ระบบชลประทานแบบวงกลม (Center pivot irrigation)

หากคุณผู้อ่านกำลังสงสัยว่าอะไรคือการชลประทานแบบวงกลมตามบทความครั้งนี้ เราอยากจะให้ดูภาพเหล่านี้สัก 2-3 ภาพ ว่าคุณเห็นอะไร ซึ่งเมื่อผมเลื่อนผ่านดูใน Google maps ครั้งแรกยังตกใจ เพราะไม่เคยเห็นรูปแบบพื้นที่วงกลมแบบนี้มาก่อน เอาหล่ะลองไปดูที่ภาพแรกกันก่อนเลย

ภาพแรกเป็นภาพถ่ายดาวเทียมจาก Google maps แถบรัฐโคโลราโด ประเทศสหรัฐอเมริกา (Colorado, USA) เราอาจจะสังเกตเห็นถึงรูปแบบวงกลมแปลกๆมากมายในภาพ งั้นเราไปดูภาพต่อไปกันครับ

ซูมเข้ามาใกล้อีกนิดเราจะเห็นพื้นที่แปลงหลากหลายแปลงที่เป็นรูปวงกลมเด่นชัด บางแปลงก็มีสีเขียว บางแปลงก็เป็นสีน้ำตาล บางแปลงก็สีไม่เต็มวง แต่เป็นลักษณะในการทำประโยชน์แบบวงกลมแน่นอน และซูมเข้าไปอีกในภาพถัดไป

เราจะเห็นถึงรูปแบบวงกลมอันเด่นชัดและแสดงให้เห็นถึงสีเขียวที่เป็นพื้นที่ทำการเกษตร และวงกลมเหล่านี้คืออะไร ถ้าไม่ใช่สิ่งที่เป็นหัวเรื่องของบทความเรานั่นเอง และใช่ครับ เมื่อผมสงสัยจึงค้นหาคำตอบ และนำมาแบ่งปันให้รู้ไปด้วยกัน

ระบบชลประทานแบบวงกลม ที่ในภาษาอังกฤษเรียกว่า Center pivot irrigation หรือ Central pivot irrigation เป็นวิธีในการบริหารจัดการน้ำในแปลงเพาะปลูกรูปแบบหนึ่ง โดยอาศัยหลักการให้น้ำแบบหมุนวนเป็นวงกลมรอบแปลงปลูกทำให้การให้น้ำเป็นไปอย่างทั่วถึงทั่วทั้งแปลง โดยส่วนมากมักทำกันในบริเวณพื้นที่แห้งแล้ง หรือพื้นที่ที่มีปัญหาในปริมาณน้ำฝนที่ตกลงมาน้อย แต่แปลงเกษตรเป็นแปลงใหญ่ ทำให้โจทย์เป็นความต้องการจัดการบริหารน้ำเพื่อการเพาะปลูกให้เป็นไปอย่างมีประสิทธิภาพเพิ่มมากขึ้น ซึ่งระบบการจัดการน้ำแบบนี้นั้นจะอาศัยการทำงานของส่วนจ่ายน้ำที่อยู่ตรงกลาง และการเคลื่อนที่ของแขนที่ทำการจ่ายน้ำผ่านระบบจ่ายน้ำเช่น สปริงเกอร์ โดยหมุนรอบจุดจ่ายน้ำ ดูตามภาพต่อไปเลยครับ

ต้นกำเนิดระบบชลประทานแบบวงกลมนี้เกิดจากการคิดค้นของเกษตรกรที่ชื่อ Frank Zybach ในปี ค.ศ.1940 และคิดค้นปรับปรุงเรื่อยมาจนเป็นดังในรูปแบบปัจจุบัน

หัวใจของระบบแบบนี้คือระบบจ่ายน้ำ และระบบเคลื่อนที่ ในส่วนของระบบการจ่ายน้ำ คือการที่มีศูนย์จ่ายน้ำตรงกลาง และมีแขนที่ยืดออกไปซึ่งมันคือท่อน้ำที่เชื่อมต่อกัน โดยจะยาวไปจนถึงขอบแปลงเพาะปลูกรูปวงกลม และการจ่ายน้ำโดยอาศัยการปล่อยน้ำผ่านหัวสปริงเกอร์ที่เชื่อมต่อระหว่างท่อแขนในระยะที่การกระจายน้ำแผ่ไปได้ถึง

ในส่วนของระบบการเคลื่อนที่นั้น เป็นการอาศัยล้อในแต่ละช่วงเพื่อรองรับน้ำหนักของอุปกรณ์จ่ายน้ำด้านบน และการเคลื่อนที่ของล้อโดยใช้มอเตอร์ไฟฟ้าที่มีพละกำลังเพียงพอในการดึงอุปกรณ์เหล่านั้นให้เป็นวงกลม โดยการเคลื่อนที่ของล้อนั้นอาศัยการเคลื่อนที่ไปพร้อมๆกันโดยมีเซนเซอร์ในการกำหนดการเคลื่อนที่เพื่อควบคุมการหมุนของล้อให้สัมพันธ์กันนั่นเอง

