Átírás

1 Az öntözési rend Az öntözési rend a víznorma és az öntözési forduló meghatározását jelenti, mely termőtájanként, növényenként, talajtípusonként, öntözőgépenként változik. Kialakításának célja a vizet olyan gyakorisággal és mennyiségben kijuttatni, hogy a növények terméscsökkenése, a minőség romlása megelőzhető legyen. Tervezése nem hagyatkozhat a termelő érzékszervi megállapításaira vagy több éves rutinra. A csapadék területi és időbeli eloszlásában igen nagyok a különbségek. Az Alföld közepén (Szolnok) az átlagos évi (az évek adatai alapján) csapadékösszeg 52 mm, a legnagyobb értéke 713 mm, a legkisebb 302 mm. Tenyészidőszakban az átlagos évi csapadékösszeg 302 mm, legnagyobb értéke 78 mm, legkisebb 115 mm. Ugyancsak rendkivűl változatos lehet a légköri szárazság - a levegő relatív nedvességtartalma 30 százalékra, vagy ez alá süllyed megjelenése, melynek csökkentése szintén az öntözés célja. A légköri aszály leggyakrabban júliusban és augusztusban tapasztalható, évente átlagosan alkalommal fordul elő, naponkénti tartama 3-5 óra és többnyire 2-5 napig tart. Az öntözés időpontjának és a víz mennyiségének megállapításához mérések, számítások végzése szükséges. Az öntözés időpontja az időjárási viszonyoktól (napsugárzás tartama, a levegő hőmérséklete, relatív páratartalma, a szél sebessége, csapadék mennyisége), a talajban rendelkezésre álló víz mennyiségétől, a növény igényétől függ. A szemiarid és szubhumid klímán viszonylag gyakori a csapadék az öntözési idény során, melyet számításba kell vennünk. Az 5 mm alatti egyszeri csapadék érdemben nem befolyásolja a talaj víztartalmát. Az evaporáció a szabad felszín párolgása, mely függ a hőmérséklettől, a levegő mozgásától és páratartalmától, fizikai folyamat. Hazánkban július-augusztusban az átlagos szabadföldi evaporáció napi 5 mm körül alakul, maximumként 7 mm-t is mértek. A transzspiráció a növény párologtatása mely szintén függ a fenti tényezőktől, de a változása azokkal nem lineáris mivel a növény légzőnyílásai segítségével szabályozza saját vízleadását. Folyamatait nemcsak a légköri, hanem biológiai tényezők, valamint a talaj jellemzői is jelentősen befolyásolják. A transzspiráció mérése szántóföldi körülmények között igen nehézkes, ezért a növény vízleadását a hasonló körülmények közötti evaporáció megállapítása és növényenkénti módosító tényező alkalmazásával próbálják meghatározni. Az evapotranszspiráció (ET) a növényállomány párologtatása, egyenlő azzal a vízmennyiséggel, amely pára formájában hagyja el a növénytermesztési teret. A ET értéke magában foglalja a teljes, legalább 1 ha nagyságú növényállomány vízfogyasztását, amennyiben a növények fejlődése, növekedése nem korlátozott a nem kielégítő vízellátás (többlet, vagy hiány) miatt, az állomány egészséges és elegendő tápanyag áll rendelkezésre. Amennyiben a növények teljesen takarják a felszínt, úgy a talaj párolgása összevetve a növényzettel elhanyagolható, értéke 5 % alatti. A kijuttatandó öntözővíz mennyisége az utóbbi esetben egyenlőnek vehető a transzspiráció, a növények párologtatási értékével. Az öntözés kezdési idejének meghatározása Az érzékszervi módszer a talaj, a növény, az időjárás tapasztalati adatainak, jelenségeinek megfigyelésén alapszik. A gazdálkodó látja a talaj, termesztőközeg száradását, a növény leveleinek lankadását, vagy megemeli a konténeres növényt a víztartalom megbecsülésére és tapasztalata, ismeretei alapján dönt az öntözés megindításáról. A módszer általánosan használt annak ellenére, hogy a vízadagolás számos problémával jár. Az ember nehezen tudja megbecsülni a talaj aktuális nedvesség tartalmát, a lankadás már streszt jelent

