता चला कि उपसतह ड्रिप सिंचाई (एसडीआई) के तहत, स्वीट कॉर्न जैसी फसलों की उपज और जल उपयोग दक्षता में काफी सुधार हुआ था।

यांग मिंगडा के शोध में पाया गया कि सतही ड्रिप सिंचाई की तुलना में, पानी की कमी की स्थिति में उपसतह ड्रिप सिंचाई का उपयोग करने से शीतकालीन गेहूं की उपज में लगभग 5.8%-12.5% ​​और ग्रीष्मकालीन मक्के की उपज में लगभग 3.4%-19.9% ​​की वृद्धि हुई। गेहूं के लिए सिंचाई की मात्रा 7.0%-13.9% और मक्के के लिए 1.6%-11.4% कम हो गई, जबकि जल उपयोग दक्षता में 4.9%-8.6% का सुधार हुआ। उपसतह ड्रिप सिंचाई ने सतह के वाष्पीकरण को भी प्रभावी ढंग से कम कर दिया और सिंचाई की एकरूपता में सुधार किया, जिससे पानी की बचत और उपज दोनों में वृद्धि की संभावना मिली। ड्रिप सिंचाई तकनीक तेजी से विकसित हुई है और इज़राइल और अन्य मध्य पूर्वी देशों जैसे देशों और क्षेत्रों में व्यापक रूप से लागू की गई है। इसका उपयोग चीन के उत्तर-पश्चिम और उत्तर-पूर्व क्षेत्रों में भी कई वर्षों से किया जा रहा है, जिससे अच्छे आर्थिक और पारिस्थितिक लाभ प्राप्त हो रहे हैं, विशेषकर कपास जैसी फसलों में। यह उत्तरी चीन के मैदान में भविष्य के सिंचाई मॉडल की खोज के लिए मूल्यवान संदर्भ प्रदान करता है।

उच्च गुणवत्ता वाला ड्रिप सिंचाई टेप कई प्रमुख क्षेत्रों में सस्ते विकल्पों को मात देता है। ये अंतर सीधे आपके मुनाफे पर असर डालते हैं। आइए मुख्य अंतरों की जाँच करें:

☆ सामग्री अखंडता

☆ उत्सर्जक प्रौद्योगिकी

☆ पानी देने की एकरूपता

☆ समग्र विनिर्माण परिशुद्धता

 

1. आधार: सामग्री और स्थायित्व

ड्रिप टेप की भौतिक संरचना यह निर्धारित करती है कि यह कितना अच्छा प्रदर्शन करता है और आपके खेतों में कितने समय तक टिकता है।

2. वर्जिन बनाम पुनर्नवीनीकरण राल

शीर्ष गुणवत्ता वाले ड्रिप टेप में 100% वर्जिन पॉलीथीन का उपयोग किया जाता है। इससे आपको दबाव झेलने की अधिकतम ताकत मिलती है। यह आसान सेटअप और यूवी क्षति और कृषि रसायनों के प्रति बेहतर प्रतिरोध के लिए लचीलापन भी प्रदान करता है।

सस्ते टेप में अक्सर पुनर्चक्रित सामग्री या भराव होता है। इससे एक भंगुर उत्पाद बनता है जो धूप में टूट जाता है। इसमें कमजोर बिंदु भी हैं जो रिसाव का कारण बनते हैं।

3. समान दीवार की मोटाई

सटीक विनिर्माण टेप की पूरी लंबाई में लगातार दीवार की मोटाई बनाता है। चाहे वह 6, 8, या 15 मिल हो, यह एकरूपता कमजोर स्थानों को रोकती है।

निम्न गुणवत्ता वाले टेप की मोटाई में भिन्नता होती है। ये पतले क्षेत्र स्थापना और हटाने के दौरान सामान्य दबाव में फट जाते हैं या मुड़ जाते हैं। हमारे अनुभव में, असमान दीवारों वाले खराब गुणवत्ता वाले टेप का उपयोग करने वाले खेतों में सीज़न के दौरान 30-40% अधिक लाइन ब्रेक देखने को मिलते हैं।

4. उत्सर्जक और एकरूपता

उत्सर्जक सबसे महत्वपूर्ण भाग है. यह नियंत्रित करता है कि आपकी संपूर्ण सिंचाई प्रणाली कितनी कुशल है।

क्लॉगिंग प्रतिरोध:गुणवत्ता उत्सर्जक स्मार्ट डिज़ाइन के माध्यम से रुकावटों का प्रतिरोध करते हैं। उनके पास उत्सर्जक में निर्मित एक इंजीनियर्ड अशांत प्रवाह पथ {{1}एक लंबा, जटिल चैनल है। यह डिज़ाइन पानी में अशांति पैदा करता है जो तलछट, शैवाल और अन्य छोटे कणों को दूर कर देता है।

