การชลประทาน
การชลประทานในภาคเกษตรกรรมคือการใช้น้ำ ในปริมาณที่ควบคุมได้ กับที่ดินเพื่อช่วยในการเจริญเติบโตของพืชผลพืชภูมิทัศน์และสนามหญ้าการชลประทานเป็นแง่มุมสำคัญของเกษตรกรรมมานานกว่า 5,000 ปี และได้รับการพัฒนาโดยหลายวัฒนธรรมทั่วโลก การชลประทานช่วยในการเจริญเติบโตของพืชผล รักษาภูมิทัศน์ และฟื้นฟูสภาพดินที่ถูกรบกวนในพื้นที่แห้งแล้งและในช่วงเวลาที่มีปริมาณน้ำฝนต่ำกว่าค่าเฉลี่ย นอกเหนือจากการใช้งานเหล่านี้แล้ว การชลประทานยังใช้เพื่อปกป้องพืชผลจากน้ำค้างแข็ง[ 1 ] ยับยั้งการ เจริญเติบโต ของวัชพืชใน ทุ่ง นาและป้องกันการอัดแน่นของดินนอกจากนี้ยังใช้เพื่อทำให้ปศุสัตว์ เย็นลง ลดฝุ่นกำจัดน้ำเสียและสนับสนุนการดำเนินงานเหมืองแร่การระบายน้ำซึ่งเกี่ยวข้องกับการกำจัดน้ำผิวดินและน้ำใต้ดินออกจากสถานที่ที่กำหนด มักจะได้รับการศึกษาควบคู่ไปกับการชลประทาน การปรับปรุงการชลประทานและการระบายน้ำไม่จำเป็นต้องแยกจากกันโดยสิ้นเชิง บ่อยครั้งที่อาจต้องใช้ทั้งสองอย่างร่วมกันเพื่อให้มั่นใจได้ว่าการผลิตพืชผลในระดับสูงอย่างยั่งยืน สำหรับการอภิปรายเกี่ยวกับบทบาทของการปฏิบัติการระบายน้ำในการเกษตร[ 2 ]
วิธีการชลประทานหลายวิธีแตกต่างกันในวิธีการส่งน้ำไปยังพืชการชลประทานแบบผิวดินหรือที่เรียกว่าการชลประทานโดยแรงโน้มถ่วง เป็นรูปแบบการชลประทานที่เก่าแก่ที่สุดและใช้กันมาหลายพันปีแล้ว ใน ระบบ ชลประทานแบบสปริงเกลอร์น้ำจะถูกส่งผ่านท่อไปยังจุดศูนย์กลางหนึ่งจุดหรือมากกว่านั้นภายในแปลง และกระจายโดยอุปกรณ์ฉีดน้ำแรงดันสูงจากด้านบน ระบบชลประทานขนาดเล็กเป็นระบบที่กระจายน้ำภายใต้แรงดันต่ำผ่านเครือข่ายท่อและส่งน้ำในปริมาณเล็กน้อยไปยังพืชแต่ละต้นระบบชลประทานขนาดเล็กใช้แรงดันและปริมาณน้ำน้อยกว่าระบบชลประทานแบบสปริงเกลอร์ระบบชลประทานแบบหยดส่งน้ำโดยตรงไปยังบริเวณรากของพืชระบบชลประทานใต้ดินถูกนำมาใช้ในพืชไร่ในพื้นที่ที่มีระดับน้ำใต้ดินสูงมานานหลายปีแล้ว วิธีนี้เกี่ยวข้องกับการเพิ่มระดับน้ำใต้ดินเทียมเพื่อให้ดินชุ่มชื้นใต้บริเวณรากของพืช
น้ำเพื่อการชลประทานสามารถมาจากน้ำบาดาล (สูบจากแหล่งน้ำพุหรือใช้บ่อน้ำ ) จากน้ำผิวดิน (สูบจากแม่น้ำทะเลสาบหรืออ่างเก็บน้ำ ) หรือจากแหล่งที่ไม่ใช่แบบดั้งเดิม เช่นน้ำเสียที่ผ่านการบำบัด น้ำที่ผ่านการกลั่น น้ำเสีย จาก ระบบระบายน้ำ หรือน้ำที่เก็บจากหมอกการชลประทานอาจเป็นการเสริมปริมาณน้ำฝนซึ่งเป็นเรื่องปกติในหลายพื้นที่ของโลกในฐานะการเกษตรแบบอาศัยน้ำฝนหรืออาจเป็นการชลประทานเต็มรูปแบบ ซึ่งพืชผลแทบจะไม่ต้องพึ่งพาน้ำฝนเลย การชลประทานเต็มรูปแบบนั้นพบได้น้อยกว่าและเกิดขึ้นเฉพาะในพื้นที่แห้งแล้งที่มีปริมาณน้ำฝนน้อยมาก หรือเมื่อปลูกพืชในพื้นที่กึ่งแห้งแล้งนอกฤดูฝน
ผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมจากการชลประทานเกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงปริมาณและคุณภาพของดินและน้ำอันเป็นผลมาจากการชลประทาน และผลกระทบที่ตามมาต่อสภาพธรรมชาติและสังคมในลุ่มน้ำและพื้นที่ปลายน้ำของระบบชลประทานผลกระทบเหล่านี้เกิดจากสภาพทางอุทกวิทยา ที่เปลี่ยนแปลงไป อันเป็นผลมาจากการติดตั้งและการดำเนินงานของระบบชลประทาน ปัญหาหนึ่งที่สำคัญคือการลดลงของแหล่ง น้ำใต้ดิน เนื่องจาก การใช้ น้ำเกินกำลัง การชลประทาน มากเกินไปอาจทำให้ดินได้รับน้ำมากเกินไปเนื่องจากการกระจายน้ำไม่สม่ำเสมอหรือการจัดการที่สิ้นเปลืองน้ำและสารเคมี และอาจนำไปสู่มลพิษทางน้ำการชลประทานมากเกินไปอาจทำให้เกิดการระบายน้ำลึกจากระดับน้ำใต้ดินที่สูงขึ้น ซึ่งอาจนำไปสู่ปัญหาความเค็มของ น้ำจากการชลประทาน และจำเป็นต้อง ควบคุมระดับน้ำใต้ดินผ่านระบบระบายน้ำใต้ดินรูป แบบใดรูปแบบหนึ่ง
ขอบเขต
พื้นที่เพาะปลูกที่ได้รับการชลประทานทั่วโลกเพิ่มขึ้นมากกว่าสองเท่าระหว่างปี 1964 ถึง 2023 และในปี 2023 พื้นที่เพาะปลูกทั้งหมด 23% ได้รับการติดตั้งระบบชลประทาน ในปี 2025 พื้นที่เพาะปลูกที่ได้รับการชลประทานผลิตผลผลิตคิดเป็น 48% ของผลผลิตพืชผลทั้งหมดในแง่ของมูลค่า ซึ่งแสดงให้เห็นว่าพื้นที่เพาะปลูกที่ได้รับการชลประทานมีผลผลิตมากกว่าพื้นที่เพาะปลูกที่อาศัยน้ำฝนถึง 3.2 เท่าในแง่ของมูลค่า โดยเฉลี่ยแล้ว ผลผลิตของพื้นที่เพาะปลูกที่ได้รับการชลประทานสูงกว่าพื้นที่เพาะปลูกที่อาศัยน้ำฝนถึง 76% [ 3 ]
พื้นที่ทั่วโลกที่ติดตั้งระบบชลประทานมีจำนวนถึง 355 ล้านเฮกตาร์ในปี 2023 เพิ่มขึ้น 23% จาก 289 ล้านเฮกตาร์ในปี 2000 และมากกว่าสองเท่าของพื้นที่ที่ติดตั้งระบบชลประทานในช่วงทศวรรษ 1960 พื้นที่ส่วนใหญ่อยู่ในเอเชีย (71% ในปี 2023) ซึ่งการชลประทานเป็นองค์ประกอบสำคัญของการปฏิวัติเขียว ทวีปอเมริกาคิดเป็น 16% และยุโรปคิดเป็น 8% ของพื้นที่ทั้งหมดของโลก อินเดีย (76 ล้านเฮกตาร์) และจีน (75 ล้านเฮกตาร์) มีพื้นที่ที่ติดตั้งระบบชลประทานมากที่สุด นำหน้าสหรัฐอเมริกา (25 ล้านเฮกตาร์) อย่างมาก จีนและอินเดียยังมีพื้นที่ที่ติดตั้งระบบชลประทานเพิ่มขึ้นสุทธิมากที่สุดระหว่างปี 2000 ถึง 2023 (+21 ล้านเฮกตาร์สำหรับจีนและ +15 ล้านเฮกตาร์สำหรับอินเดีย) [ 4 ]
ในปี 2000 พื้นที่เพาะปลูกทั้งหมดมีขนาด 2,788,000 ตาราง กิโลเมตร(689 ล้านเอเคอร์) และมีโครงสร้างพื้นฐานด้านชลประทานทั่วโลก ประมาณ 68% ของพื้นที่นี้อยู่ในทวีปเอเชีย 17% อยู่ในทวีปอเมริกา 9% อยู่ในทวีปยุโรป 5% อยู่ในทวีปแอฟริกา และ 1% อยู่ในทวีปโอเชียเนียพื้นที่ชลประทานที่มีความหนาแน่นสูงต่อเนื่องกันขนาดใหญ่ที่สุดพบได้ในภาคเหนือและภาคตะวันออกของอินเดียและปากีสถานตามแนวแม่น้ำคงคาและแม่น้ำสินธุ ใน ลุ่มแม่น้ำไห่ เหอหวงเหอและหยางซีในประเทศจีนตามแนวแม่น้ำไนล์ในอียิปต์และซูดานและในลุ่มแม่น้ำมิสซิสซิปปี-มิสซูรี ที่ราบใหญ่ทางตอนใต้ และในบางส่วนของ รัฐ แคลิฟอร์เนียในสหรัฐอเมริกาพื้นที่ชลประทานขนาดเล็กกระจายอยู่เกือบทุกส่วนของโลกที่มีประชากรอาศัยอยู่[ 5 ]
ภายในปี 2012 พื้นที่เพาะปลูกที่ได้รับการชลประทานเพิ่มขึ้นเป็นประมาณ 3,242,917 ตาราง กิโลเมตร(801 ล้านเอเคอร์) ซึ่งมีขนาดเกือบเท่าประเทศอินเดีย[ 6 ]การชลประทานพื้นที่เพาะปลูก 20% คิดเป็นผลผลิตอาหาร 40% [ 7 ] [ 8 ]
ภาพรวมทั่วโลก
ขนาดของการชลประทานเพิ่มขึ้นอย่างมากในช่วงศตวรรษที่ 20 ในปี 1800 มีพื้นที่ชลประทานทั่วโลก 8 ล้านเฮกตาร์ ในปี 1950 เพิ่มขึ้นเป็น 94 ล้านเฮกตาร์ และในปี 1990 เพิ่มขึ้นเป็น 235 ล้านเฮกตาร์ ในปี 1990 ร้อยละ 30 ของผลผลิตอาหารทั่วโลกมาจากพื้นที่ชลประทาน[ 9 ]เทคนิคการชลประทานทั่วโลกรวมถึงคลองที่เปลี่ยนเส้นทางน้ำผิวดิน[ 10 ] [ 11 ] การสูบ น้ำบาดาลและการผันน้ำจากเขื่อน รัฐบาลของแต่ละประเทศเป็นผู้นำโครงการชลประทานส่วนใหญ่ภายในประเทศของตน แต่นักลงทุนเอกชน[ 12 ]และประเทศอื่นๆ[ 11 ]โดยเฉพาะสหรัฐอเมริกา [ 13 ]จีน [ 14 ] และประเทศ ในยุโรป เช่น สหราชอาณาจักร [ 15 ]ก็ให้ทุนและจัดการโครงการบางโครงการในประเทศอื่นๆด้วย