2 és korlátozza a növényt a maximális termés kifejlesztésében. További hátrány az állandó jelenlét igénye, a gazdálkodónak nap mint nap többször meg kell tekinteni az állományt. A talaj nedvességtartalmának folyamatos mérése a legpontosabb módszer az öntözővízigény meghatározásra. A mintavételes megoldás (a minta tömegének mérése, majd szárítószekrényes szárítása, újabb mérése) azonban sok időt vesz igénybe és nehezen ismételhető. Gyakorlatiasabb módszer néhány növény tenyészedényének mérlegre helyezése és az adatok folyamatos rögzítése. A napi mérések adatai alapján ki tudjuk szűrni a növény növekedéséből adódó változásokat és számíthatjuk a teljes állomány részére szükséges vízmennyiséget. A módszerben nehézséget jelent a folyamatos adatrögzítési igény, a reprezentatív egyedek kiválasztása. Az eletronikus, hibrid vagy mechanikus időkapcsolókkal beállíthatjuk az öntözés kezdetét, időtartamát vagy mindkét paramétert. A termesztő közeget öntözhetjük naponta többszöri, vagy napi-több napi gyakorisággal, mely függ a közegtől, a növény igényétől. Lehetséges érzékelő beépítése, mely jelet ad a kívánt mélységű benedvesedés esetén, vagy víz elfolyásának megindulásáig üzemben tartja az öntözőberendezést. Egyszerűbb esetben mechanikus kapcsolón meghatározzuk a be- és kikapcsolás időpontját. Ez utóbbi módszernél vegyük figyelembe a szezonálisan változó evaporációt, a növény fejlődését és ezek alapján növeljük-csökkentsük az öntözés időtartamát. Amennyiben döntési lehetőség van, válasszunk minél nagyobb napi öntözésszámot lehetővé tevő berendezést. Nedvességérzékelő adata alapján szintén irányíthatjuk az öntözést. A legelterjedtebb a tenzióméter használata. A beszerzésnél ügyeljünk a megfelelő típus kiválasztásra, mivel az eltérő termesztőközeghez más-más kialakítás használható. A tenziométer lehet elektronikus jeladóval szerelt, így közvetlenül indíthatja az öntözőrendszert. Ebben az esetben nagyon fontos a mélységi elhelyezése és összhangja a használt öntözőberendezéssel valamint a kijuttatott vízadaggal. Nagy intenzitású esőztető öntözőrendszer használatakor a gravitációs pórusok is telítődnek vizzel. Az ezekben található víz azonban az öntözés befelyezése után tovább mozog lefelé a talajban, a nedvesített zóna alja a tenzióméter alatt lesz. Csepegtető öntözőrendszer esetében a zóna bővülésére nem kell számítanunk. A talaj dielektromos állandójának mérési elvén működő érzékelők szintén jól hasznosíthatók az öntözőrendszer kézi vagy automatikus indítására. Növényházban, a szántófödi területen érdemes több jellemző helyen, legalább két mélységben elhelyezni az érzékelőket. A nedvességérzékelők telepítése mellett biztonsági megoldások használatára is szükség van. Beépíthető minimális vagy maximális idő eltelte után öntözést indító berendezés, vagy a minimális, maximális öntözési időt behatároló automatika. A nedvességérzékelők felhasználhatók az időautomatikák működésének tiltására is. Párolgási modell alapján méréssel vagy ehhez kapcsolódó számítások végzésével két módszer ismeretes a gyakorlatban. 1. Párolgási kád felállítása az öntözött területen. A transzspiráció, a kijuttatandó öntözővíz mennyiségét meghatározó egyik módszer az evaporációs kádak adatainak felhasználása a tenyészidőszak folyamán. A kád összegzi a napsütés, a szél, a hőmérséklet és a páratartalom hatását a párolgásra az öntözendő növény környezetében. A kád típusának és elhelyezésének jó megválasztásával követhetjük a növények párologtatását. Figyelembe kell venni azonban a növények fejlődési állapotát, valamint a fajok eltérő párologtató képességét, ezért különböző értékű szorzófaktorokat alkalmaznak a számítás során. A nemzetközileg leginkább használt "A" típusú (U.S. Weather Bureau) evaporációs kád kör alakú, átmérője 121 cm és 25, cm (10") mély. Anyaga horganyzott vaslemez. A