โดยส่วนใหญ่ระบบชลประทานแบบวงกลมมักทำในแปลงใหญ่ซึ่งสามารถทำได้ถึงรัศมีวงกลม 500 เมตร แต่โดยมากมักทำกันในขอบเขตรัศมีวงกลม 400 เมตร ซึ่งครอบคลุมพื้นที่ทำการเกษตรถึง 125 เอเคอร์ หรือประมาณ 316 ไร่ กันเลยทีเดียวนะครับ ถือว่าครอบคลุมพื้นที่ได้ใหญ่มากเลย โดยส่วนใหญ่แล้วงานในระบบจำนวนเนื้อที่เยอะขนาดนี้ต้องใช้น้ำในปริมาณมหาศาลมาก และน้ำก็คือหนึ่งในต้นทุนด้านการเกษตรด้วยเช่นกัน นอกจากนี้น้ำก็ถือเป็นจุดชี้วัดประสิทธิผลคือคุณภาพและปริมาณผลผลิตที่จะได้อีกด้วย นั่นจึงเป็นสิ่งที่การบริหารจัดการน้ำในพื้นที่ขนาดใหญ่และเหมาะสมจึงเป็นเรื่องที่ระบบชลประทานแบบวงกลมได้เปรียบกว่าระบบอื่นใด ซึ่งหากเป็นแปลงขนาด 125 เอเคอร์โดยรัศมีวงกลม 400 เมตรดังกล่าวอัตราการให้น้ำจนครบรอบคือ 14-21 ชั่วโมง ใช้น้ำน้อยสุดประมาณ 300 ลิตรต่อนาทึ ถือว่าไม่ธรรมดาเลยนะครับการให้น้ำในแปลงขนาดใหญ่แบบนี้โดยใช้เวลาไม่ถึงวัน แถมใช้แรงงานน้อยกว่ามากๆด้วย

แต่ทั้งนี้ทั้งนั้นในประเทศสหรัฐอเมริกาก็มีความกังวลเกี่ยวกับปริมาณน้ำบาดาลที่ลดลงเพราะการที่เรามีระบบในการจ่ายน้ำในระดับที่สูงขึ้นตลอดเวลา นี่จึงเป็นสิ่งที่ต้องควบคุมการใช้น้ำให้เกิดความคุ้มค่าที่สุด การออกแบบรูปแบบการชลประทานแบบใหม่ หรือการลดพื้นที่เพาะปลูกจึงเป็นอีกหนึ่งทางเลือกตามมาเพื่อลดผลกระทบจากการลดลงของปริมาณน้ำใต้ดิน

การทำงานแบบหมุนรอบแปลงแบบนี้ ไม่เหมาะกับการนำมาใช้ในพื้นที่ทำการเกษตรส่วนใหญ่เท่าใดนัก โดยมักจะเหมาะแก่พื้นที่ที่มีปัญหาในการจัดการน้ำอย่างที่บอกในตอนแรกซึ่งเป็นพื้นที่ที่มีขนาดใหญ่ และนอกจากนี้มันยังเหมาะสมกับพื้นที่ที่มีระดับหน้าดินสม่ำเสมออีกด้วย เพราะการจ่ายน้ำโดยการเคลื่อนที่ของแขนจ่ายน้ำต้องให้เกิดการจ่ายน้ำอย่างสม่ำเสมอ นอกจากนี้ยังเหมาะกับพืชที่ต้องการน้ำพอประมาณ หรือพวกตระกูลพืชไร่ต่างๆ ที่ทนแล้ง และต้องการน้ำน้อย ระบบชลประทานแบบวงกลมแบบนี้จึงจะตอบโจทย์การใช้งานได้ดีมีประสิทธิภาพมากที่สุด

สำหรับในไทยนั้นเราจะไม่ค่อยเห็นระบบแบบนี้มากนัก เพราะพื้นที่ส่วนใหญ่ในการเพาะปลูกของไทยเรามักมีอยู่ใกล้แหล่งชลประทาน เข้าถึงน้ำในการเกษตรได้ง่าย ทั้งมีเขื่อน อ่างเก็บน้ำ แม่น้ำ คลอง หนอง บ่อบาดาล อีกทั้งสภาพภูมิประเทศของเราไม่ค่อยสม่ำเสมอเป็นแปลงใหญ่ๆมากนัก รวมทั้งพืชที่เราเพาะปลูกส่วนใหญ่มีความต้องการน้ำสูง แต่อย่างไรก็ตามจากการลองไถ Google maps ดูคร่าวๆเห็นมีพื้นที่ที่ใช้ระบบชลประทานแบบวงกลมนี้อยู่พอสมควร เช่นแถบจังหวัด สระบุรี ดังภาพในแผนที่ Google maps

ลองจินตนาการถึงพื้นที่ทำการเกษตรถึง 125 เอเคอร์ หรือประมาณ 316 ไร่ ในรัศมีวงกลม 400 เมตร ที่มีระบบชลประทานในการจ่ายน้ำที่มีประสิทธิภาพซึ่งสามารถจ่ายน้ำให้ครอบคลุมพื้นที่ดังกล่าวได้ในระยะเวลา 14-21 ชั่วโมง และใช้แรงงานคนเพียงแค่คนเดียวในการเปิดวาล์วน้ำ และอีกคนเปิดสวิตซ์ล้อเคลื่อนที่ มันจะน่าตื่นตาตื่นใจแค่ไหน กับระบบที่เหมือนกับในหนัง แต่มันคือเรื่องจริง . . . อยากเห็นของจริงด้วยตาตัวเองสักครั้งจังเลย