ในปี 2021 พื้นที่เพาะปลูกทั่วโลกที่ติดตั้งระบบชลประทานมีจำนวนถึง 352 ล้านเฮกตาร์ เพิ่มขึ้น 22% จาก 289 ล้านเฮกตาร์ในปี 2000 และมากกว่าสองเท่าของพื้นที่เพาะปลูกที่ติดตั้งระบบชลประทานในช่วงทศวรรษ 1960 พื้นที่ส่วนใหญ่อยู่ในทวีปเอเชีย (70%) ซึ่งการชลประทานเป็นองค์ประกอบสำคัญของการปฏิวัติเขียว ทวีปอเมริกาคิดเป็น 16% และยุโรปคิดเป็น 8% ของพื้นที่ทั้งหมดทั่วโลก อินเดีย (76 ล้านเฮกตาร์) และจีน (75 ล้านเฮกตาร์) มีพื้นที่ชลประทานมากที่สุด นำหน้าสหรัฐอเมริกา (27 ล้านเฮกตาร์) อย่างมาก จีนและอินเดียยังมีการเพิ่มขึ้นสุทธิของพื้นที่ชลประทานมากที่สุดระหว่างปี 2000 ถึง 2020 (+21 ล้านเฮกตาร์ในจีนและ +15 ล้านเฮกตาร์ในอินเดีย) ทุกภูมิภาคมีพื้นที่ชลประทานเพิ่มขึ้น โดยแอฟริกาเติบโตเร็วที่สุด (+29%) ตามด้วยเอเชีย (+25%) โอเชียเนีย (+24%) อเมริกา (+19%) และยุโรป (+2%) [ 16 ]
การชลประทานช่วยให้สามารถผลิตพืชผลได้มากขึ้น โดยเฉพาะพืชเศรษฐกิจในพื้นที่ที่ไม่สามารถปลูกได้หากไม่มีการชลประทาน ประเทศต่างๆ มักลงทุนในการชลประทานเพื่อเพิ่ม ผลผลิต ข้าวสาลีข้าวหรือฝ้ายโดยมักมีเป้าหมายหลักคือการเพิ่มความพอเพียงในตนเอง[ 15 ]
ตัวอย่างค่าสำหรับพืชผล
| พืชผล | ความต้องการน้ำของพืช (มม. / ตลอดระยะเวลาการเจริญเติบโต) |
|---|---|
| อ้อย | 1500–2500 |
| กล้วย | 1200–2200 |
| ส้ม | 900–1200 |
| มันฝรั่ง | 500–700 |
| มะเขือเทศ | 400–800 |
| ข้าวบาร์เลย์/ข้าวโอ๊ต/ข้าวสาลี | 450–650 |
| กะหล่ำปลี | 350–500 |
| หัวหอม | 350–550 |
| ถั่ว | 350–500 |
แหล่งน้ำ
น้ำใต้ดินและน้ำผิวดิน
น้ำสำหรับชลประทานสามารถมาจากน้ำใต้ดิน (ที่สูบจากแหล่งน้ำพุหรือจากบ่อน้ำ ) จากน้ำผิวดิน (ที่สูบจากแม่น้ำทะเลสาบหรืออ่างเก็บน้ำ ) หรือจากแหล่ง ที่ไม่ใช่แบบดั้งเดิม เช่น น้ำ เสียที่ผ่านการบำบัด น้ำที่ผ่านการแยก เกลือออกจาก น้ำ น้ำเสีย จากการระบายน้ำ หรือน้ำที่เก็บจากหมอก
ในขณะที่การกักเก็บน้ำท่วมเป็นวิธีการชลประทานที่ได้รับการยอมรับ แต่การกักเก็บน้ำฝนโดยทั่วไปไม่ถือว่าเป็นรูปแบบหนึ่งของการชลประทาน การกักเก็บน้ำฝนคือการรวบรวมน้ำที่ไหลบ่าจากหลังคาหรือที่ดินที่ไม่ได้ใช้ประโยชน์ และการทำให้เข้มข้นขึ้น
น้ำเสียที่ผ่านการบำบัดหรือไม่ผ่านการบำบัด
การชลประทานด้วยน้ำเสียจากเทศบาลที่ผ่านการบำบัดแล้วยังสามารถใช้เป็นปุ๋ยบำรุงพืชได้หากมีสารอาหาร เช่น ไนโตรเจน ฟอสฟอรัส และโพแทสเซียม การใช้น้ำที่ผ่านการบำบัดแล้วในการชลประทานมีข้อดีหลายประการ ได้แก่ ต้นทุนที่ต่ำกว่าเมื่อเทียบกับแหล่งน้ำอื่นๆ และความสม่ำเสมอในการจัดหาน้ำโดยไม่คำนึงถึงฤดูกาล สภาพภูมิอากาศ และข้อจำกัดด้านน้ำที่เกี่ยวข้อง เมื่อใช้น้ำที่ผ่านการบำบัดแล้วในการชลประทานทางการเกษตร สารอาหาร (ไนโตรเจนและฟอสฟอรัส) ในน้ำเสียที่ผ่านการบำบัดแล้วจะมีประโยชน์ในการทำหน้าที่เป็นปุ๋ย[ 18 ] ซึ่งอาจทำให้การนำอุจจาระที่อยู่ในน้ำเสีย กลับมาใช้ใหม่ มีความน่าสนใจ[ 19 ]
น้ำชลประทานสามารถนำไปใช้ได้หลายวิธีกับพืชผลต่าง ๆ เช่น สำหรับพืชอาหารที่รับประทานสด หรือสำหรับพืชที่ตั้งใจจะบริโภคโดยมนุษย์โดยไม่รับประทานสดหรือยังไม่ผ่านกระบวนการแปรรูป สำหรับพืชอาหารแปรรูป: พืชที่ตั้งใจจะบริโภคโดยมนุษย์โดยไม่รับประทานสด แต่ผ่านกระบวนการแปรรูปอาหาร แล้ว (เช่น ปรุงสุก ผ่านกระบวนการทางอุตสาหกรรม) [ 20 ]นอกจากนี้ยังสามารถใช้กับพืชผลที่ไม่ได้ตั้งใจจะบริโภคโดยมนุษย์ (เช่น ทุ่งหญ้า อาหารสัตว์ เส้นใย ไม้ประดับ เมล็ดพันธุ์ ป่าไม้ และหญ้าสนาม) [ 21 ]
ในประเทศกำลังพัฒนาการเกษตร มีการใช้น้ำเสีย จากเทศบาลที่ไม่ผ่านการบำบัดเพื่อการชลประทานเพิ่มมากขึ้น ซึ่งมักเป็นไปในลักษณะที่ไม่ปลอดภัย เมืองต่างๆ เป็นตลาดที่ให้ผลตอบแทนสูงสำหรับผลผลิตทางการเกษตรสดใหม่ จึงเป็นที่ดึงดูดใจสำหรับเกษตรกร อย่างไรก็ตาม เนื่องจากการเกษตรต้องแข่งขันกับภาคอุตสาหกรรมและผู้ใช้น้ำในเขตเทศบาลเพื่อ แย่งชิง ทรัพยากรน้ำ ที่นับวันยิ่งหายากขึ้นเรื่อยๆ จึงมักไม่มีทางเลือกอื่นสำหรับเกษตรกร นอกจากการใช้น้ำที่ปนเปื้อนของเสียจากเมืองโดยตรงเพื่อรดน้ำพืชผลของตน
การใช้น้ำเสียที่ไม่ผ่านการบำบัดในภาคเกษตรกรรมอาจก่อให้เกิดอันตรายต่อสุขภาพอย่างมาก น้ำเสียจากเทศบาลอาจมีส่วนผสมของสารมลพิษทางเคมีและชีวภาพ ในประเทศที่มีรายได้ต่ำ มักพบเชื้อโรคจากอุจจาระในระดับสูง ในประเทศกำลังพัฒนาซึ่งการพัฒนาอุตสาหกรรมเร็วกว่ากฎระเบียบด้านสิ่งแวดล้อม ความเสี่ยงจากสารเคมีอนินทรีย์และอินทรีย์ก็เพิ่มมากขึ้นองค์การอนามัยโลกได้พัฒนากฎเกณฑ์สำหรับการใช้น้ำเสียอย่างปลอดภัยในปี 2549 [ 19 ]โดยสนับสนุนแนวทางการใช้น้ำเสียแบบ 'หลายชั้น' เช่น การส่งเสริมให้เกษตรกรนำพฤติกรรมลดความเสี่ยงต่างๆ มาใช้ ซึ่งรวมถึงการหยุดการชลประทานสองสามวันก่อนการเก็บเกี่ยวเพื่อให้เชื้อโรคตายไปในแสงแดด การใช้น้ำอย่างระมัดระวังเพื่อไม่ให้ปนเปื้อนใบไม้ที่อาจรับประทานดิบ การทำความสะอาดผักด้วยน้ำยาฆ่าเชื้อ หรือการปล่อยให้กากอุจจาระที่ใช้ในการเกษตรแห้งก่อนนำไปใช้เป็นปุ๋ยคอก[ 18 ]
ข้อเสียหรือความเสี่ยงที่มักถูกกล่าวถึง ได้แก่ เนื้อหาของสารที่อาจเป็นอันตราย เช่น แบคทีเรีย โลหะหนัก หรือสารมลพิษอินทรีย์ (รวมถึงยา ผลิตภัณฑ์ดูแลส่วนบุคคลและยาฆ่าแมลง) การชลประทานด้วยน้ำเสียอาจมีผลดีและผลเสียต่อดินและพืช ขึ้นอยู่กับองค์ประกอบของน้ำเสียและลักษณะของดินหรือพืช[ 22 ] [ 23 ]
แหล่งข้อมูลอื่นๆ
น้ำเพื่อการชลประทานยังสามารถมาจากแหล่งที่ไม่ใช่แบบดั้งเดิม เช่นน้ำเสียที่ผ่านการบำบัด[ 24 ]น้ำที่ผ่านการแยกเกลือน้ำทิ้งหรือ การ เก็บหมอก
ในประเทศที่มีอากาศชื้นพัดผ่านในเวลากลางคืน สามารถเก็บน้ำได้โดยการควบแน่นบนพื้นผิวที่เย็น วิธีนี้ใช้กันในไร่องุ่นที่เกาะลันซาโรเตโดยใช้หินในการควบแน่นน้ำ นอกจากนี้ยังมีการทำ อุปกรณ์เก็บหมอกจากผ้าใบหรือแผ่นฟอยล์ และการใช้น้ำที่เกิดจากการควบแน่นของเครื่องปรับอากาศเป็นแหล่งน้ำก็กำลังได้รับความนิยมมากขึ้นในเขตเมืองใหญ่
ข้อมูล ณ เดือนพฤศจิกายน2562 บริษัทสตาร์ทอัพแห่งหนึ่งในกลาสโกว์ได้ช่วยเหลือเกษตรกรในสกอตแลนด์ในการสร้างพืชกินได้ในพื้นที่ชุ่มน้ำเค็มที่ชลประทานด้วยน้ำทะเล พื้นที่หนึ่งเอเคอร์ซึ่งเดิมเป็นพื้นที่ชายขอบได้ถูกนำมาใช้ในการเพาะปลูกแซมไฟร์ซีไบลต์และซีแอสเตอร์ซึ่งพืชเหล่านี้ให้ผลกำไรสูงกว่ามันฝรั่ง พื้นที่ดังกล่าวได้รับการชลประทานด้วยน้ำท่วมวันละสองครั้งเพื่อจำลองน้ำท่วมจากน้ำขึ้นน้ำลง โดยน้ำจะถูกสูบจากทะเลโดยใช้พลังงานลม ประโยชน์เพิ่มเติมคือการฟื้นฟูสภาพดินและการกักเก็บคาร์บอน[ 25 ] [ 26 ]
การแข่งขันเพื่อแย่งชิงทรัพยากรน้ำ
จนกระทั่งถึงทศวรรษ 1960 จำนวนประชากรบนโลกมีน้อยกว่าครึ่งหนึ่งของจำนวนประชากรในปี 2024 ผู้คนไม่ได้ร่ำรวยเท่าในปัจจุบัน บริโภคแคลอรี่น้อยลง และกินเนื้อสัตว์น้อยลงดังนั้นจึงต้องการน้ำน้อยลงในการผลิตอาหาร พวกเขาต้องการน้ำเพียงหนึ่งในสามของปริมาณน้ำที่มนุษย์ในปัจจุบันดึงมาจากแม่น้ำ ปัจจุบัน การแข่งขันเพื่อแย่งชิงทรัพยากรน้ำมีความรุนแรงมากขึ้น เนื่องจากปัจจุบันมี ประชากร บนโลกมากกว่าเจ็ดพันล้านคน ซึ่งเพิ่มโอกาสที่จะ เกิดการ บริโภค อาหารที่มากเกินไปซึ่งผลิตจากการเกษตรปศุสัตว์ที่ต้องการน้ำมากและ การทำ ฟาร์มแบบเข้มข้นสิ่งนี้สร้างการแข่งขันที่เพิ่มขึ้นสำหรับน้ำจากอุตสาหกรรมการขยายตัวของเมืองและพืชเชื้อเพลิงชีวภาพเกษตรกรจะต้องพยายามเพิ่มผลผลิตเพื่อตอบสนองความต้องการอาหาร ที่เพิ่มขึ้น ในขณะที่อุตสาหกรรมและเมืองต่างๆ ต้องหาวิธีใช้น้ำอย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น[ 27 ]
การเกษตรที่ประสบความสำเร็จขึ้นอยู่กับการที่เกษตรกรสามารถเข้าถึงน้ำได้อย่างเพียงพอ อย่างไรก็ตามการขาดแคลนน้ำเป็นอุปสรรคสำคัญต่อการทำเกษตรกรรมในหลายพื้นที่ของโลกอยู่แล้ว