सस्ते उत्सर्जक कम सुरक्षा के साथ सरल, छोटे प्रवाह पथ का उपयोग करते हैं। वे आसानी से बंद हो जाते हैं। इससे आपके खेत में सूखे धब्बे हो जाते हैं और रुकावटों को दूर करने में समय बर्बाद होता है।

उत्सर्जन एकरूपता (ईयू): उत्सर्जन एकरूपता (ईयू) यह मापती है कि प्रत्येक उत्सर्जक से एक रेखा के साथ समान रूप से पानी कैसे बहता है। उच्च गुणवत्ता वाले ड्रिप टेप 95% से अधिक ईयू प्राप्त करते हैं।

उचित देखभाल के साथ, उच्च गुणवत्ता, मोटी दीवार वाला टेप 2 से 5 सीज़न तक विश्वसनीय रूप से चलता है। सस्ते टेप को लगभग हमेशा एक सीज़न के बाद प्रतिस्थापन की आवश्यकता होती है। यह बहु-सीजन विश्वसनीयता बेहतर सामग्री और सटीक इंजीनियरिंग से आती है। उदाहरण के लिए, निर्माता जो उच्च श्रेणी की सामग्रियों पर ध्यान केंद्रित करते हैं, जैसेचीन फ्लैट एमिटर ड्रिप टेप निर्माता आपूर्तिकर्ता फैक्टरी - सिनोआ, अपने उत्पादों को इस तरह की मल्टी-{0}} सीज़न विश्वसनीयता और लगातार प्रदर्शन के लिए डिज़ाइन करें।

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■ सूक्ष्म-स्प्रिंकलर सिंचाई:

स्प्रिंकलर और ड्रिप सिंचाई प्रौद्योगिकियों से विकसित सूक्ष्म {{0}स्प्रिंकलर सिंचाई, एक नई सिंचाई विधि है जो पूरे खेत में समान रूप से पानी स्प्रे करने के लिए सूक्ष्म {{1}स्प्रिंकलर बेल्ट का उपयोग करती है। यह सरल, लागत प्रभावी और कुशल है। झांग यिंगहुआ एट अल द्वारा अनुसंधान। दिखाया गया है कि गेहूं की कटाई और फूल आने की अवस्था के दौरान सूक्ष्म छिड़काव सिंचाई, मांग पर सटीक सिंचाई के साथ, उपज में 5.3%-18.9% और जल उपयोग दक्षता में 5.3%-27.8% की वृद्धि हुई, जिसमें समान जल वितरण गुणांक 87.9% से 97.0% तक था। सिंचाई जल का उपयोग 21.0%-54.2% कम हो गया।

मैन एट अल द्वारा अनुसंधान। यह भी पाया गया कि सिंचाई के लिए सूक्ष्म स्प्रिंकलर का उपयोग करने से 0-40 सेमी परत में मिट्टी की नमी के वितरण में बदलाव आ सकता है, जिससे गेहूं की जल उपयोग दक्षता (डब्ल्यूयूई) और शुष्क पदार्थ की उपज में सुधार करने में मदद मिलेगी। डोंग झिकियांग एट अल द्वारा प्रयोग। माइक्रो{6}स्प्रिंकलर सिंचाई पर दिखाया गया कि, समान उपज स्तर पर, माइक्रो{7}स्प्रिंकलर सिंचाई में सामान्य वर्षों में 20-50 मिमी और सूखे के वर्षों में 70-110 मिमी की वार्षिक जल बचत क्षमता होती है, जो इसे उत्तरी चीन के पानी की कमी वाले क्षेत्रों में बढ़ावा देने के लिए उपयुक्त बनाती है।

निष्कर्ष

निष्कर्ष के तौर पर, उत्तरी चीन के मैदान में शीतकालीन गेहूं ग्रीष्मकालीन मक्का फसल प्रणाली को सीमित संसाधनों और असमान वर्षा के कारण महत्वपूर्ण जल चुनौतियों का सामना करना पड़ता है। हालाँकि, पानी बचाने वाली सिंचाई प्रौद्योगिकियों, जैसे कि ड्रिप सिंचाई और सूक्ष्म छिड़काव प्रणालियों में प्रगति ने जल उपयोग दक्षता में सुधार और फसल की पैदावार को बनाए रखने में आशाजनक परिणाम दिखाए हैं। ये नवाचार, अनुकूलित सिंचाई पद्धतियों के साथ-साथ, आगे बढ़ने का एक स्थायी मार्ग प्रदान करते हैं, जिससे क्षेत्र में खाद्य उत्पादन में वृद्धि की आवश्यकता के साथ जल संरक्षण को संतुलित करने में मदद मिलती है। पानी की कमी को दूर करने और दीर्घकालिक कृषि स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए इन प्रौद्योगिकियों को निरंतर अपनाना आवश्यक है।

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