3 növényállományban annak szélétől legalább 30 m-rel beljebb, vízszintesen állítsuk fel, így a párolgási feltételek azonosak lesznek a jellemezni kívánt növény körülményeivel. Alátétként farácsot használjunk úgy, hogy a kád alja 15 cm magasságban legyen a talajfelszíntől. Ezzel megakadályozzuk a talajban tárolt hőenergia átadását, pontosabb lesz a mérés. Feltöltéskor a víz 5 cm mélyen legyen a peremtől és ne csökkenjen 7,5 cm-nél mélyebbre. A mérést torzítja, ha madarak isszák a vizet, ennek elkerülésére a kádat fedjük ritkaszövésű hálóval, vagy helyezzünk el egy peremig töltött másik kádat. Ebben az esetben a madarak ezt fogják előnyben részesíteni. A növények párologtatásának meghatározása az alábbi képlet alapján lehetséges: ET c =ET 0 x k c ahol: ET c = a növény párologtatása, mm ET 0 = a kád párolgása, mm k c = növényi faktor A növények párologtatása fejlődésük során jellemző szakaszra osztható, 125 tenyésznappal számolva : 1. kezdeti szakasz (kb.: 10 %-os talajfedettség, 20 nap) k c = 0,35 2. növekedési szakasz (kb.: %-os talajfedettség, 35 nap) k c = 0, teljes kifejlettség (teljes talajfedettség, 0 nap) k c = 5. érési szakasz (30 nap) k c = 0,60 Az 1. és 2. szakasz faktorai valamennyi növénynél azonosnak vehetők, a 3. és. szakasz faktorait a 1. számú táblázat tartalmazza. Az öntözővízszükségletet megkapjuk, ha a növények párologtatását növeljük a talajfelszín párolgásával, valamint a veszteségekkel. Az esőszerű öntözés során fellépő párolgási veszteség számításához a 2. számú táblázat értékei vehetők számításba. Az öntözővízszükséglet számítása: ahol: Öv = öntözővízszükséglet, ET c = a növény párologtatása (mm), E = a talajfelszín párolgása (%), v e = párolgási és egyéb veszteség (%).

4 1. számú táblázat Növények párologtatási faktorai (k c ) különböző fejlődési állapotban (Doorenbus és Pruitt, 198.) növény fejlődési RHmin < 20 % állapot szélsebesség szélsebesség 0-5 m/s 5-8 m/s Burgonya 3 Cukorrépa 3 Dinnye 3 Hagyma 3 Keresztes-virágúak 3 Kukorica 3 Napraforgó 3 Paprika 3 Paradicsom 3 Saláta 3 Uborka 3 RH= relatív páratartalom 5 0,8 5 0,9 0,6 0, ,65 0,9 0,95 5 1, ,1 0,95 0,6 0,35 1, ,65 5 0,8 2. számú táblázat Az esőszerű öntözés párolgási veszteségei szórófej típus öntözési időszak nappal éjszaka kis intenzitású 0 % 20 % i=3-5 mm/h közepes intenzitású 30 % 20 % i=5-15 mm/h nagy intenzitású 20 % 10 % i=15-20 mm/h Példa: paprika öntözése augusztusban, 3. fejlődési szakaszban, szélsebesség kisebb mint 5 m/s, így a növényi faktor 5, az evaporációskád párolgása 5 mm. A talajfelszín fedett, a párolgás 5 %-os, párolgási veszteség a levegőben 30 %. x Öv = 5105, x = 79, mm,, A fenti feltételek mellett a paprika napi öntözővízigénye 7,9 mm, mely 1 m 2 -re 7,9 l, 1 ha-ra számítva 79 m 3 vizet jelent. Öntözés során azt a vízmennyiséget kell kiadagolni, amit a növényállomány az utolsó öntözés óta elpárologtatott, figyelembe véve a lehullott csapadékot is. Többlet kijuttatása esetén a víz mélybe szivárog és elvész a növény számára. Deficit esetén nem érjük el a kívánt eredményt a termés mennyiségében és minőségében. Vegyük azonban figyelembe, hogy a növényállomány vízfogyasztása jelentősen változik a tenyészidőszak folyamán.