วิธีการชลประทาน
มีวิธีการชลประทานหลายวิธี ซึ่งแตกต่างกันในวิธีการส่งน้ำไปยังพืช เป้าหมายคือการส่งน้ำไปยังพืชอย่างสม่ำเสมอที่สุด เพื่อให้พืชแต่ละต้นได้รับปริมาณน้ำที่ต้องการ ไม่มากเกินไปหรือน้อยเกินไป การชลประทานยังสามารถเข้าใจได้ว่าเป็นการชลประทานเสริมจากน้ำฝน ดังที่เกิดขึ้นในหลายส่วนของโลก หรือเป็นการ ชลประทาน เต็มรูปแบบซึ่งพืชผลแทบจะไม่ต้องพึ่งพาน้ำฝนเลย การชลประทานเต็มรูปแบบนั้นพบได้น้อยกว่า และเกิดขึ้นเฉพาะในพื้นที่แห้งแล้งที่มีปริมาณน้ำฝนน้อยมาก หรือเมื่อปลูกพืชในพื้นที่กึ่งแห้งแล้งนอกฤดูฝน
การชลประทานผิวดิน
การชลประทานแบบผิวดิน หรือที่เรียกว่าการชลประทานโดยแรงโน้มถ่วง เป็นรูปแบบการชลประทานที่เก่าแก่ที่สุดและใช้กันมาหลายพันปีแล้ว ใน ระบบชลประทาน แบบผิวดิน ( แบบร่องน้ำ แบบน้ำท่วมหรือแบบแอ่งน้ำ ) น้ำจะไหลไปตามผิวดินของพื้นที่เกษตรกรรมเพื่อทำให้ดินชุ่มชื้นและซึมลงสู่ดิน น้ำจะเคลื่อนที่โดยอาศัยแรงโน้มถ่วงหรือความลาดชันของพื้นดิน การชลประทานแบบผิวดินสามารถแบ่งย่อยได้เป็นแบบร่องน้ำ แบบแถบน้ำ หรือแบบแอ่งน้ำ มักเรียกว่าการชลประทานแบบน้ำท่วมเมื่อการชลประทานส่งผลให้เกิดน้ำท่วมหรือเกือบท่วมพื้นที่เพาะปลูก ในอดีต การชลประทานแบบผิวดินเป็นวิธีการชลประทานที่ใช้กันมากที่สุดในพื้นที่เกษตรกรรมส่วนใหญ่ของโลก ประสิทธิภาพการใช้น้ำของการชลประทานแบบผิวดินโดยทั่วไปจะต่ำกว่าวิธีการชลประทานอื่นๆ ส่วนหนึ่งเป็นเพราะการควบคุมระดับความลึกของน้ำที่จำกัด การชลประทานแบบผิวดินมีต้นทุนการลงทุนและพลังงานต่ำกว่าระบบชลประทานแบบแรงดันอย่างมาก ดังนั้นจึงมักเป็นทางเลือกในการชลประทานสำหรับประเทศกำลังพัฒนา สำหรับพืชผลที่มีมูลค่าต่ำ และสำหรับพื้นที่เพาะปลูกขนาดใหญ่ ในบริเวณที่ระดับน้ำจากแหล่งชลประทานเอื้ออำนวย จะมีการควบคุมระดับน้ำโดยคันดินซึ่งมักจะอุดด้วยดิน วิธีการนี้มักพบเห็นได้ในนาข้าวขั้นบันได ซึ่งใช้ในการควบคุมระดับน้ำในแต่ละแปลงนา ในบางกรณี อาจใช้แรงงานคนหรือสัตว์ในการสูบน้ำหรือยกน้ำขึ้นไปยังระดับพื้นดิน
การชลประทานผิวดินยังใช้ในการรดน้ำสวนในเมืองในบางพื้นที่ เช่น ในและรอบ ๆเมืองฟีนิกซ์ รัฐแอริโซนาพื้นที่ชลประทานถูกล้อมรอบด้วยคันดินและน้ำจะถูกส่งตามตารางเวลาที่กำหนดโดยเขตชลประทาน ท้องถิ่น [ 28 ]
การชลประทานแบบพิเศษที่ใช้ประโยชน์จากน้ำผิวดินคือการชลประทานด้วยน้ำท่วมฉับพลันหรือที่เรียกว่า การเก็บเกี่ยวอุทกภัย ในกรณีที่เกิดน้ำท่วม (น้ำท่วมฉับพลัน) น้ำจะถูกผันไปยังลำน้ำที่ปกติแห้งแล้ง (วาดิ) ผ่านเครือข่ายเขื่อน ประตู และคลอง แล้วกระจายไปยังพื้นที่ขนาดใหญ่ ความชื้นที่กักเก็บไว้ในดินจะถูกนำมาใช้ในการเพาะปลูกพืชต่อไป พื้นที่ชลประทานด้วยน้ำท่วมฉับพลันมักตั้งอยู่ในภูมิประเทศที่เป็นภูเขาสูงกึ่งแห้งแล้งหรือแห้งแล้ง
ระบบชลประทานขนาดเล็ก
การชลประทานแบบไมโครบางครั้งเรียกว่าการชลประทานเฉพาะจุดการชลประทานปริมาณน้อยหรือการชลประทานแบบหยดเป็นระบบที่น้ำถูกกระจายภายใต้แรงดันต่ำผ่านเครือข่ายท่อ ในรูปแบบที่กำหนดไว้ล่วงหน้า และใช้เป็นปริมาณน้ำเล็กน้อยสำหรับพืชแต่ละต้นหรือบริเวณใกล้เคียง การชลประทานแบบหยดแบบดั้งเดิมใช้หัวจ่ายน้ำแบบแยกแต่ละหัว การชลประทานแบบหยดใต้ดิน (SDI) หัวฉีดน้ำขนาดเล็กหรือหัวฉีดน้ำแบบไมโคร และการชลประทานแบบฟองอากาศขนาดเล็ก ซึ่งทั้งหมดนี้จัดอยู่ในประเภทของวิธีการชลประทานนี้[ 29 ]
ระบบชลประทานแบบหยด
การชลประทานแบบหยด หรือที่รู้จักกันในชื่อการชลประทานขนาดเล็กหรือการชลประทานแบบหยด ทำงานตามชื่อที่บ่งบอก ในระบบนี้ น้ำจะถูกส่งไปยังบริเวณรากของพืชหรือใกล้บริเวณรากทีละหยด วิธีนี้อาจเป็นวิธีการชลประทานที่มีประสิทธิภาพในการใช้น้ำมากที่สุด[ 30 ]หากจัดการอย่างเหมาะสม การระเหยและการไหลบ่าจะลดลงเหลือน้อยที่สุดประสิทธิภาพการใช้น้ำ ในแปลง ของการชลประทานแบบหยดโดยทั่วไปอยู่ในช่วง 80 ถึง 90% เมื่อจัดการอย่างถูกต้อง
ในเกษตรกรรมสมัยใหม่ การให้น้ำแบบหยดมักใช้ร่วมกับแผ่นพลาสติกคลุมดินเพื่อลดการระเหยของน้ำ และยังเป็นวิธีการส่งปุ๋ยอีกด้วย กระบวนการนี้เรียกว่า การให้ปุ๋ย ทางน้ำ (fertigation )
การซึมลึกของน้ำ ซึ่งหมายถึงการที่น้ำเคลื่อนที่ลงไปใต้เขตราก อาจเกิดขึ้นได้หากระบบน้ำหยดทำงานนานเกินไป หรือหากอัตราการส่งน้ำสูงเกินไป วิธีการชลประทานแบบน้ำหยดมีตั้งแต่แบบไฮเทคและใช้คอมพิวเตอร์ควบคุม ไปจนถึงแบบโลว์เทคและต้องใช้แรงงานมาก โดยทั่วไปแล้วแรงดันน้ำจะต่ำกว่าระบบประเภทอื่นๆ ส่วนใหญ่ ยกเว้นระบบหมุนรอบศูนย์กลางที่ใช้พลังงานต่ำและระบบชลประทานผิวดิน ระบบสามารถออกแบบให้มีความสม่ำเสมอทั่วทั้งแปลง หรือส่งน้ำไปยังพืชแต่ละต้นอย่างแม่นยำในภูมิทัศน์ที่มีพืชหลายชนิดผสมกัน แม้ว่าจะควบคุมแรงดันบนเนินลาดชันได้ยาก แต่ก็ มี หัวจ่ายน้ำ แบบปรับแรงดัน ได้ ทำให้ไม่จำเป็นต้องให้แปลงราบเรียบ โซลูชันไฮเทคเกี่ยวข้องกับหัวจ่ายน้ำที่ปรับเทียบอย่างแม่นยำซึ่งวางอยู่ตามแนวท่อที่ต่อจากชุดวาล์ว ที่ควบคุมด้วย คอมพิวเตอร์[ 31 ]
ระบบชลประทานแบบสปริงเกลอร์
ใน ระบบชลประทานแบบสปริง เกลอร์หรือแบบฉีดพ่นเหนือศีรษะ น้ำจะถูกส่งผ่านท่อไปยังจุดศูนย์กลางหนึ่งจุดหรือมากกว่านั้นภายในแปลง และกระจายโดยสปริงเกลอร์หรือปืนฉีดน้ำแรงดันสูงที่ติดตั้งอยู่เหนือศีรษะ ระบบที่ใช้สปริงเกลอร์ สเปรย์ หรือปืนฉีดน้ำที่ติดตั้งอยู่เหนือศีรษะบนท่อตั้งถาวร มักเรียกว่า ระบบชลประทานแบบติดตั้งถาวร สปริงเกลอร์แรงดันสูงที่หมุนได้เรียกว่าโรเตอร์และขับเคลื่อนด้วยกลไกแบบลูกบอล เฟือง หรือแรงกระแทก โรเตอร์สามารถออกแบบให้หมุนได้เต็มวงกลมหรือบางส่วน ปืนฉีดน้ำคล้ายกับโรเตอร์ ยกเว้นว่าโดยทั่วไปแล้วจะทำงานที่แรงดันสูงมาก275 ถึง 900 กิโลปาสคาล (39.9 ถึง 130.5 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว)และอัตราการไหล 3 ถึง 76 ลิตรต่อวินาที (50 ถึง 1200 แกลลอนสหรัฐต่อนาที) โดยปกติจะมีเส้นผ่านศูนย์กลางหัวฉีดอยู่ในช่วง10 ถึง 50 มิลลิเมตร (0.39 ถึง 1.97 นิ้ว)ปืนฉีดน้ำไม่เพียงแต่ใช้สำหรับการชลประทานเท่านั้น แต่ยังใช้ในงานอุตสาหกรรม เช่น การลดฝุ่นและการตัดไม้ด้วย
หัวฉีดน้ำยังสามารถติดตั้งบนแท่นเคลื่อนที่ที่เชื่อมต่อกับแหล่งน้ำด้วยสายยางได้อีกด้วย ระบบล้อเลื่อนเคลื่อนที่อัตโนมัติที่เรียกว่าหัวฉีดน้ำแบบเคลื่อนที่สามารถใช้รดน้ำพื้นที่ต่างๆ เช่น ฟาร์มขนาดเล็ก สนามกีฬา สวนสาธารณะ ทุ่งหญ้า และสุสานได้โดยไม่ต้องมีผู้ดูแล ระบบส่วนใหญ่ใช้ท่อโพลีเอทิลีนยาวๆ พันอยู่บนดรัมเหล็ก เมื่อท่อถูกม้วนกลับเข้าไปในดรัม โดยใช้พลังงานจากน้ำชลประทานหรือเครื่องยนต์เบนซินขนาดเล็ก หัวฉีดน้ำก็จะถูกดึงไปทั่วทุ่ง เมื่อหัวฉีดน้ำกลับมาที่ม้วน ระบบก็จะปิดลง ระบบประเภทนี้เป็นที่รู้จักกันในชื่อ "หัวฉีดน้ำชลประทานแบบม้วนสาย" และมีการใช้งานอย่างแพร่หลายสำหรับการลดฝุ่น การชลประทาน และการใช้น้ำเสียเพื่อการเกษตร
นักเดินทางบางคนใช้สายยางแบนลากไปข้างหลัง ขณะที่สายเคเบิลดึงแท่นฉีดน้ำ
จุดหมุนกลาง
ระบบชลประทานแบบหมุนรอบแกนกลางเป็นรูปแบบหนึ่งของระบบชลประทานแบบสปริงเกลอร์ โดยใช้ ท่อหลายส่วน (โดยทั่วไปทำจากเหล็กชุบสังกะสีหรืออะลูมิเนียม) ที่เชื่อมต่อและรองรับด้วยโครงเหล็ก ติดตั้งบนหอคอยที่มีล้อ และมีสปริงเกลอร์วางอยู่ตามความยาวของท่อ ระบบจะเคลื่อนที่เป็นวงกลมและได้รับน้ำจากจุดหมุนที่อยู่ตรงกลางของส่วนโค้ง ระบบเหล่านี้พบได้และใช้งานในทุกส่วนของโลก และช่วยให้สามารถชลประทานได้ในทุกสภาพภูมิประเทศ ระบบรุ่นใหม่กว่ามีหัวสปริงเกลอร์แบบหยด[ 32 ]
