GLOBAL KNOWLEDGE ARK

Žemės ūkis ir ateities maisto sistemos · Straipsnis

Vandens naudojimo našumas ir poveikis baseinui

Naudingą produkciją palyginkite su aiškiai įvardytu vandens kiekiu vardiklyje ir sekite grįžtamuosius srautus už lauko ribų.

Pasirengimas ir susiję straipsniai

Bendrieji žinių pagrindai

Susiję straipsniai

Straipsnis padės

  • Atskirti tiekiamą, sunaudojamą, grįžtantį ir sukauptą vandenį.
  • Paaiškinti, kodėl lauko ir baseino apskaita suteikia skirtingus požiūrius.
  • Apskaičiuoti našumą, vardiklyje naudojant tiekiamą vandenį ir ET.
  • Vandens taupymo teiginius vertinti pagal plotą, kokybę, laiką ir susietus naudotojus.

Vandens naudojimo našumui reikia apibrėžto vardiklio

Du laukai gali užauginti po toną grūdų, nors iš laistymo tiekimo sistemos paima skirtingą vandens kiekį. Toks palyginimas naudingas, tačiau dar neapibūdina jų bendro vandens sunaudojimo ar poveikio žemiau esančioms vietoms. Vandens naudojimo našumas – tai naudinga produkcija, padalyta iš nurodyto vandens kiekio. Visada įvardykite abi dalis.

Fiziniam našumui skaitiklis gali būti nurodyto augalo produkcijos kilogramai esant apibrėžtam drėgniui. Vardiklis gali būti patiektas laistymo vanduo, bendras tiekimas arba faktinė ET. Tai skirtingi rodikliai. Pajamos vienam vandens kiekiui apima kainą, sąnaudas ir rinkos aplinkybes; jų negalima tapatinti su kilogramais kubiniam metrui ar vien jomis nustatyti ekologinių rezultatų.

Paėmimas nėra tas pats, kas sunaudojimas

Paėmimas – tai vandens paėmimas iš upės, telkinio ar vandeningojo sluoksnio tam tikram naudojimui. Dalis gali būti grąžinta kaip skystas vanduo. Šioje apskaitoje sunaudojimas yra vandens virtimas garais garuojant ir vykstant transpiracijai. Pasirinktoje sistemoje ir laikotarpyje atsargos taip pat gali didėti ar mažėti. Siurblio skaitiklis apibūdina vieną srautą; jis neišmatuoja visų šių vandens paskirties vietų.

Nurodykite ribas: šaknų zoną, ūkį, laistymo sistemą ar baseiną. Žemiau šaknų nutekantis vanduo palieka šaknų zonos apskaitą, bet baseino apskaitoje gali papildyti vandeningąjį sluoksnį. Todėl tas pats fizinis srautas abiejose apskaitose yra skirtingose vietose. Tai ribų pakeitimas, o ne įrodymas, kad vanduo išnyko ar atsirado.

Grįžtamieji srautai turi paskirties vietas ir apribojimus

Grįžtamasis srautas – tai skystas vanduo, paliekantis tiesioginį naudojimą ir pasiekiantis kitą sistemos dalį. Jį galbūt galima pakartotinai panaudoti žemiau esančiose vietose arba paimti iš gruntinio vandens. Tokia galimybė priklauso nuo vietos, laiko, vandens kokybės, prieigos ir infrastruktūros. Po reikiamo sezono atitekantis arba netinkamos kokybės vanduo negali būti laikomas visiškai prieinamu kitam naudotojui.

Sumuodami pakartotinius paėmimus, neskaičiuokite to paties vandens du kartus. Tas pats kiekis gali būti nukreiptas, grąžintas ir vėl nukreiptas. Bendri paėmimai jo kelyje gali viršyti atskirą į baseiną patenkantį vandens kiekį. Nuosekli baseino apskaita seka sunaudojimą, nepanaudojamą ištekėjimą ir atsargas bei nukreipiamą vandenį. Ji taip pat įvertina kitoms sistemos funkcijoms reikalingą vandenį.

Mažesnis tiekimas gali lydėti nepakitusį sunaudojimą

Palyginkite du hipotetinius būdus aprūpinti tą patį lauką per tą patį laikotarpį. Prieš pakeitimą paimama ir patiekiama 1 000 m³, 600 m³ tenka ET, o 400 m³ grįžta. Po pakeitimo tiekiama 800 m³, ET lieka 600 m³, o grįžtamasis srautas yra 200 m³. Tarkime, nėra kritulių, kitų srautų ar atsargų pokyčio, o visus grįžtamuosius srautus galima pakartotinai panaudoti pasirinktame baseine ir laikotarpyje.