5 Az elvégzett vizsgálatok szerint az öntözött növények vízszükségletüket a gyökerezési mélységből különböző mértékben veszik fel. Esőszerű öntözésnél , mikroöntözésnél a felvételi arány, amennyiben a gyökerezési mélységet négy egyenlő részre osztjuk. 2. Az evaporáció meghatározására számos matematikai módszer létezik. A Blaney- Criddle módszer használatához a levegő napi átlagos hőmérsékleti adatainak ismerete szükséges. A többi befolyásoló tényező táblázatból olvasható ki. A radációs módszer használatához a levegő hőmérsékletének és a napsütés időtartamának mérése szükséges. A Penman módszert ott alkalmazhatjuk, ahol a hőmérséklet, szél, napsütés, relatív páratartalom adatok rendelkezésre állnak. Az öntözés időpontjának meghatározására lehetőség van a zöld növény vízpotenciáljának mérése alapján is. A vízzel jól ellátott növény kisebb nyomáson veszít vizet. A mérés eszköze egy nyomáskamra (pressure bomb). A növény levelét, vagy lágy részét gumi tömítőgyűrűbe szorítjuk, úgy hogy a szállító edények láthatók legyenek, majd belehelyezzük a készülékbe. A nyomás előállítását nitrogénpalack szolgálja. A tartályon levő szelepet lassan nyitva a kamrán elhelyezett mérőórán leolvasható az a nyomásérték mikor a szállítóedények végén folyadékcsepp jelenik meg. A folyadékcsepp megjelenése növényenként eltérő nyomás mellett észlelhető, a kapott értéket az előzetes laboratóriumi mérésekkel összevetve megállapítható a növény vízellátottságának szintje és ebből határozhatjuk meg az öntözés kezdésének időpontját. Számítógépes öntözésirányítási rendszerek célja a növények számára szükséges életfeltételek biztosítása, a vízfelhasználás optimalizálása. A vezérlés magában foglalja a szükséges vízmennyiség számítását és adagolását, a tápanyagok, kemikáliák kijuttatását, növényházak esetében a belső klíma szabályozását, valamint meghibásodás esetére jelzőrendszer működtetését. A számításokhoz szükséges kiinduló adatok egyrésze lehet éves idősoros meteorológiai adat. Ezek hátránya, hogy az időjárás évről-évre változik, az átlagos év ritka, az éves ET nagysága %-al eltérhet a ténylegestől. A havi eltérés még nagyob, ± 50 % is lehet. Ezért törekedni kell arra, hogy valamennyi szükséges adat a helyszínen, automatikusan, folyamatosan legyen mérve. Az adatgyűjtés során valamennyi adat rögzítésre kerül, így utólag lehetőség van azok elemzésére. Az angolul tudó érdeklődők részletes és a helyi körülményekhez dekád, vagy havi adatokkal feltölthető IBM PC kompatibilis számítógépen futtatható programot találhatnak a vízfelhasználás számítására és az öntözési fordulók tervezéséhez SMITH,M.: CROPWAT A computer program for irrigation planning and management 5.7. (Irrigation and Drainage Paper 6. FAO, Rome.) című könyvének belső borítójában. A program kézikönyvének magyarnyelvű fordítása és a használatához gyakorlati útmutató a Debreceni Egyetem Agrártudományi Centrum, Vízgazdálkodási Tanszékén (Debrecen) érhető el. A továbbfejlesztett változat (1995. november) a 7.0 jelet kapta. Ennek újdonsága a könnyebb kezelhetőség, a csapadék mennyiségének és a referencia evaporáció megadásához az A típusú kád adatainak napi beviteli lehetősége, a különböző számítások dekádonkénti eredményének közlése. Ezekkel a paraméterekkel a program felhasználása gyakorlati körülmények között is lehetséges. A program lehetőséget ad: - öntözési fordulók tervezésére, változatok készítésére szántóföldi körülmények között, - öntözési programok értékelésére vízfelhasználási és termésnövelési szempontokból,

6 - a termés változásának szimulációjára öntözés nélkül, vagy nem kielégítő mennyiségű víz adagolása esetén. A program ingyenesen letölthető a címről.