ข้อมูล ณ ปี 2017ระบบหมุนรอบศูนย์กลางส่วนใหญ่จะมีหยดน้ำห้อยลงมาจากท่อรูปตัว U ที่ติดอยู่ด้านบนของท่อ โดยมีหัวฉีดน้ำวางอยู่เหนือพืชเพียงไม่กี่ฟุต (อย่างมากที่สุด) ซึ่งช่วยลดการสูญเสียจากการระเหย หยดน้ำยังสามารถใช้กับสายยางลากหรือหัวพ่นน้ำที่ส่งน้ำลงบนพื้นโดยตรงระหว่างพืช พืชส่วนใหญ่มักปลูกเป็นวงกลมเพื่อให้สอดคล้องกับระบบหมุนรอบศูนย์กลาง ระบบประเภทนี้เรียกว่า LEPA (Low Energy Precision Application) เดิมทีระบบหมุนรอบศูนย์กลางส่วนใหญ่ใช้พลังงานน้ำ ต่อมาได้ถูกแทนที่ด้วยระบบไฮดรอลิก ( TL Irrigation ) และระบบขับเคลื่อนด้วยมอเตอร์ไฟฟ้า (Reinke, Valley, Zimmatic) ระบบหมุนรอบศูนย์กลางสมัยใหม่หลายระบบมีอุปกรณ์GPS [ 33 ]
ระบบหมุนรอบแกนกลางขนาดเล็ก ตั้งแต่เริ่มต้นจนจบ
หัวฉีดน้ำแบบหมุนได้
ระบบน้ำแบบหมุนรอบแกนกลางพร้อมหัวฉีดน้ำแบบหยด
ระบบชลประทานแบบท่อส่งน้ำจากล้อในรัฐไอดาโฮสหรัฐอเมริกา ปี 2001
การชลประทานแบบเคลื่อนที่ด้านข้าง (ลูกกลิ้งด้านข้าง, แนวล้อ, การเคลื่อนที่ของล้อ)
ท่อหลายชุด แต่ละชุดมีล้อขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 1.5 เมตร ติดอยู่ตรงกลางอย่างถาวร และมีหัวฉีดน้ำตามความยาวของท่อ น้ำจะถูกส่งเข้ามาที่ปลายด้านหนึ่งโดยใช้สายยางขนาดใหญ่ หลังจากที่รดน้ำเพียงพอแล้วในแถบหนึ่งของแปลงนา สายยางจะถูกถอดออก น้ำจะถูกระบายออกจากระบบ และชุดประกอบจะถูกกลิ้งด้วยมือหรือด้วยกลไกที่สร้างขึ้นมาโดยเฉพาะเพื่อย้ายหัวฉีดน้ำไปยังตำแหน่งอื่นทั่วทั้งแปลงนา จากนั้นจึงต่อสายยางกลับเข้าไปใหม่ กระบวนการนี้จะถูกทำซ้ำตามรูปแบบจนกว่าจะรดน้ำทั่วทั้งแปลงนา[ 34 ] [ 35 ]
ระบบนี้มีต้นทุนการติดตั้งต่ำกว่าระบบหมุนรอบศูนย์กลาง แต่ต้องใช้แรงงานในการใช้งานมากกว่ามาก – เนื่องจากระบบนี้ไม่ได้เคลื่อนที่ไปทั่วแปลงโดยอัตโนมัติ: มันจะจ่ายน้ำในแถบที่อยู่กับที่ ต้องระบายน้ำออก แล้วจึงกลิ้งไปยังแถบใหม่ ระบบส่วนใหญ่ใช้ ท่ออลูมิเนียมขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 100 หรือ 130 มม. (3.9 หรือ 5.1 นิ้ว)ท่อนี้ทำหน้าที่ทั้งเป็นท่อส่งน้ำและเป็นแกนหมุนสำหรับล้อทั้งหมด ระบบขับเคลื่อน (มักจะอยู่ใกล้กับศูนย์กลางของแนวล้อ) จะหมุนส่วนท่อที่ยึดเข้าด้วยกันเป็นแกนเดียว ทำให้ล้อทั้งหมดกลิ้งไป การปรับตำแหน่งล้อแต่ละล้อด้วยตนเองอาจจำเป็นหากระบบเกิดการเบี่ยงเบน[ 34 ] [ 35 ]
ระบบท่อส่งน้ำแบบล้อเลื่อนมีข้อจำกัดในเรื่องปริมาณน้ำที่สามารถลำเลียงได้ และจำกัดในเรื่องความสูงของพืชที่สามารถชลประทานได้ คุณสมบัติที่เป็นประโยชน์อย่างหนึ่งของระบบท่อส่งน้ำแบบเคลื่อนที่ด้านข้างคือ ประกอบด้วยส่วนต่างๆ ที่สามารถถอดออกได้ง่าย ทำให้สามารถปรับให้เข้ากับรูปทรงของแปลงนาได้เมื่อเคลื่อนย้ายท่อ ระบบเหล่านี้มักใช้กับแปลงนาขนาดเล็ก รูปทรงสี่เหลี่ยมผืนผ้า หรือรูปทรงแปลกๆ พื้นที่เนินเขาหรือภูเขา หรือในพื้นที่ที่ค่าแรงไม่แพง[ 34 ] [ 35 ]
ระบบชลประทานใต้ดิน
ระบบชลประทานใต้ดินถูกนำมาใช้ในพืชไร่ในพื้นที่ที่มีระดับน้ำใต้ดิน สูงมานานหลายปีแล้ว เป็นวิธีการเพิ่มระดับน้ำใต้ดินโดยวิธีการประดิษฐ์ เพื่อให้ดินได้รับความชุ่มชื้น จากใต้บริเวณ รากพืชโดยทั่วไป ระบบเหล่านี้จะตั้งอยู่บนทุ่งหญ้าถาวรในที่ราบต่ำหรือหุบเขาแม่น้ำ และผสมผสานกับโครงสร้างพื้นฐานด้านการระบายน้ำ ระบบสถานีสูบน้ำ คลอง ฝาย และประตูระบายน้ำ ช่วยให้สามารถเพิ่มหรือลดระดับน้ำในเครือข่ายคูน้ำได้ จึงสามารถควบคุมระดับน้ำใต้ดินได้
ระบบการให้น้ำใต้ดินยังใช้ใน การผลิตพืช ในเรือนกระจกเชิงพาณิชย์ โดยปกติจะใช้กับพืชในกระถางน้ำจะถูกส่งจากด้านล่าง ซึมขึ้นด้านบน และส่วนเกินจะถูกเก็บรวบรวมเพื่อนำกลับมาใช้ใหม่ โดยทั่วไปแล้ว สารละลายของน้ำและสารอาหารจะถูกเทลงในภาชนะหรือไหลผ่านรางน้ำเป็นระยะเวลาสั้นๆ (10-20 นาที) จากนั้นจะถูกสูบกลับไปยังถัง เก็บ เพื่อนำกลับมาใช้ใหม่ การให้น้ำใต้ดินในเรือนกระจกต้องใช้อุปกรณ์และการจัดการที่ค่อนข้างซับซ้อนและมีราคาแพง ข้อดีคือการอนุรักษ์น้ำและสารอาหาร และประหยัดแรงงานจากการลดการบำรุงรักษาระบบและการทำงานอัตโนมัติหลักการและการทำงานคล้ายกับการให้น้ำแบบแอ่งใต้ดิน
การชลประทานใต้ดินอีกประเภทหนึ่งคือภาชนะรดน้ำอัตโนมัติ หรือที่รู้จักกันในชื่อกระถางปลูกแบบชลประทานใต้ดินซึ่งประกอบด้วยกระถางที่แขวนอยู่เหนืออ่างเก็บน้ำที่มีวัสดุดูดซับน้ำ เช่น เชือกโพลีเอสเตอร์ น้ำจะถูกดูดขึ้นไปตามวัสดุดูดซับน้ำโดยอาศัยแรงดึงดูดของเส้นเลือดฝอย[ 36 ] [ 37 ]เทคนิคที่คล้ายกันคือแปลงดูดซับน้ำ ซึ่งก็ใช้แรงดึงดูดของเส้นเลือดฝอยเช่นกัน
ประสิทธิภาพ
วิธีการชลประทานสมัยใหม่มีประสิทธิภาพเพียงพอที่จะจ่ายน้ำให้ทั่วทั้งแปลงอย่างสม่ำเสมอ ทำให้มั่นใจได้ว่าพืชแต่ละต้นจะได้รับน้ำในปริมาณที่ต้องการ ไม่มากเกินไปหรือน้อยเกินไป[ 38 ]ประสิทธิภาพการใช้น้ำในแปลงสามารถกำหนดได้ดังนี้:
- ประสิทธิภาพการใช้น้ำในแปลง (%) = (ปริมาณน้ำที่พืชคายออกมา ÷ ปริมาณน้ำที่รดลงในแปลง) x 100
การเพิ่มประสิทธิภาพการชลประทานมีผลดีหลายประการต่อเกษตรกร ชุมชน และสิ่งแวดล้อมโดยรวม ประสิทธิภาพการใช้น้ำต่ำหมายความว่าปริมาณน้ำที่ใช้ในแปลงนาเกินความต้องการของพืชหรือแปลงนา การเพิ่มประสิทธิภาพการใช้น้ำหมายความว่าปริมาณผลผลิตต่อหน่วยน้ำจะเพิ่มขึ้น การปรับปรุงประสิทธิภาพอาจทำได้โดยการใช้น้ำน้อยลงในแปลงนาที่มีอยู่ หรือโดยการใช้น้ำอย่างชาญฉลาดมากขึ้น ซึ่งจะทำให้ได้ผลผลิตสูงขึ้นในพื้นที่เดียวกัน ในบางส่วนของโลก เกษตรกรต้องเสียค่าใช้จ่ายสำหรับน้ำชลประทาน ดังนั้นการใช้น้ำมากเกินไปจึงมีต้นทุนทางการเงินโดยตรงต่อเกษตรกร การชลประทานมักต้องใช้พลังงานในการสูบน้ำ (ไฟฟ้าหรือเชื้อเพลิงฟอสซิล) เพื่อส่งน้ำไปยังแปลงนาหรือเพื่อให้ได้แรงดันในการทำงานที่ต้องการ ดังนั้นการเพิ่มประสิทธิภาพจะช่วยลดทั้งต้นทุนน้ำและพลังงานต่อหน่วยการผลิตทางการเกษตร การลดการใช้น้ำในแปลงนาหนึ่งอาจทำให้เกษตรกรสามารถชลประทานพื้นที่ขนาดใหญ่ขึ้นได้ ซึ่งจะเพิ่มผลผลิตทางการเกษตรโดยรวม ประสิทธิภาพการระบายน้ำต่ำมักหมายความว่าน้ำส่วนเกินจะสูญเสียไปจากการซึมหรือการไหลบ่า ซึ่งทั้งสองอย่างนี้อาจส่งผลให้ธาตุอาหารพืชหรือสารกำจัดศัตรูพืชสูญเสียไป และอาจส่งผลเสียต่อสิ่งแวดล้อมโดยรอบได้
การเพิ่มประสิทธิภาพการชลประทานมักทำได้สองวิธี คือ การปรับปรุงการออกแบบระบบ หรือการเพิ่มประสิทธิภาพการบริหารจัดการการชลประทาน การปรับปรุงการออกแบบระบบรวมถึงการเปลี่ยนจากระบบชลประทานแบบหนึ่งไปเป็นอีกแบบหนึ่ง (เช่น จากระบบร่องน้ำไปเป็นระบบน้ำหยด) และการปรับเปลี่ยนเล็กน้อยในระบบปัจจุบัน (เช่น การปรับอัตราการไหลและแรงดันในการทำงาน) ส่วนการบริหารจัดการการชลประทานหมายถึงการกำหนดตารางเวลาการชลประทานและการตัดสินใจเกี่ยวกับปริมาณน้ำที่จะใช้
ระบบชลประทานในสวน
สวนในบ้านและพื้นที่จัดสวนรอบอาคารสาธารณะมักจะมีระบบชลประทานบางรูปแบบในสภาพอากาศแห้งแล้ง[ 39 ]
