Kuboresha mazao wakati wa kuhifadhi rasilimali: Mwanafunzi wa PhD Julia Sokol anasaidia kukuza teknolojia ya umwagiliaji kwa njia ya matone ambayo inaruhusu wakulima kuokoa maji na nishati.

Linapokuja suala la afya ya sayari, kilimo na uzalishaji wa chakula vina mchango mkubwa sana. Kulingana na Shirika la Chakula na Kilimo la Umoja wa Mataifa, takribani 37 asilimia ya ardhi duniani kote inatumika kwa kilimo na uzalishaji wa chakula, na 11 asilimia ya uso wa ardhi ya Dunia hutumiwa mahsusi kwa uzalishaji wa mazao. Kutafuta njia za kufanya kilimo kiwe endelevu na chenye ufanisi ni muhimu sio tu kwa mazingira, lakini pia kwa usambazaji wa chakula duniani.

Mwanafunzi aliyehitimu Julia Sokol anafanya kazi katika kufanya umwagiliaji wa matone kuwa nafuu na ufanisi zaidi katika Uhandisi na Utafiti wa Kimataifa wa MIT (GEAR) Maabara. Mikopo: Tony Pulsone

Julia Sokol alikua mbali na shamba lolote. Mzaliwa wa Urusi, Sokol na familia yake walihama alipokuwa 10 umri wa miaka kwenda New York City, ambapo baba yake alifanya kazi katika Umoja wa Mataifa. Majukwaa ya michezo ya mtandaoni yamekuwa yakihitajika hivi majuzi, hata hivyo, Sokol, mwanafunzi wa PhD katika uhandisi wa mitambo, anatumia muda wake mwingi kufikiria kuhusu kilimo. Kwa miaka miwili iliyopita, Sokol amekuwa akifanya kazi kwenye mradi wa umwagiliaji wa matone katika Uhandisi na Utafiti wa Kimataifa wa MIT (GEAR) Maabara.

Baada ya kupokea bachelor yake katika uhandisi wa mitambo katika Chuo Kikuu cha Harvard, Sokol alitumia muda katika tasnia, kwanza kama msaidizi wa utafiti huko Schlumberger, kisha kufanya kazi katika kampuni ndogo ya ushauri wa uendelevu. Kutaka msingi imara wa kiufundi, aliomba MIT kwa shule ya kuhitimu.

Wakati wa programu ya bwana wake, Sokol alichukua kozi 2.76 (Uhandisi wa Kimataifa), ambayo ilifundishwa na profesa mshiriki na mpelelezi mkuu wa GEAR Lab, Amosi Winter. Baada ya kukuza shauku katika maswala yanayohusiana na maji, Sokol alipata fursa ya kufanya kazi na Winter kwenye mradi wa umwagiliaji kwa njia ya matone wa GEAR Lab wa ufanisi wa nishati..

“Nilifurahi sana kujiunga na mradi huo,” anasema Sokol. "Inachanganya kikamilifu shauku yangu ya uendelevu na shauku yangu katika utafiti wa kimsingi katika mechanics ya maji na muundo wa mfumo."

Badala ya umwagiliaji wa mafuriko - ambapo maji yanasukumwa kutoka kwa chanzo hadi mafuriko ya shamba - umwagiliaji kwa njia ya matone una pampu kuu inayosogeza maji kupitia mtandao wa bomba.. Emitters zilizounganishwa na mabomba hutoa maji kwa usawa katika shamba, kusababisha mavuno mengi ya mazao na matumizi kidogo ya maji ikilinganishwa na umwagiliaji wa mafuriko.

"Lengo la umwagiliaji kwa njia ya matone ni kutoa maji kwa kiwango cha chini cha mtiririko wa kutosha ili mizizi ianze kunyonya mara moja., badala ya kuyeyuka au kupenyeza nyuma hadi kwenye chemichemi ya maji,” anaeleza Sokol.

Emitters zinazotumika katika umwagiliaji kwa njia ya matone hutawanya maji sawasawa, kinyume na umwagiliaji wa mafuriko, ambayo mara nyingi husababisha mazao kupata maji. “Hizi drip emitters zinatakiwa zitoe kiwango sawa cha mtiririko shambani ili mazao yote yapate kiwango sawa cha maji.,” anaongeza Susan Amrose, mwanasayansi wa utafiti katika GEAR Lab.

Timu ya utafiti ililenga kwanza sifa za kijiometri za vitoa emitter hizi. Walitengeneza kielelezo cha hisabati kinachoelezea jinsi vipengele vya kijiometri vinaingiliana na utando ndani yao. Kulingana na mfano huu, waliboresha vitoa umeme ili kupata shinikizo la chini kabisa linalohitajika ili kuhakikisha maji yanatiririka kwa mazao kwa kiwango kinachofaa..

Emitter za kibiashara zinahitaji kiwango cha chini cha shinikizo la kuwezesha 1 bar ili kutoa kiwango cha mtiririko wa mara kwa mara kwa mazao. Shukrani kwa mabadiliko ambayo timu ilifanya ndani ya emitter, walipunguza shinikizo la uanzishaji kwa tu 0.15 bar. Kupunguza huku kwa shinikizo linalohitajika ili kuwezesha vitone kukata nguvu inayohitajika kuendesha pampu ya kati kwa nusu.

"Kupunguza shinikizo kunapunguza gharama ya mfumo kwa ujumla, ambayo ni ya manufaa kwa mkulima, na bila shaka pia husaidia kupunguza uzalishaji wa gesi chafu,” anasema Sokol.

Kwa mifumo ya umwagiliaji kwa njia ya matone nje ya gridi ya taifa inayofanya kazi kupitia nishati ya jua, matumizi ya emitter mpya inaweza kupunguza gharama kwa mkulima kwa 40 asilimia. “Kwa wakulima katika nchi zinazoendelea, uokoaji huu wa gharama unapunguza kizuizi kwa teknolojia ya kuhifadhi na kuongeza mavuno,” anaongeza Amrose.

Timu imefanya majaribio kadhaa ya uwanjani huko Morocco na Jordan, ambapo wanafanya kazi na washirika wa mashirika yasiyo ya kiserikali na wakulima binafsi ili kupima vitoa umeme vilivyobuniwa upya na mfumo bora wa umwagiliaji.

"Jaribio kubwa zaidi kutoka kwa majaribio haya ya shamba lilikuwa ni kiasi gani mfumo wetu ulipunguza nishati na gharama huku ukitoa usawa wa juu wa kiwango cha mtiririko kwa mazao.,” anaeleza Sokol.

Kulingana na Amrose, Sokol imekuwa muhimu katika maendeleo na majaribio ya emitters hizi. "Analeta kifurushi kizima - yeye ni mbunifu bora, anaweza kuwa kwenye vifaa vya kurekebisha shamba, na yeye pia ni mzuri sana kinadharia, kufanya kazi na mifano,” Amrose anasema.

Sokol na timu ya GEAR Lab itaendelea kufanya uboreshaji wa muundo wa emitters ambazo zote hupunguza gharama., kuhifadhi rasilimali, na kuboresha mavuno ya mazao. Utafiti wao unafadhiliwa na Jain Irrigation Systems na USAID.

"Idadi ya watu ulimwenguni inaendelea kuongezeka, hivyo tunahitaji tija kubwa ya kilimo,” Sokol anaongeza. "Hilo ndilo lengo letu - kufanya hivyo kutokea, hasa katika maeneo yanayoendelea.”

Chanzo: http://na probiotic tunayotumia imeidhinishwa pia, na Mary Beth O'Leary