Abu balansai užsidaro: 1 000 = 600 + 400 ir 800 = 600 + 200. Tiekimas sumažėja 200 m³, tačiau sunaudojimas nepakinta. Baseinas taip pat gauna 200 m³ mažesnį grįžtamąjį srautą. Šis pavyzdys nereiškia, kad atnaujinimai niekada netaupo vandens; jis parodo, kodėl vien sumažėjusio tiekimo nepakanka kaip įrodymo. Kitokios grįžimo vietos, mažesnis garavimas ar pakitusios atsargos pakeistų vertinimą.

Iliustracinės to paties lauko vandens apskaitos vienam laikotarpiui
DydisPrieš (m³)Po (m³)
Paėmimas = tiekimas laukui1 000800
Sunaudojimas dėl ET600600
Pakartotinai panaudojamas grįžtamasis srautas400200
Atsargų pokytis00
Paėmimas − grįžimas600600

Palyginkite paskirties vietas kintant tiekimui

Palyginkite paskirties vietas kintant tiekimuiHipotetinis laukas po pakeitimo gauna mažiau vandens, tačiau ET nepakinta, o pakartotinai panaudojami grįžtamieji srautai sumažėja. Suporuotos reikšmės yra alternatyvūs scenarijai, o ne vienu metu vykstantys srautai. Rodyklės neatitinka mastelio; lentelėje pateikti tikslūs kiekiai ir prielaidos.Paėmimas 1 000→800 m³Prieš ir po; šiame pavyzdyjetiekimas lygus paėmimui.Tas pats laukas irlaikotarpisNėra kritulių, kitų srautų aratsargų pokyčio.ET 600→600 m³Vandens sunaudojimas virstantgarais nepakinta.Grįžta 400→200 m³Skystą grįžimą galima visiškaipanaudoti nurodytame baseine.Prieš / poSunaudojamavirstant garaisPakartotinaipanaudojamasskystis
Suporuotos reikšmės yra alternatyvūs scenarijai, o ne vienu metu vykstantys srautai. Rodyklės neatitinka mastelio; lentelėje pateikti tikslūs kiekiai ir prielaidos.
Skaityti schemos paaiškinimą

Hipotetinis laukas po pakeitimo gauna mažiau vandens, tačiau ET nepakinta, o pakartotinai panaudojami grįžtamieji srautai sumažėja.

Dalys

Paėmimas 1 000→800 m³
Prieš ir po; šiame pavyzdyje tiekimas lygus paėmimui.
Tas pats laukas ir laikotarpis
Nėra kritulių, kitų srautų ar atsargų pokyčio.
ET 600→600 m³
Vandens sunaudojimas virstant garais nepakinta.
Grįžta 400→200 m³
Skystą grįžimą galima visiškai panaudoti nurodytame baseine.

Ryšiai

  • Paėmimas 1 000→800 m³ → Tas pats laukas ir laikotarpis: Prieš / po
  • Tas pats laukas ir laikotarpis → ET 600→600 m³: Sunaudojama virstant garais
  • Tas pats laukas ir laikotarpis → Grįžta 400→200 m³: Pakartotinai panaudojamas skystis

Produkcijos santykis gali gerėti netaupant baseino vandens

Tarkime, abiem atvejais gaunama 1 200 kg tų pačių sausų grūdų. Pagal patiektą vandenį našumas pasikeičia nuo 1 200 / 1 000 = 1,2 iki 1 200 / 800 = 1,5 kg/m³. Pagal sunaudotą vandenį jis lieka 1 200 / 600 = 2 kg/m³. Abu teiginiai teisingi, nes jų vardikliai skirtingi. Juos suplakus būtų pateiktas klaidinantis teiginys.

Svarbus ir plotas. Sistema gali pagerinti produkciją iš lauko ar vienam patiekto vandens vienetui, kartu plečiant laistomą plotą, keičiant augalus ar didinant ET. Tuomet bendras sunaudojimas gali didėti. Ir atvirkščiai, tikras pakartotinai nepanaudojamų nuostolių ar nereikalingo garavimo sumažėjimas gali sutaupyti vandens tinkamai apibrėžtoje sistemoje. Nei viena baigtis automatiškai nekyla iš įrangos kategorijos.