ในออสเตรเลียหัวฉีดน้ำ ขนาดเล็ก ที่ต่อกับสายยางกลายเป็นรูปแบบการชลประทานที่พบได้ทั่วไป โดยมักควบคุมด้วยตัวตั้งเวลาในช่วงทศวรรษ 1960 Hugall & Hoile บริษัทขนาดเล็กในเมืองเพิร์ธรัฐเวสเทิร์นออสเตรเลียได้คิดค้นระบบที่พวกเขาเรียกว่า "ระบบจ่ายน้ำแบบกระจาย" [ a ]ซึ่งระบบชลประทานของสวนจะถูกแบ่งออกเป็นส่วนๆ โดยใช้โซลินอยด์ (วาล์วอิเล็กทรอนิกส์) เชื่อมต่อกับตัวตั้งเวลาแบบกลไก ระบบนี้ได้รับความนิยมอย่างมาก และภายใน 20 ปี บ้านเรือนประมาณครึ่งหนึ่งในเมืองเพิร์ธมีระบบหัวฉีดน้ำอัตโนมัติ Robert Hugall สร้างชื่อเสียงให้กับตัวเองในฐานะ "บิดาแห่งการชลประทานในสวนหลังบ้าน" ในขณะที่อดีตนักคริกเก็ตชาวออสเตรเลียWally Edwards (ผู้ก่อตั้ง Holman Industries ในปี 1966 [ 40 ] ) ต่อมาได้มุ่งเป้าไปที่ ตลาด DIYในระบบรดน้ำสวนในช่วงต้นทศวรรษ 1990 ทั้งสองคนร่ำรวยจากบริษัทของพวกเขา[ 39 ]
เนื่องจากการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศทำให้สภาพอากาศร้อนและแห้งแล้งมากขึ้นทั้งสองฝั่งของทวีป จึงมีการพัฒนาระบบชลประทานแบบหยด น้ำรุ่นใหม่ที่ใช้น้ำน้อยลง นอกจากนี้ โรงงานผลิตน้ำจืดจากน้ำทะเลยังถูกสร้างขึ้นหรือเปิดใช้งานใหม่ในเมืองเพิร์ธซิดนีย์เมลเบิร์ น แอดิเลดและบริสเบนเพื่อตอบสนองความต้องการน้ำที่เพิ่มขึ้นสำหรับการเจริญเติบโต ของพืช โดยเฉพาะอย่างยิ่ง เรือนยอดของต้นไม้[ 39 ]
ความท้าทาย
ผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม
ผลกระทบเชิงลบมักเกิดขึ้นควบคู่ไปกับการชลประทานอย่างกว้างขวาง[ 42 ]โครงการบางโครงการที่ผันน้ำผิวดินเพื่อการชลประทานทำให้แหล่งน้ำแห้งเหือด ซึ่งนำไปสู่สภาพภูมิอากาศที่รุนแรงมากขึ้นในภูมิภาค[ 43 ]โครงการที่พึ่งพาน้ำบาดาลและสูบน้ำจากแหล่งน้ำใต้ดินมากเกินไปทำให้เกิดการทรุดตัวและดินเค็มการที่น้ำชลประทานเค็มขึ้นนั้นส่งผลเสียต่อพืชผลและซึมเข้าไปในน้ำดื่ม[ 43 ]ศัตรูพืชและเชื้อโรคก็เจริญเติบโตได้ดีในคลองชลประทานหรือสระน้ำนิ่ง ซึ่งทำให้เกิดการระบาดของโรคต่างๆ ในระดับภูมิภาค เช่นมาลาเรียและพยาธิใบไม้ในเลือด [ 44 ] [ 45 ] [ 46 ] รัฐบาลยังใช้โครงการชลประทานเพื่อส่งเสริมการอพยพ โดยเฉพาะอย่างยิ่งประชากรที่พึงประสงค์มากกว่าเข้ามาในพื้นที่[ 47 ] [ 48 ] [ 49 ]นอกจากนี้ โครงการขนาดใหญ่ระดับประเทศบางโครงการก็ล้มเหลวในการสร้างผลตอบแทนใดๆ เลย โดยมีค่าใช้จ่ายมากกว่าผลประโยชน์ใดๆ ที่ได้รับจากผลผลิตพืชผลที่เพิ่มขึ้น[ 50 ] [ 51 ]
การสูบน้ำบาดาลเกินขนาด (การหมดไป) ของแหล่งน้ำบาดาล ใต้ดิน : ในช่วงกลางศตวรรษที่ 20 การเกิดขึ้นของเครื่องยนต์ดีเซลและมอเตอร์ไฟฟ้าทำให้เกิดระบบที่สามารถสูบน้ำบาดาลออกจากแหล่งน้ำบาดาล หลัก ได้เร็วกว่าที่ลุ่มน้ำจะเติมเต็มได้ ซึ่งอาจนำไปสู่การสูญเสียความสามารถของแหล่งน้ำบาดาลอย่างถาวร คุณภาพน้ำลดลง การทรุดตัวของพื้นดิน และปัญหาอื่นๆ อนาคตของการผลิตอาหารในพื้นที่ต่างๆ เช่นที่ราบภาคเหนือของจีนภูมิภาคปัญจาบในอินเดียและปากีสถาน และที่ราบใหญ่ของสหรัฐอเมริกา กำลังถูกคุกคามจากปรากฏการณ์นี้[ 52 ] [ 53 ]
ความท้าทายทางเทคนิค
โครงการชลประทานเกี่ยวข้องกับการแก้ไขปัญหาทางวิศวกรรมและเศรษฐกิจมากมายในขณะที่ลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมให้น้อยที่สุด[ 42 ]ปัญหาดังกล่าวได้แก่:
- การทรุดตัวของพื้นดิน(เช่นเมืองนิวออร์ลีนส์ รัฐลุยเซียนา )
- การให้น้ำไม่เพียงพอหรือการให้น้ำเพียงพอสำหรับพืชเท่านั้น (เช่น ในระบบน้ำหยด) ทำให้การควบคุมความเค็มของดิน ไม่ดี ส่งผลให้ความเค็มของดิน เพิ่มขึ้น และเกิดการสะสมของเกลือที่เป็นพิษบนผิวดินในบริเวณที่มีการระเหยสูง จึงจำเป็นต้องมีการชะล้างเพื่อกำจัดเกลือเหล่านี้ และวิธีการระบายน้ำเพื่อนำเกลือออกไป เมื่อใช้ระบบน้ำหยด การชะล้างควรทำเป็นระยะๆ (โดยใช้น้ำเกินเล็กน้อย) เพื่อให้เกลือถูกชะล้างกลับไปใต้รากของพืช[ 54 ]
- การให้น้ำมากเกินไปเนื่องจากการกระจายที่ไม่สม่ำเสมอหรือการจัดการที่ ไม่ดี ทำให้สิ้นเปลืองน้ำ สารเคมี และอาจนำไปสู่มลพิษทางน้ำได้[ 55 ]
- การระบายน้ำลึก (จากการชลประทานมากเกินไป) อาจส่งผลให้ระดับน้ำใต้ดินสูงขึ้น ซึ่งในบางกรณีจะนำไปสู่ปัญหาความเค็ม จากการชลประทาน ที่ต้องควบคุมระดับน้ำใต้ดิน โดย การระบายน้ำใต้ดินบางรูปแบบ[ 56 ] [ 57 ]ตัวอย่างเช่น ในออสเตรเลียการสูบน้ำจืดมากเกินไปเพื่อกิจกรรมการชลประทานอย่างเข้มข้นทำให้พื้นที่ 33% มีความเสี่ยงต่อการเกิดดินเค็ม[ 58 ]
- ความไม่เสถียรของแนวระบายน้ำหรือที่รู้จักกันในชื่อ การเกิดลวดลายคล้ายนิ้วมือเนื่องจากความหนืด คือภาวะที่แนวระบายน้ำไม่เสถียร ส่งผลให้เกิดรูปแบบของลวดลายคล้ายนิ้วมือ และบริเวณอิ่มตัวที่มีความหนืดสูงถูกกักไว้
- การชลประทานด้วยน้ำเค็มหรือ น้ำ ที่มีโซเดียมสูงอาจทำลายโครงสร้างดินเนื่องจากทำให้เกิดดินด่าง
- การอุดตันของตัวกรอง: สาหร่ายสามารถอุดตันตัวกรอง ระบบน้ำหยด และหัวฉีดได้ การควบคุมสาหร่ายในระบบชลประทานสามารถทำได้โดยใช้วิธีการคลอรีน สารกำจัดสาหร่าย รังสียูวี และคลื่นอัลตราโซนิค
- ความซับซ้อนในการวัดประสิทธิภาพการชลประทานอย่างแม่นยำ ซึ่งเปลี่ยนแปลงไปตามเวลาและพื้นที่ โดยใช้มาตรการต่างๆ เช่น ผลผลิต ประสิทธิภาพ ความเท่าเทียม และความเพียงพอ[ 59 ]
- การชลประทานขนาดใหญ่ ซึ่งเป็นเรื่องปกติในเกษตรกรรมแบบเข้มข้นและมีการใช้สารเคมีทางการเกษตร มักก่อให้เกิด ภาวะยูโทรฟิเคชัน ( การเพิ่มขึ้นของ สารอาหารในดิน )
ด้านสังคม
- การแข่งขันเพื่อสิทธิในการใช้น้ำ ผิวดิน [ 60 ]
- ช่วยเหลือเกษตรกรรายย่อยในการจัดการเทคโนโลยีการชลประทานและการเปลี่ยนแปลงเทคโนโลยีอย่างยั่งยืนและร่วมกัน[ 61 ]
ประวัติศาสตร์
ประวัติศาสตร์โบราณ
การสำรวจทางโบราณคดีพบหลักฐานการชลประทานในพื้นที่ที่ปริมาณน้ำฝน ตามธรรมชาติไม่เพียงพอ ต่อการเกษตรแบบอาศัยน้ำฝนการใช้เทคโนโลยีนี้ที่เก่าแก่ที่สุดเท่าที่ทราบมีอายุย้อนไปถึงสหัสวรรษที่ 6 ก่อนคริสตกาลในKhuzistanทางตะวันตกเฉียงใต้ของอิหร่าน [ 62 ] [ 63 ] เชื่อกันว่า แหล่งโบราณคดีChoga Mamiในประเทศอิรักปัจจุบันที่อยู่ติดกับชายแดนอิหร่าน เป็นแหล่งที่เก่าแก่ที่สุดที่แสดงให้เห็นถึงการชลประทานคลองครั้งแรกที่ใช้งานเมื่อประมาณ 6000 ปีก่อนคริสตกาล[ 64 ]
การชลประทานถูกนำมาใช้เพื่อจัดการน้ำในที่ราบลุ่มแม่น้ำสินธุของอารยธรรมลุ่มแม่น้ำสินธุโดยคาดว่าการใช้งานเริ่มขึ้นราว 4500 ปีก่อนคริสตกาล และส่งผลให้ขนาดและความเจริญรุ่งเรืองของชุมชนเกษตรกรรมเพิ่มขึ้นอย่างมาก[ 65 ]อารยธรรมลุ่มแม่น้ำสินธุได้พัฒนาระบบชลประทานและระบบกักเก็บน้ำที่ซับซ้อน รวมถึงอ่างเก็บน้ำ เทียม ที่Girnarซึ่งมีอายุย้อนไปถึง 3000 ปีก่อนคริสตกาล และระบบชลประทานคลอง ในยุคแรกเริ่มตั้งแต่ประมาณ 2600 ปีก่อน คริสตกาลมีการทำการเกษตรขนาดใหญ่ โดยใช้เครือข่ายคลองที่กว้างขวางเพื่อการชลประทาน[ 65 ] [ 66 ]
เกษตรกรใน ที่ราบ เมโสโปเตเมียใช้ระบบชลประทานมาอย่างน้อยตั้งแต่สหัสวรรษที่ 3 ก่อนคริสตกาล[ 67 ] พวกเขาพัฒนาระบบชลประทานแบบต่อเนื่องโดยรดน้ำพืชผลอย่างสม่ำเสมอตลอดฤดูปลูกโดยการชักนำน้ำผ่านเครือข่ายของคลองเล็กๆ ที่สร้างขึ้นในทุ่งนา[ 68 ]ชาวอียิปต์โบราณใช้ระบบชลประทานแบบแอ่งน้ำโดยใช้น้ำท่วมจากแม่น้ำไนล์เพื่อท่วมแปลงที่ดินซึ่งล้อมรอบด้วยคันดิน น้ำท่วมจะคงอยู่จนกว่าตะกอนที่อุดมสมบูรณ์จะตกตะกอนลง ก่อนที่วิศวกรจะนำน้ำส่วนเกินกลับคืนสู่ทางน้ำ[ 69 ]มีหลักฐานว่าฟาโรห์อเมเนมเฮตที่ 3 แห่ง อียิปต์โบราณ ในราชวงศ์ที่ 12 (ประมาณ 1800 ปีก่อนคริสตกาล ) ใช้ทะเลสาบธรรมชาติของโอเอซิสฟายุมเป็นอ่างเก็บน้ำเพื่อเก็บน้ำส่วนเกินไว้ใช้ในช่วงฤดูแล้ง ทะเลสาบมีปริมาณน้ำเพิ่มขึ้นทุกปีจากน้ำท่วมของแม่น้ำไนล์[ 70 ]
