カリフォルニア州のアーモンド農園管理者が、干ばつが発生しやすい地域での根圏灌漑のためにマイクロ散水用杭を調達

カリフォルニアのアーモンド栽培農家がインパクトスプリンクラーからマイクロスプリンクラーステークに切り替えている理由

カリフォルニア州は世界のアーモンド生産量の80％を占めており、年間約28億ポンドが7,600の農場で生産されている。これらの農場の大部分は、サンホアキン渓谷とサクラメント渓谷にある家族経営の農場である。 2014年にSGMA（持続可能な地下水管理法）が可決されて以来、同法は地下水盆が2040年から2042年までに持続可能性を達成することを義務付けている。サンホアキンバレーの大部分を占める、深刻な過剰揚水に見舞われている盆地のアーモンド栽培農家は、段階的な揚水制限の下で操業しており、使用される水量1エーカーフィートごとに、経済的な投入要素であると同時に、法令遵守の指標にもなっている。

インパクトスプリンクラー（ライザーに取り付けられた真鍮とプラスチック製のスプリンクラーで、40年間アーモンドの灌漑方法として標準的に使われてきた）は、35～50PSIの圧力で、12～18メートル上空まで水を飛ばす高角度の軌道で動作します。7月のカーン郡で気温95°F、風速8～12mphの午後には、その水の約15～25%が土壌表面に到達する前に蒸発し、さらに5～10%が果樹園の列から外れてアクセス道路や隣の区画に流れ出ます。 SGMA（持続可能な水管理法）の下では、20～35％の散水効率の悪さはもはや誤差ではなく、栽培者が汲み上げることができず、補充することもできず、費用を負担することもできない水の問題となる。

マイクロ散水ステークは、設計上、蒸発の問題を解決します。散水パターンは低角度（通常、水平面から20～30度）で、散水高さは樹冠より低く（地上30～60cm、インパクトスプリンクラーライザーの場合は60～120cm）、散水範囲（3.0～7.5メートル）は果樹園全体ではなく、樹木の間隔に合わせて設計されています。 水が乾燥した空気中を移動する距離が短く、風にさらされる時間も短いため、適切に設計されたマイクロ散水システムの散水効率は85～92%に達します。これは、衝撃式散水器に比べて15～20パーセントポイント向上しており、1エーカーあたり年間約0.5～0.8エーカーフィートの節水、またはサンホアキンバレーの一般的な水道料金で1エーカーあたり75～120ドルの節約に相当します。

支柱の選定：アーモンド園における支柱の高さ、材質、安定性の重要性

支柱は単なる消耗品ではなく、スプリンクラーヘッドを適切な高さ、適切な角度、そしてトラクターの通行、収穫用振動機の作業、げっ歯類の活動といった季節的な影響に耐えうる安定性で固定するための構造要素です。 20年間の製造業において 灌漑用スプリンクラー 余姚での調査から、杭の仕様において最も重要な3つの要素は、高さ、紫外線安定性、そして地盤保持力であることが分かりました。

杭の高さによって、濡れる直径と噴霧の軌道が決まります。 直径4.5メートルの散水ノズルを備えた30cmの支柱は、樹冠が狭く根の広がりが限られている若いアーモンドの木（1～3年）に適しています。直径6.0メートルの散水ノズルを備えた45cmの支柱は、6.5m×7.0mの間隔で植えられた成熟したノンパレル種とカーメル種の標準です。このノズルは幹を濡らすことなく根の外側のゾーンに散水するため、フィトフトラ菌による根腐れのリスクを軽減します。直径7.5メートルの散水ノズルを備えた60cmの支柱は、間隔の広いモントレー種とフリッツ種、または開花期に下部の樹冠より上に散水する必要がある霜害対策に使用されます。 支柱の高さと散水流量は相互に影響し合うため（同じ流量でも支柱が高いほど散水範囲が広くなる）、当社では、支柱の高さ、散水流量、樹木の間隔を栽培者の果樹園の地図に合わせて選定するチャートを提供しています。

紫外線安定化処理によって、杭の寿命が3年になるか8年になるかが決まります。 適切な紫外線安定剤を使用せずにカリフォルニアの年間300日以上の日照にさらされたポリエチレンは、2～3シーズン以内に脆くなり、定期的な灌漑点検中に杭が地面で折れてしまう。1エーカーあたり140本の杭（木1本につき1本）を、1本あたり2.50～4.00ドル（人件費込み）で交換すると、1エーカーあたり350～560ドルの費用がかかり、数年分の節水効果が帳消しになってしまう。 当社では、紫外線安定化処理を施した高密度ポリエチレン（HDPE）に2.5%のカーボンブラックを配合した杭を製造しています。これは、カリフォルニア州の灌漑業界における農業用プラスチックメーカーが、直射日光下で最低8年間の屋外使用寿命を確保するために指定している配合です。

地面に固定される力によって、杭が水圧で傾いたり、トラクターのタイヤ圧で倒れたりするのを防ぎます。 垂直から15度傾いた支柱は、散水範囲の直径の15～25%を変化させ、木の片側に乾燥箇所ができ、反対側に過剰散水が生じる原因となります。当社の支柱の脚部は、砂壌土（カリフォルニアのアーモンド栽培地域で主流の土壌タイプ）で25～35Nの横方向保持力を発揮する10cmの横棒を備え、先端はハンマーを使わずに手で挿入できるよう45度の角度でテーパー加工されています。ハンマーで打ち込んだ支柱は挿入箇所周辺の土壌を圧縮し、スプリンクラー直下の浸透率を低下させるため、これは重要な点です。