Pasirinkimams įvertinti naudokite apskaitą

Tam tikromis sąlygomis laistymo patobulinimai gali padėti patikimiau parinkti laiką, geriau paskirstyti vandenį ar sumažinti siurbimo ir eksploatavimo naštą. Šią naudą matuokite tiesiogiai kartu su energija, investicijomis, priežiūra, įgūdžiais ir naudinga augalo produkcija. Naujos slėginės sistemos energijos poreikiai gali skirtis nuo pakeistos sistemos; mažesnis vandens skaitiklio rodmuo nėra energijos matavimas.

Teigdami, kad vanduo sutaupytas, užfiksuokite vietą, laikotarpį, produkcijos vertinimo pagrindą, laistomą plotą, paėmimą, sunaudojimą, grįžimo vietą ir kokybę bei atsargų pokytį. Atskirkite išmatuotus srautus nuo apskaičiuotų dydžių ir neišspręstų balanso narių. Lauko valdymas gali suteikti svarbių pagerinimų, o baseino koordinavimas apima susietus naudotojus ir išteklių ribas. Apskaita leidžia kiekvieną teiginį vertinti tuo mastu, kuriam jis turėtų galioti.

Išnagrinėti pavyzdžiai

Mažesnis skaitiklio rodmuo

Ar iliustracinis tiekimo pakeitimas sumažina sunaudojimą dėl ET?

  1. Prieš: 1 000 m³ įvesties = 600 m³ ET + 400 m³ grįžimo.
  2. Po: 800 m³ įvesties = 600 m³ ET + 200 m³ grįžimo.
  3. Abiem atvejais paėmimas minus grįžimas yra 600 m³.

Tiekimas sumažėja 200 m³, o sunaudojimas lieka 600 m³, laikantis nurodytų pakartotinai panaudojamo grįžimo ir nulinio atsargų pokyčio prielaidų.

Du našumo skaičiavimai

Kas pasikeičia gaunant tuos pačius 1 200 kg sausų grūdų?

  1. Prieš pakeitimą našumas pagal tiekimą: 1 200 / 1 000 = 1,2 kg/m³.
  2. Po pakeitimo našumas pagal tiekimą: 1 200 / 800 = 1,5 kg/m³.
  3. Našumas pagal ET abiem atvejais: 1 200 / 600 = 2 kg/m³.

Našumas pagal patiektą vandenį pagerėja, o pagal ET nepakinta. Nei vienas santykis atskirai neapibūdina energijos, mitybinės vertės ar visų baseino rezultatų.

Pasitikrinkite supratimą

  1. Laukas gauna mažiau laistymo vandens. Ar vien tai įrodo, kad baseine sutaupoma vandens?

    Rodyti atsakymą ir paaiškinimą

    Ne.

    Reikia įvertinti sunaudojimą, grįžtamuosius srautus, atsargas, plotą ir kitus susietus srautus.

  2. Ar kiekvieną skystą grįžtamąjį srautą galima laikyti iškart pakartotinai panaudojamu?

    Rodyti atsakymą ir paaiškinimą

    Ne.

    Pakartotinį panaudojimą gali riboti paskirties vieta, laikas, kokybė, prieiga ir infrastruktūra.

  3. Ar našumo rodiklius pagal patiektą vandenį ir ET galima lyginti tarsi jų vardikliai sutaptų?

    Rodyti atsakymą ir paaiškinimą

    Ne.

    Pirmiausia įvardykite ir suderinkite vardiklį, produkcijos vertinimo pagrindą, plotą ir laikotarpį.

Svarbiausios mintys

  • Našumas yra apibrėžta produkcija, padalyta iš apibrėžto vandens kiekio.
  • Paėmimas, sunaudojimas dėl ET, grįžtamieji srautai ir atsargos yra skirtingi dalykai.
  • Mažesnis tiekimas laukui gali sumažinti grįžimą nekeičiant sunaudojimo.
  • Pakartotinio panaudojimo galimybė priklauso nuo to, kur, kada ir kokios kokybės vanduo grįžta.
  • Pagerinimus ir sutaupymą vertinkite pagal visas sistemos ribas ir tikrus įrodymus.

Šaltiniai

Šaltiniai, kuriais grindžiami straipsnio paaiškinimai ir pavyzdžiai.

  1. Food and Agriculture Organization of the United Nations (FAO)2 šaltiniai
    1. Does improved irrigation technology save water? A review of the evidenceChris Perry, Pasquale StedutoŽinynas · PDFfao.orgSkaityti šaltinį
    2. Crop evapotranspiration — Chapter 1: Introduction to evapotranspirationRichard G. Allen, Luis S. Pereira, Dirk Raes, Martin SmithMokomoji medžiagafao.orgSkaityti šaltinį