ชาวนูเบียโบราณได้พัฒนาระบบชลประทานโดยใช้เครื่องมือคล้ายกังหานน้ำ ที่เรียกว่า sakiaการชลประทานเริ่มขึ้นในนูเบียระหว่างช่วงสหัสวรรษที่ 3 ถึง 2 ก่อนคริสต์ศักราช[ 71 ]โดยส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับน้ำท่วมที่ไหลผ่านแม่น้ำไนล์และแม่น้ำอื่นๆ ในพื้นที่ซึ่งปัจจุบันคือประเทศซูดาน[ 72 ]
ในแอฟริกาตอนใต้ทะเลทรายซาฮารา ระบบชลประทานได้เข้าถึง วัฒนธรรมและอารยธรรมในภูมิภาค แม่น้ำไนเจอร์ในช่วงสหัสวรรษแรกหรือสหัสวรรษที่สองก่อนคริสต์ศักราช และมีพื้นฐานมาจากการท่วมขังในช่วงฤดูฝนและการกักเก็บน้ำ[ 73 ] [ 74 ]
หลักฐานการชลประทานแบบขั้นบันไดพบได้ในอเมริกาในยุคก่อนโคลัมบัส ซีเรียตอนต้น อินเดีย และจีน[ 69 ]ในหุบเขาซานาของเทือกเขาแอนเดสในเปรูนักโบราณคดีได้พบซากคลอง ชลประทานสามแห่ง ที่มีอายุจากการหาอายุด้วยคาร์บอนกัมมันตรังสีอยู่ในช่วง4,000 ปีก่อนคริสตกาล 3,000 ปีก่อนคริสตกาล และศตวรรษที่ 9 หลังคริสตกาลคลองเหล่านี้เป็นหลักฐานการชลประทานที่เก่าแก่ที่สุดในโลกใหม่ พบ ร่องรอยของคลองที่อาจมีอายุตั้งแต่5,000 ปีก่อนคริสตกาลอยู่ใต้คลองที่มีอายุตั้งแต่ 4,000 ปีก่อนคริสตกาล[ 75 ]
เปอร์เซียโบราณ ( อิหร่านในปัจจุบัน) ใช้ระบบชลประทานตั้งแต่ช่วงสหัสวรรษที่ 6 ก่อนคริสตกาลเพื่อปลูกข้าวบาร์เลย์ในพื้นที่ที่มีปริมาณน้ำฝนไม่เพียงพอ[ 76 ] [ 62 ]ระบบชลประทานแบบคานัตซึ่งพัฒนาขึ้นในเปอร์เซีย โบราณ ราว 800 ปีก่อนคริสตกาล เป็นหนึ่งในวิธีการชลประทานที่เก่าแก่ที่สุดที่ยังคงใช้กันอยู่ในปัจจุบัน ปัจจุบันพบได้ในเอเชีย ตะวันออกกลาง และแอฟริกาเหนือ ระบบนี้ประกอบด้วยเครือข่ายของบ่อน้ำแนวตั้งและอุโมงค์ลาดเอียงที่ขุดเข้าไปในด้านข้างของหน้าผาและเนินเขาสูงชันเพื่อดึงน้ำใต้ดิน[ 77 ]โนเรียซึ่งเป็นกังหานน้ำที่มีหม้อดินเผาอยู่รอบขอบ ขับเคลื่อนด้วยการไหลของลำธาร (หรือโดยสัตว์ในกรณีที่แหล่งน้ำนิ่ง) เริ่มใช้ครั้งแรกในช่วงเวลานี้ในหมู่ ผู้ตั้งถิ่นฐาน ชาวโรมันในแอฟริกาเหนือ เมื่อถึง 150 ปีก่อนคริสตกาล หม้อเหล่านี้ได้รับการติดตั้งวาล์วเพื่อให้เติมน้ำได้ง่ายขึ้นเมื่อถูกดันลงไปใต้น้ำ[ 78 ]
ศรีลังกา
ระบบชลประทานของศรีลังกา โบราณ ซึ่งระบบที่เก่าแก่ที่สุดมีอายุย้อนไปถึงประมาณ 300 ปีก่อนคริสตกาลในรัชสมัยของพระเจ้าปันดุกภยะและได้รับการพัฒนาอย่างต่อเนื่องตลอดพันปีต่อมา ถือเป็นหนึ่งในระบบชลประทานที่ซับซ้อนที่สุดในโลกยุคโบราณ ระบบนี้ประกอบด้วยคลองใต้ดินและอ่างเก็บน้ำเทียมเพื่อกักเก็บน้ำ อ่างเก็บน้ำและระบบคลองเหล่านี้ใช้เป็นหลักในการชลประทานนาข้าวซึ่งต้องการน้ำจำนวนมากในการเพาะปลูก ระบบชลประทานส่วนใหญ่ยังคงสภาพสมบูรณ์จนถึงทุกวันนี้ในอนุราธปุระและโพลอนนารุวะต้องขอบคุณวิศวกรรมที่ก้าวหน้าและแม่นยำ ระบบนี้ได้รับการบูรณะและขยายเพิ่มเติมอย่างกว้างขวางในรัชสมัยของพระเจ้าปารากรามะบาหุ ( ค.ศ. 1153–1186 ) [ 79 ]
จีน
วิศวกรด้านไฮดรอลิกที่เก่าแก่ที่สุดที่รู้จักกัน ใน ประเทศจีนคือซุนซู่อ่าว (ศตวรรษที่ 6 ก่อนคริสต์ศักราช) ในยุคฤดูใบไม้ผลิและฤดูใบไม้ร่วงและซีเหมินเป่า (ศตวรรษที่ 5 ก่อนคริสต์ศักราช) ในยุคสงครามระหว่างรัฐซึ่งทั้งสองทำงานในโครงการ ชลประทานขนาดใหญ่ ในภูมิภาคเสฉวน ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของ รัฐฉินในจีนโบราณ ระบบชลประทานตู้เจียงหยาน ที่คิดค้นโดย หลี่ปิงนักอุทกวิทยาและวิศวกรชลประทานชาว จีนในยุคฉิน ถูกสร้างขึ้นในปี 256 ก่อนคริสต์ศักราช เพื่อชลประทานพื้นที่เพาะปลูกขนาดใหญ่ ซึ่งปัจจุบันก็ยังคงมีน้ำใช้[ 80 ]ในศตวรรษที่ 2 หลังคริสต์ศักราช ในสมัยราชวงศ์ฮั่นชาวจีนยังใช้ปั๊มโซ่ซึ่งสูบน้ำจากระดับต่ำไปยังระดับสูง[ 81 ]ปั๊มเหล่านี้ขับเคลื่อนด้วยเท้าเหยียบแบบแมนนวล กังหานน้ำ ไฮดรอลิก หรือล้อกลไกหมุนที่ลากด้วยวัว[ 82 ]น้ำถูกนำไปใช้สำหรับงานสาธารณะเช่น การจัดหาน้ำให้กับเขตที่อยู่อาศัยในเมืองและสวนพระราชวัง แต่ส่วนใหญ่ใช้สำหรับการชลประทานคลองและทางน้ำในไร่นา[ 83 ]
เกาหลี
เกาหลี Chang Yŏngsilหรือที่รู้จักกันในชื่อ Jang Yeong-sil วิศวกรชาวเกาหลีในสมัยราชวงศ์โชซอนภายใต้การกำกับดูแลอย่างแข็งขันของพระเจ้าเซจงมหาราช ได้ประดิษฐ์ เครื่องวัดปริมาณน้ำฝนเครื่องแรกของโลกคือuryanggye ( ภาษาเกาหลี: 우량계 ) ในปี ค.ศ. 1441 เครื่องวัดนี้ถูกติดตั้งในอ่างเก็บน้ำเพื่อการชลประทาน ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของระบบทั่วประเทศในการวัดและเก็บรวบรวมปริมาณน้ำฝนเพื่อการเกษตร นักวางแผนและเกษตรกรสามารถใช้ข้อมูลที่รวบรวมได้จากการสำรวจด้วยเครื่องมือนี้ ได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น [ 84 ]
อเมริกาเหนือ
ระบบคลองชลประทานทางการเกษตรที่เก่าแก่ที่สุดที่รู้จักในพื้นที่ของ สหรัฐอเมริกาในปัจจุบันมีอายุระหว่าง 1200 ปีก่อนคริสตกาลถึง 800 ปีก่อนคริสตกาล และถูกค้นพบโดย Desert Archaeology, Inc. ในเมืองมารานา รัฐแอริโซนา (ติดกับเมืองทูซอน) ในปี 2009 [ 85 ]ระบบคลองชลประทานนี้มีอายุเก่าแก่กว่าวัฒนธรรมโฮโฮคัมถึงสองพันปีและเป็นของวัฒนธรรมที่ไม่ทราบชื่อ ในทวีปอเมริกาเหนือ โฮโฮคัมเป็นวัฒนธรรมเดียวที่รู้จักกันว่าพึ่งพาคลองชลประทานในการรดน้ำพืชผล และระบบชลประทานของพวกเขาสนับสนุนประชากรจำนวนมากที่สุดในภาคตะวันตกเฉียงใต้เมื่อถึงปี ค.ศ. 1300 โฮโฮคัมสร้างคลองแบบง่ายๆ ร่วมกับฝายเพื่อการทำเกษตรกรรม ระหว่างศตวรรษที่ 7 ถึง 14 พวกเขาสร้างและบำรุงรักษาเครือข่ายชลประทานขนาดใหญ่ตาม แม่น้ำ ซอลท์ ตอนล่าง และแม่น้ำกิลา ตอนกลาง ซึ่งมีความซับซ้อนเทียบเท่ากับระบบที่ใช้ในตะวันออกใกล้ อียิปต์ และจีนโบราณ สิ่งเหล่านี้ถูกสร้างขึ้นโดยใช้เครื่องมือขุดที่ค่อนข้างง่าย โดยไม่มีประโยชน์จากเทคโนโลยีทางวิศวกรรมขั้นสูง และทำให้ระดับความลาดชันลดลงเพียงไม่กี่ฟุตต่อไมล์ ซึ่งเป็นการปรับสมดุลระหว่างการกัดเซาะและการตกตะกอน ชาวโฮโฮคัมปลูกฝ้าย ยาสูบ ข้าวโพด ถั่ว และฟักทองหลากหลายชนิด และเก็บเกี่ยวพืชป่านานาชนิด ในช่วงปลายของลำดับเหตุการณ์ทางประวัติศาสตร์ของชาวโฮโฮคัม พวกเขาใช้ระบบการทำเกษตรแบบแห้งแล้งอย่างกว้างขวาง โดยส่วนใหญ่ปลูกต้นอะกาเวเพื่อเป็นอาหารและเส้นใย การพึ่งพากลยุทธ์ทางการเกษตรโดยอาศัยการชลประทานจากคลอง ซึ่งมีความสำคัญอย่างยิ่งในสภาพแวดล้อมทะเลทรายที่ไม่เอื้ออำนวยและสภาพอากาศแห้งแล้ง เป็นพื้นฐานสำหรับการรวมตัวของประชากรในชนบทเข้าสู่ศูนย์กลางเมืองที่มั่นคง[ 86 ]
อเมริกาใต้
คลองชลประทานที่เก่าแก่ที่สุดที่รู้จักในทวีปอเมริกาอยู่ในทะเลทรายทางตอนเหนือของเปรูในหุบเขาซาญา ใกล้กับหมู่บ้านนันช็อกคลองเหล่านี้ได้รับการกำหนด อายุ ด้วยวิธีคาร์บอนกัมมันตรังสีว่ามีอายุอย่างน้อย 3400 ปีก่อนคริสตกาล และอาจเก่าแก่ถึง 4700 ปีก่อนคริสตกาล ในเวลานั้นคลองเหล่านี้ใช้ในการชลประทานพืชผล เช่นถั่วลิสงฟักทองมันสำปะหลังเชโนพอดส์ ซึ่งเป็นญาติของควินัวและต่อมาคือข้าวโพด[ 75 ]
ประวัติศาสตร์สมัยใหม่
