Een 65-jarige vergelijkende analyse tussen de Amerikaanse opbrengsten van geïrrigeerde en regengevoede gewassen heeft een boodschap voor boeren geklonken:landbeheerders en beleidsmakers:Let op de kloof.

Suat Irmak en Meetpal Kukal van de Universiteit van Nebraska-Lincoln analyseerden de jaarlijkse opbrengsten van negen gewassen:maïs, soja, zomertarwe, wintertarwe, sorghum, katoen, gerst, haver en luzerne - per provincie van 1950 tot 2015.

Irmak en Kukal ontdekten dat de opbrengstverschillen - verschillen in voedsel geproduceerd met irrigatie versus alleen regenval - over het algemeen groter werden gedurende die periode, een trend waarvan ze vermoeden dat deze deels voortkomt uit klimaatverandering en technologische vooruitgang in irrigatiebeheer.

Maar de snelheid waarmee die kloof groter werd, en hoe consequent ze dat in de loop van de tijd deden, verschilden aanzienlijk tussen de gewassen en de regio's waar ze werden verbouwd.

"Je krijgt meer opbrengst van geïrrigeerde dan met regen gevoede (landbouw), maar de grootte van de opbrengstverhoging is een functie van verschillende variabelen, " zei Irmak, Eberhard Distinguished Professor van Biologische Systems Engineering. "Het is niet verwonderlijk dat naarmate de neerslag toeneemt, de yield gap wordt kleiner. Maar dat heeft ook ruimtelijke en temporele eigenschappen, dus het is niet echt constant in alle regio's of voor alle gewassen."

Irrigatie was het meest gunstig voor de maïsopbrengst, volgens de studie, het stimuleren van hen 270 procent nationaal over de 65-jarige spanwijdte. Door het unieke groeiseizoen van wintertarwe steeg de opbrengst slechts met 25 procent door irrigatie, de kleinste winst van de negen gewassen. Maar zelfs gewasspecifieke opbrengsttekorten varieerden merkbaar per locatie. Twee maïsteeltgebieden, gescheiden door ongeveer 700 mijl, bijvoorbeeld, zag een zevenvoudig verschil in irrigatiegerelateerde opbrengstwinsten.

Nadat we dergelijke verschillen in ongeveer 80 procent van het gecultiveerde land van de Verenigde Staten in kaart hebben gebracht, de onderzoekers zeiden dat ze hopen dat de bevindingen kunnen helpen bij het begeleiden van toekomstige gewasproductie, terwijl het waterbeheer en het irrigatiegebruik in het hele land worden gekalibreerd.

Regio's of staten met historisch grotere lacunes, vooral degenen die de meest irrigatie-dorstige gewassen verbouwen, zou kunnen overwegen meer te irrigeren of te investeren in bodembeheerpraktijken die helpen vocht vast te houden, zei Irmak. Degenen die historisch gezien weinig verschil hebben gezien - of, op een paar gebieden, gezien de kloof tussen geïrrigeerde en regengevoede opbrengsten kleiner wordt, zouden ze kunnen besluiten hun middelen op andere manieren toe te wijzen.

De precisie van de studiegegevens op provinciaal niveau kan individuele boeren ook helpen om het potentiële rendement van investeringen in irrigatie beter in te schatten.

"We hebben die antwoorden voor verschillende gewassen in elke provincie, zodat ze terug kunnen gaan en wat analyse kunnen doen, "Zei Irmak. "Als ze een draaipunt willen kopen voor ongeveer $ 150, 000 en hun land omzetten in irrigatie, zij kunnen de (return on investment) kwantificeren. Natuurlijk, dit zijn bereiken (van waarden), maar ze kunnen zeggen, bijvoorbeeld, "Ik kan mijn opbrengst met zo'n vier tot zes ton per hectare verhogen. Afhankelijk van de graanprijzen, in de loop van vijf tot acht jaar, Ik kan mijn spil betalen.""

Irmak en Kukal kwantificeerden ook het aantal jaren dat bepaalde provincies er niet in slaagden enige betekenisvolle opbrengst van een gewas te genereren wanneer ze alleen afhankelijk waren van regenval, waarmee sommige landbouwers rekening kunnen houden bij risicobeoordelingen op lange termijn, aldus de onderzoekers.

"Er is een groter risico met regengevoed (landbouw), " zei Irmak. "Er is een overall, lange termijn gemiddelde waarde voor regenafhankelijke opbrengsten, maar dat betekent niet dat je die opbrengst elk jaar krijgt. Daarom beschouwen we irrigatie als een verzekering die de zaken normaliseert en zorgt voor een stabiele productiviteit onder wisselende klimatologische omstandigheden."

De onderzoekers, die in 2018 studies publiceerde die de verlenging van groeiseizoenen en de landbouweffecten van klimaattrends in de Verenigde Staten kwantificeerden, zeiden dat ze verwachten dat boeren en andere agrarische professionals de diepte en complexiteit van de nieuwe analyse verwelkomen.

"Boeren zijn hele slimme mensen, ' zei Irmak. 'In het verlengde daarvan, er is een algemeen concept dat je eenvoudige informatie moet geven en (focus op het) begrijpelijk maken ervan. En dat is geweldig. Maar dat was waarschijnlijk (waar) lang geleden. Dingen veranderen naarmate boeren en hun activiteiten complexer en geavanceerder worden, vooral bij veranderende klimatologische omstandigheden.

"Ik heb veel contact met boeren, bijna dagelijks. Ze willen meer informatie. Ze waarderen steeds meer wetenschappelijk onderbouwde data.”

Daarentegen, Irmak gaf toe dat hij regelmatig te maken krijgt met irrigatiegerelateerde tegenslagen van collega's die milieukwesties bestuderen, inclusief de rol van irrigatie bij het transporteren van stikstof en andere meststoffen naar het grondwater. Een verlangen om dat perspectief in evenwicht te brengen met de voordelen van irrigatie motiveerde Irmak en Kukal om de nieuwe studie te publiceren in Communicatie over milieuonderzoek .

"Irrigatie op 24 procent van het gecultiveerde land produceert 40 procent van de totale wereldwijde voedselvoorziening, "Zei Irmak. "Als we vandaag zouden stoppen met irrigeren, meer mensen zouden lijden of erger worden door aanzienlijk minder voedsel, productie van vezels en voer, vooral in gebieden die al een aanzienlijk tekort aan voorraden hebben. In mijn programma, we kijken naar het verminderen van de negatieve milieu-impact van irrigatie. En ik erken dat irrigatie negatieve milieueffecten kan hebben als het beheer niet goed wordt uitgevoerd; daar bestaat geen twijfel over.

"Maar over het algemeen, irrigatie draagt ​​substantieel bij (voedselproductie), en ik wil deze boodschap overbrengen op platforms waar de meeste milieucollega's zijn. Ik dacht dat dit ertoe zou kunnen bijdragen dat milieu- en landbouwgerichte mensen nadenken over de positieve effecten van irrigatie in plaats van zich alleen op hun eigen ideeën te concentreren."