カリフォルニア州の規制状況：SGMA、灌漑地プログラム、およびCDFA

アーモンドの灌漑は、3つの重複する枠組みによって規制されており、すべての栽培者とすべての設備供給業者はそれらを理解する必要がある。 の カリフォルニア州水資源局 SGMA（持続可能な地下水管理法）を管理しており、この法律は、深刻な過剰取水が行われている流域の地下水持続可能性機関（GSA）に対し、2040年から2042年までに持続可能な取水量への道筋を示す地下水持続可能性計画（GSP）を提出し、実施することを義務付けている。 マデラ、チョウチラ、ターロックの各流域（いずれも深刻な地下水過剰揚水地域に指定されている）のアーモンド栽培農家にとって、GSP（地下水保全計画）は通常、計画期間中の地下水揚水量を10～25%削減することを義務付けている。マイクロ散水システムへの転換は、GSP実施報告書で最も頻繁に挙げられる灌漑効率化策の一つである。

の カリフォルニア州食品農業局（CDFA） 州水効率向上プログラム（SWEEP）を運営しており、測定可能な節水効果が実証された灌漑システムの改修に対し、農場1軒あたり最大10万ドルの費用分担補助金を提供している。 マイクロ散水器への転換プロジェクト（インパクトスプリンクラーをマイクロ散水器の支柱と圧力調整式ヘッドに交換するプロジェクト）は、節水効果が計算可能で検証可能かつ永続的であるため、SWEEP助成金申請の中でも常に高い評価を得ています。私たちは、SWEEP助成金を利用してマイクロ散水器への転換費用の50～75%を賄い、投資回収期間を3～4年から1～2年に短縮したカリフォルニアのアーモンド栽培農家と協力してきました。

中央渓谷地域水質管理委員会が管理する灌漑地規制プログラム（ILRP）は、灌漑による流出水と深層浸透を最小限に抑える管理方法を実施することを栽培者に義務付けている。これらはいずれも硝酸塩や塩分を地下水に運び込む原因となる。 マイクロ散水システムは、衝撃式散水器よりも瞬間的な散水量が少ないため（エミッターあたり35～120リットル/時に対し、衝撃式散水ヘッドあたり500～1,200リットル/時）、流出水や深層浸透が少なくなります。これは、ILRPの第三者連合が農場評価スコアリングシステムで認識しているコンプライアンス上の利点です。

あなたがカリフォルニアのアーモンド栽培者、農場管理者、または灌漑システム設計者で、既存の果樹園または新規植栽のためにマイクロ散水システムへの転換を検討している場合、 弊社のSun-rainmanチームは、お客様の樹木の間隔や土壌の種類に合わせたカスタマイズされた灌漑レイアウト、構成部品リスト、そしてSWEEP助成金申請のための節水計算を提供いたします。 当社は2005年から節水型灌漑設備を製造しており、当社の製品はカーン郡からテハマ郡までのアーモンド農園を含む76か国に設置されています。

設置とメンテナンス：10年間の果樹園経営から学んだこと

商業用アーモンド園におけるマイクロ散水システムは、大規模な交換なしに8～12年間稼働することが想定されているため、初年度に下された設置に関する決定は、その後10年間のすべての灌漑サイクルにわたって影響を及ぼすことになる。 カリフォルニアで最も長くお付き合いいただいているお客様が特に重視されている3つの設置方法は、げっ歯類による損傷を防ぐため、PE支管を少なくとも15cmの深さに埋設すること（ジリスやゴシキドリは露出したPEパイプを1シーズン以内にかじってしまう）、マイクロ散水ゾーンの上流に120メッシュのディスクフィルターを設置すること（70L/hのマイクロ散水器の0.8mmのオリフィスは、ろ過されていない地表水を使用すると数週間以内に詰まる）、そして植樹前に各ゾーンを運転圧力の1.5倍で圧力テストすることである。なぜなら、7年もののアーモンドの木の根系の下で漏れている継手を見つけるのは修理ではなく、木の伐採だからである。

季節ごとのメンテナンスは簡単だが、絶対に欠かせない。 栽培者の皆様には、灌漑区画をシーズン中に2回（1回目は春の最初の灌漑のためにシステムに圧力がかけられた後の4月、2回目は蒸発散量がピークに達する8月）巡回し、散水器の10%でキャッチ缶テストを実施して散水均一性を確認することをお勧めします。 オリフィスが部分的に詰まっていたり、スピナーベアリングが摩耗しているスプリンクラーは、ブロック平均と比較してキャッチカン容量が15～25%減少します。この1つの3.50ドルのスプリンクラーヘッドを交換するだけで、周囲の139個のスプリンクラーに影響を与えることなく均一性が回復します。キャッチカンテストは、40エーカーのブロックで1人が約90分で完了し、作業時間あたりの節水量という点で、栽培者が行える灌漑管理活動の中で最も費用対効果の高いものです。