ขนาดของการชลประทานทั่วโลกเพิ่มขึ้นอย่างมากในช่วงศตวรรษที่ 20 ในปี 1800 มีพื้นที่ชลประทาน 8 ล้านเฮกตาร์ ในปี 1950 มีพื้นที่ชลประทาน 94 ล้านเฮกตาร์ และในปี 1990 มีพื้นที่ชลประทาน 235 ล้านเฮกตาร์ ในปี 1990 ร้อยละ 30 ของผลผลิตอาหารทั่วโลกมาจากพื้นที่ชลประทาน[ 9 ]เทคนิคการชลประทานทั่วโลกรวมถึงคลองที่เปลี่ยนเส้นทางน้ำผิวดิน[ 10 ] [ 11 ]การสูบน้ำบาดาล และการผันน้ำจากเขื่อน รัฐบาลของแต่ละประเทศเป็นผู้นำโครงการชลประทานส่วนใหญ่ภายในประเทศของตน แต่นักลงทุนเอกชน[ 12 ]และประเทศอื่นๆ[ 11 ]โดยเฉพาะสหรัฐอเมริกา [ 13 ]จีน [ 14 ]และประเทศในยุโรป เช่นสหราชอาณาจักร [ 15 ] ได้ให้ทุนและจัด โครงการ บาง โครงการในประเทศอื่นๆ การชลประทานช่วยให้สามารถผลิตพืชผลได้มากขึ้น โดยเฉพาะพืชเศรษฐกิจในพื้นที่ที่ไม่สามารถปลูกได้หากไม่มีการชลประทาน ประเทศต่างๆ มักลงทุนในการชลประทานเพื่อเพิ่ม ผลผลิต ข้าวสาลีข้าวหรือฝ้ายโดยมักมีเป้าหมายหลักคือการเพิ่มความพอเพียงในตนเอง[ 15 ]ในศตวรรษที่ 20 ความวิตกกังวลทั่วโลก โดยเฉพาะอย่างยิ่งเกี่ยวกับการผูกขาดฝ้ายของอเมริกา ได้กระตุ้นให้เกิดโครงการชลประทานเชิงประจักษ์มากมาย เช่น อังกฤษเริ่มพัฒนาการชลประทานในอินเดียจักรวรรดิออตโตมันในอียิปต์ฝรั่งเศสในแอลจีเรียโปรตุเกสในแองโกลาเยอรมันในโตโกและโซเวียตในเอเชียกลาง[ 11 ]
ผลกระทบเชิงลบมักเกิดขึ้นควบคู่ไปกับการชลประทานอย่างกว้างขวาง โครงการบางโครงการที่ผันน้ำผิวดินเพื่อการชลประทานทำให้แหล่งน้ำแห้งเหือด ส่งผลให้สภาพภูมิอากาศในภูมิภาครุนแรงขึ้น[ 43 ]โครงการที่พึ่งพาน้ำบาดาลและสูบน้ำจากแหล่งน้ำใต้ดินมากเกินไปทำให้เกิดการทรุดตัวและดินเค็มการที่น้ำชลประทานเค็มทำให้พืชผลเสียหายและซึมเข้าไปในน้ำดื่ม[ 43 ]ศัตรูพืชและเชื้อโรคก็เจริญเติบโตได้ดีในคลองชลประทานหรือสระน้ำนิ่ง ทำให้เกิดการระบาดของโรคในระดับภูมิภาค เช่นมาลาเรียและพยาธิใบไม้ในเลือด [ 44 ] [ 45 ] [ 46 ] รัฐบาลยังใช้โครงการชลประทานเพื่อส่งเสริมการอพยพ โดยเฉพาะอย่างยิ่งประชากรที่พึงประสงค์เข้ามาในพื้นที่[ 47 ] [ 48 ] [ 49 ]นอกจากนี้ โครงการขนาดใหญ่ระดับประเทศบางโครงการก็ล้มเหลวในการสร้างผลตอบแทนใดๆ โดยมีค่าใช้จ่ายมากกว่าผลประโยชน์ใดๆ ที่ได้รับจากผลผลิตพืชผลที่เพิ่มขึ้น[ 50 ] [ 51 ]
อเมริกันตะวันตก
พื้นที่เพาะปลูกที่ได้รับการชลประทานในสหรัฐอเมริกาเพิ่มขึ้นจาก 300,000 เอเคอร์ในปี 1880 เป็น 4.1 ล้านเอเคอร์ในปี 1890 และเป็น 7.3 ล้านเอเคอร์ในปี 1900 [ 51 ]สองในสามของแหล่งน้ำชลประทานนี้มาจากน้ำบาดาลหรือบ่อและอ่างเก็บน้ำ ขนาดเล็ก ในขณะที่อีกหนึ่งในสามมาจากเขื่อน ขนาดใหญ่ [ 87 ] หนึ่งในข้อดีหลักของ การชลประทานในภาคตะวันตกคือความน่าเชื่อถือที่เพิ่มขึ้นเมื่อเทียบกับการเกษตรที่อาศัยน้ำฝนในภาคตะวันออก ผู้สนับสนุนโต้แย้งว่าเกษตรกรที่มีแหล่งน้ำที่เชื่อถือได้สามารถขอสินเชื่อจากธนาคารที่สนใจในรูปแบบการทำฟาร์มที่คาดการณ์ได้ง่ายกว่าได้ง่ายขึ้น[ 88 ]การชลประทานส่วนใหญ่ใน ภูมิภาค เกรตเพลนส์มาจากแหล่งน้ำใต้ดินเกษตรกรชาวอเมริกันเชื้อสายยุโรปที่เข้ามาตั้งถิ่นฐานในภูมิภาคนี้ในศตวรรษที่ 19 พยายามปลูกพืชเศรษฐกิจที่พวกเขาคุ้นเคย เช่นข้าวสาลีข้าวโพดและอัลฟัลฟาแต่ปริมาณน้ำฝนจำกัดผลผลิตของพวกเขา ระหว่างช่วงปลายคริสต์ศตวรรษที่ 19 ถึงคริสต์ศตวรรษที่ 20 เกษตรกรใช้ปั๊มที่ขับเคลื่อนด้วยลมเพื่อสูบน้ำบาดาล ปั๊มลมเหล่านี้มีกำลังจำกัด แต่การพัฒนาปั๊มที่ขับเคลื่อนด้วยก๊าซในช่วงกลางคริสต์ศตวรรษที่ 20 ทำให้สามารถขุดบ่อลึกลงไปในแหล่งน้ำบาดาล Ogallalaได้ เกษตรกรชลประทานไร่นาโดยการวางท่อข้ามทุ่งนาพร้อมหัวฉีดน้ำเป็นระยะ ซึ่งเป็นกระบวนการที่ต้องใช้แรงงานมาก จนกระทั่งมีการคิดค้นหัวฉีดน้ำแบบหมุนรอบแกนกลางหลังสงครามโลกครั้งที่ 2 ซึ่งทำให้การชลประทานง่ายขึ้นอย่างมาก[ 89 ]ในช่วงคริสต์ศตวรรษที่ 20 เกษตรกรสูบน้ำจากแหล่งน้ำบาดาลเร็วกว่าอัตราการเติมเต็มถึงสิบเท่า และในปี 2536 พวกเขาได้สูบน้ำออกไปครึ่งหนึ่งของปริมาณน้ำที่สามารถเข้าถึงได้[ 90 ]
การสนับสนุนทางการเงินและการแทรกแซง จาก รัฐบาลกลาง ในวงกว้างได้ผลักดันโครงการชลประทานส่วนใหญ่ในภาคตะวันตก โดยเฉพาะในแคลิฟอร์เนียโคโลราโดแอริโซนาและเนวาดาในตอนแรก แผนการเพิ่มพื้นที่เพาะปลูกที่ได้รับการชลประทาน ซึ่งส่วนใหญ่ทำโดยการให้ที่ดินแก่เกษตรกรและขอให้พวกเขาหาน้ำเองนั้น ล้มเหลวโดยสิ้นเชิง รัฐสภาได้ผ่านกฎหมาย Desert Land Actในปี 1877 และกฎหมาย Carey Actในปี 1894 ซึ่งเพิ่มการชลประทานเพียงเล็กน้อยเท่านั้น[ 91 ]จนกระทั่งในปี 1902 รัฐสภาจึงได้ผ่านกฎหมาย National Reclamation Actซึ่งนำเงินจากการขายที่ดินสาธารณะในภาคตะวันตก ในแปลงขนาดไม่เกิน 160 เอเคอร์ ไปใช้ในโครงการชลประทานบนที่ดินสาธารณะหรือเอกชนในพื้นที่แห้งแล้งทางตะวันตก[ 92 ]สมาชิกสภาคองเกรสที่ผ่านกฎหมายและผู้สนับสนุนที่ร่ำรวยของพวกเขาสนับสนุนการชลประทานในภาคตะวันตก เพราะจะช่วยเพิ่มการส่งออกของอเมริกา 'ฟื้นฟู' ภาคตะวันตก และผลักดันคนยากจนทางตะวันออกให้ไปทางตะวันตกเพื่อชีวิตที่ดีขึ้น[ 93 ]
แม้ว่าพระราชบัญญัติการฟื้นฟูแห่งชาติจะเป็นกฎหมายชลประทานของรัฐบาลกลางที่ประสบความสำเร็จมากที่สุด แต่การดำเนินการกลับไม่เป็นไปตามแผนที่วางไว้หน่วยงานฟื้นฟูเลือกที่จะผลักดันเงินส่วนใหญ่ของพระราชบัญญัติไปสู่การก่อสร้างมากกว่าการตั้งถิ่นฐาน ดังนั้นหน่วยงานจึงให้ความสำคัญกับการสร้างเขื่อนขนาดใหญ่เช่นเขื่อนฮูเวอร์เป็น อันดับแรก [ 94 ]ตลอดศตวรรษที่ 20 รัฐสภาและรัฐบาลของรัฐต่างรู้สึกไม่พอใจกับหน่วยงานฟื้นฟูและโครงการชลประทานมากขึ้นเรื่อยๆ ปัจจัยต่างๆ เช่น เฟ รเดอริก นิวเวลล์หัวหน้าหน่วยงานฟื้นฟู ไม่ยอมประนีประนอมและทำงานด้วยยาก ราคาพืชผลตกต่ำ การต่อต้านการเลื่อนการชำระหนี้ และการปฏิเสธที่จะเริ่มโครงการใหม่จนกว่าโครงการเก่าจะเสร็จสมบูรณ์ ล้วนมีส่วนทำให้เกิดสถานการณ์นี้[ 95 ]พระราชบัญญัติขยายการฟื้นฟูปี 1914ซึ่งถ่ายโอนอำนาจการตัดสินใจด้านชลประทานจำนวนมากจากหน่วยงานฟื้นฟูไปยังรัฐสภา เป็นผลมาจากการที่หน่วยงานฟื้นฟูไม่เป็นที่นิยมทางการเมืองมากขึ้นในหลายๆ ด้าน[ 96 ]
ในลุ่มน้ำโคโลราโด ตอนล่าง ของรัฐแอริโซนาโคโลราโดและเนวาดารัฐเหล่านี้ได้รับน้ำเพื่อการชลประทานส่วนใหญ่จากแม่น้ำ โดยเฉพาะแม่น้ำโคโลราโด ซึ่งใช้ในการชลประทานพื้นที่มากกว่า 4.5 ล้านเอเคอร์ โดยมีปริมาณน้ำจากน้ำบาดาลน้อยกว่า[ 97 ]ในคดีArizona v. California ในปี 1952 รัฐแอริโซนาฟ้องรัฐแคลิฟอร์เนียเพื่อขอสิทธิ์ในการเข้าถึงแม่น้ำโคโลราโดเพิ่มขึ้น โดยอ้างว่าปริมาณน้ำบาดาลของพวกเขาไม่สามารถรองรับเศรษฐกิจการเกษตรที่พึ่งพาการชลประทานเกือบทั้งหมดได้ ซึ่งพวกเขาชนะคดี[ 98 ]รัฐแคลิฟอร์เนียซึ่งเริ่มทำการชลประทานอย่างจริงจังในช่วงทศวรรษ 1870 ในหุบเขาซานโฮาคิน [ 99 ] ได้ผ่านกฎหมาย Wright Act ปี 1887ซึ่งอนุญาตให้ชุมชนเกษตรกรรมสร้างและดำเนินการระบบชลประทานที่จำเป็น[ 100 ]แม่น้ำโคโลราโดยังใช้ในการชลประทานพื้นที่ขนาดใหญ่ในหุบเขาอิมพีเรียล ของรัฐแคลิฟอร์เนีย โดยได้รับน้ำจากคลอง All-American Canal ที่สร้างขึ้นตามพระราชบัญญัติการฟื้นฟูแห่งชาติ[ 101 ] [ 102 ]
เอเชียกลางของสหภาพโซเวียต
เมื่อพวกบอลเชวิกพิชิตเอเชียกลางในปี พ.ศ. 2460 ชาวพื้นเมืองคาซัคอุซเบกและเติร์กเมนใช้ระบบชลประทานน้อยมาก ผู้อพยพชาวสลาฟที่ถูกผลักดันเข้ามาในพื้นที่โดยรัฐบาลซาร์[ 103 ]นำวิธีการชลประทานของพวกเขามาด้วย ซึ่งรวมถึงกังหานน้ำ การใช้นาข้าวเพื่อฟื้นฟูพื้นที่ดินเค็ม และคลองชลประทานใต้ดิน ชาวรัสเซียมองว่าเทคนิคเหล่านี้หยาบและไม่มีประสิทธิภาพ ถึงกระนั้น เจ้าหน้าที่ของซาร์ก็ยังคงใช้ระบบเหล่านี้ต่อไปจนถึงปลายศตวรรษที่ 19 โดยไม่มีวิธีแก้ปัญหาอื่น[ 104 ]
ก่อนที่จะพิชิตพื้นที่นี้ รัฐบาลรัสเซียยอมรับข้อเสนอของอเมริกาในปี 1911 ที่จะส่งผู้เชี่ยวชาญด้านระบบชลประทานไปยังเอเชียกลางเพื่อตรวจสอบศักยภาพในการชลประทานขนาดใหญ่ ต่อมาพระราชกฤษฎีกาของเลนิน ในปี 1918 ได้ส่งเสริมการพัฒนาระบบชลประทานในภูมิภาคนี้ ซึ่งเริ่มขึ้นในทศวรรษ 1930 เมื่อเริ่มดำเนินการสตาลินและผู้นำโซเวียตคนอื่นๆ ให้ความสำคัญกับโครงการชลประทานขนาดใหญ่และทะเยอทะยาน โดยเฉพาะอย่างยิ่งตามแม่น้ำโวลกาการผลักดันระบบชลประทานของโซเวียตส่วนใหญ่เกิดจากความหวาดกลัวต่อการผูกขาดฝ้ายของอเมริกาในช่วงปลายศตวรรษที่ 19 และความปรารถนาที่จะพึ่งพาตนเองด้านฝ้ายในเวลาต่อมา[ 105 ]พวกเขาสร้างอุตสาหกรรมการผลิตสิ่งทอขึ้นในศตวรรษที่ 19 ซึ่งต้องการฝ้ายและระบบชลประทานที่เพิ่มขึ้น เนื่องจากภูมิภาคนี้ไม่ได้รับปริมาณน้ำฝนเพียงพอที่จะสนับสนุนการทำฟาร์มฝ้าย[ 104 ]
ชาวรัสเซียสร้างเขื่อนบน แม่น้ำ ดอนและคูบันเพื่อการชลประทาน โดยดึงน้ำจืดจากทะเลอาซอฟ ออกไป ทำให้ทะเลมีเกลือมากขึ้น การลดลงของปริมาณน้ำและการเกิดภาวะน้ำเค็มได้สร้างความเสียหายให้กับพื้นที่อื่นๆ ในโครงการชลประทานของรัสเซีย ในช่วงทศวรรษ 1950 เจ้าหน้าที่โซเวียตเริ่มผันน้ำจากแม่น้ำซีร์ดาร์ยาและ แม่น้ำ อามูดาร์ยาซึ่งเป็นแม่น้ำที่ไหลลงสู่ทะเลอารัลก่อนการผันน้ำ แม่น้ำทั้งสองสายนี้ส่งน้ำไปยังทะเลอารัลปีละ55 ลูกบาศก์กิโลเมตร (13 ลูกบาศก์ไมล์ ) แต่หลังจากการผันน้ำแล้ว น้ำที่ส่งไปยังทะเลอารัลเหลือเพียง 6 ลูกบาศก์กิโลเมตร (1.4 ลูกบาศก์ไมล์) เท่านั้น เนื่องจากปริมาณน้ำไหลเข้าลดลง ทะเลอารัลจึงมีปริมาณน้ำน้อยกว่าครึ่งหนึ่งของพื้นที่เดิม ทำให้สภาพภูมิอากาศในภูมิภาคมีความรุนแรงมากขึ้นและก่อให้เกิดภาวะน้ำเค็มในอากาศ ส่งผลให้ผลผลิตทางการเกษตรในบริเวณใกล้เคียงลดลง[ 106 ]
ในปี 1975 สหภาพโซเวียตใช้น้ำมากถึง 8 เท่าของปริมาณน้ำที่ใช้ในปี 1913 ส่วนใหญ่เพื่อการชลประทาน การขยายการชลประทานของรัสเซียเริ่มลดลงในช่วงปลายทศวรรษ 1980 และพื้นที่ชลประทานในเอเชียกลางสูงสุดอยู่ที่ 7 ล้านเฮกตาร์มิคาอิล กอร์บาชอฟขัดขวางแผนการที่จะเปลี่ยนทิศทางการไหลของแม่น้ำโอบและเยนิเซย์เพื่อการชลประทานในปี 1986 และการล่มสลายของสหภาพโซเวียตในปี 1991 ทำให้การลงทุนของรัสเซียในการชลประทานฝ้ายในเอเชียกลางสิ้นสุดลง[ 107 ]
แอฟริกา
โครงการชลประทานต่างๆ ที่มีเป้าหมายและอัตราความสำเร็จแตกต่างกันได้ถูกนำมาใช้ทั่วแอฟริกาในศตวรรษที่ 20 แต่ทั้งหมดล้วนได้รับอิทธิพลจากอำนาจอาณานิคม โครงการชลประทาน แม่น้ำทานา ใน เคนยาตะวันออกซึ่งแล้วเสร็จระหว่างปี 1948 ถึง 1963 ได้เปิดพื้นที่ใหม่สำหรับการเกษตร รัฐบาลเคนยาพยายามที่จะตั้งถิ่นฐานใหม่ในพื้นที่ดังกล่าวด้วยผู้ถูกคุมขังจากการลุกฮือของกลุ่มเมาเมา [ 108 ] นักขุดเจาะน้ำมันชาวอิตาลีค้นพบแหล่งน้ำใต้ดินของลิเบียในช่วงที่อิตาลีเข้ายึดครองลิเบียน้ำนี้อยู่นิ่งจนกระทั่งปี 1969 เมื่อมูอัมมาร์ อัล-กัดดาฟีและอาร์มันด์ แฮมเมอร์ ชาวอเมริกัน ได้สร้างแม่น้ำเทียมขนาดใหญ่เพื่อส่งน้ำจากทะเลทรายซาฮาราไปยังชายฝั่ง น้ำส่วนใหญ่มีส่วนช่วยในการชลประทาน แต่มีค่าใช้จ่ายมากกว่าผลผลิตถึงสี่ถึงสิบเท่า[ 109 ]
ในปี พ.ศ. 2455 สหภาพแห่งแอฟริกาใต้ได้จัดตั้งกรมชลประทานและเริ่มลงทุนในโครงสร้างพื้นฐานการเก็บกักน้ำและระบบชลประทาน รัฐบาลใช้การชลประทานและการสร้างเขื่อนเพื่อส่งเสริมเป้าหมายทางสังคม เช่น การบรรเทาความยากจน โดยการสร้างงานก่อสร้างให้กับคนผิวขาวที่ยากจน และโดยการพัฒนาระบบชลประทานเพื่อเพิ่มการทำฟาร์มของคนผิวขาว หนึ่งในโครงการชลประทานที่สำคัญโครงการแรกคือเขื่อนฮาร์ตบีสปอร์ตซึ่งเริ่มต้นในปี พ.ศ. 2459 เพื่อยกระดับสภาพความเป็นอยู่ของ 'คนผิวขาวที่ยากจน' ในภูมิภาค และในที่สุดก็เสร็จสมบูรณ์ในฐานะโอกาสการจ้างงานสำหรับ 'คนผิวขาวเท่านั้น' [ 110 ]โครงการชลประทานพรีโทเรียโครงการคัมมานาสซีและโครงการชลประทานบูชูเบิร์กบนแม่น้ำออเรนจ์ล้วนดำเนินไปในแนวทางเดียวกันในช่วงทศวรรษ พ.ศ. 2463 และ พ.ศ. 2473 [ 48 ]
ในอียิปต์ ระบบชลประทานสมัยใหม่เริ่มต้นขึ้นในสมัยของมูฮัมหมัด อาลี ปาชาในช่วงกลางทศวรรษ 1800 ซึ่งทรงมุ่งหวังที่จะได้รับเอกราชจากจักรวรรดิออตโตมันโดยการเพิ่มการค้ากับยุโรป โดยเฉพาะอย่างยิ่งการส่งออกฝ้าย[ 111 ]รัฐบาลของพระองค์เสนอให้เปลี่ยนระบบชลประทานแบบดั้งเดิมในลุ่มแม่น้ำไนล์ซึ่งใช้ประโยชน์จากน้ำขึ้นน้ำลงประจำปีของแม่น้ำไนล์ มาเป็นการสร้างเขื่อนชลประทานในแม่น้ำไนล์ตอนล่าง ซึ่งเหมาะสมกับการผลิตฝ้ายมากกว่า อียิปต์จัดสรรพื้นที่ปลูกฝ้าย 105,000 เฮกตาร์ในปี 1861 ซึ่งเพิ่มขึ้นถึงห้าเท่าในปี 1865 การส่งออกส่วนใหญ่ส่งไปยังอังกฤษ และการขาดแคลนฝ้ายที่เกิดจากสงครามกลางเมืองของสหรัฐอเมริกาในช่วงทศวรรษ 1860 ทำให้อียิปต์กลายเป็นผู้ผลิตฝ้ายรายใหญ่ของอังกฤษ[ 112 ]เมื่อเศรษฐกิจของอียิปต์พึ่งพาฝ้ายมากขึ้นในศตวรรษที่ 20 การควบคุมน้ำท่วมแม่น้ำไนล์แม้เพียงเล็กน้อยก็มีความสำคัญมากขึ้น การผลิตฝ้ายมีความเสี่ยงที่จะถูกทำลายมากกว่าพืชผลทั่วไป เช่นข้าวบาร์เลย์หรือข้าวสาลี[ 113 ]หลังจากการยึดครองอียิปต์ของอังกฤษในปี 1882อังกฤษได้เร่งการเปลี่ยนไปใช้ระบบชลประทานแบบถาวรด้วยการสร้างเขื่อนเดลตาเขื่อนอัสยูตและเขื่อนอัสวาน แห่งแรก ระบบชลประทานแบบถาวรลดการควบคุมน้ำในท้องถิ่นและทำให้การทำเกษตรกรรมเพื่อยังชีพแบบดั้งเดิมหรือการปลูกพืชชนิดอื่นเป็นเรื่องยากอย่างยิ่ง ซึ่งในที่สุดก็ส่งผลให้ชาวนาจำนวนมากล้มละลายและ เกิดการกบฏอูรา บีในปี 1879-1882 [ 114 ]
ตัวอย่างตามประเทศ
ดูแม่แบบด้านล่างนี้:
( ลิงก์ไปยังเทมเพลตที่คล้ายกันสำหรับผู้ใช้มือถือ)
แกลเลอรี่
จุดศูนย์กลางของระบบชลประทานแบบหมุนรอบแกนกลาง
รอยรั่วในท่อน้ำหยดของระบบชลประทานขนาดเล็ก
การรดน้ำบลูเบอร์รี่ด้วยระบบสปริงเกลอร์ในเมืองเพลนวิลล์ รัฐนิวยอร์กสหรัฐอเมริกา
ระบบชลประทานในรัฐทมิฬนาฑู ประเทศอินเดีย
คลองชลประทานในมอนทัวร์เคาน์ตี รัฐเพนซิลเวเนีย สหรัฐอเมริกา
สวนน้ำในสิกิริยาประเทศศรีลังกา
หัวฉีดน้ำขนาดเล็ก
ดูเพิ่มเติม
เชิงอรรถ
- ↑ดู wiktionary:reticulated water
แหล่งที่มา
บทความนี้มีการนำข้อความจากงานเนื้อหาเสรีมาใช้ ได้รับอนุญาตภายใต้ CC BY 4.0 ( คำชี้แจง/การอนุญาต) ข้อความนำมาจากรายงานสถานการณ์ทรัพยากรที่ดินและน้ำของโลกเพื่ออาหารและการเกษตร ปี 2025องค์การอาหารและเกษตรแห่งสหประชาชาติ (FAO)
บทความนี้มีการนำข้อความจากงานเนื้อหาเสรีมาใช้ ได้รับอนุญาตภายใต้ CC BY 4.0 ( คำชี้แจง/การอนุญาต) ข้อความนำมาจากหนังสือสถิติประจำปี 2025 ขององค์การอาหารและเกษตรแห่งสหประชาชาติ( World Food and Agriculture – Statistical Yearbook 2025)
แหล่งที่มา
บทความนี้มีการนำข้อความจากงานเนื้อหาเสรีมาใช้ ได้รับอนุญาตภายใต้ CC BY-SA IGO 3.0 ( คำชี้แจง/การอนุญาต) ข้อความนำมาจากWorld Food and Agriculture – Statistical Yearbook 2023 , FAO, FAO
ลิงก์ภายนอก
- คณะกรรมการระหว่างประเทศว่าด้วยการชลประทานและการระบายน้ำ (ICID)
- ระบบชลประทานณ ศูนย์ข้อมูลคุณภาพน้ำ กระทรวงเกษตรของสหรัฐอเมริกา
- AQUASTAT : ระบบข้อมูลระดับโลกของ FAO เกี่ยวกับน้ำและการเกษตร