Preview only show first 10 pages with watermark. For full document please download

Nawadnianie Kropelkowe To Proces Powolnego, Równomiernego

   EMBED


Share

Transcript

2007/2 Nawadnianie kropelkowe - proces powolnego, równomiernego dozowania wody dprzewo-dów lub taśm, Jan Brzozowski poprzez kroplowniki do gleby Zygmunt Miatkowski IBMER 02-532 Warszawa Rakowiecka 32 tel.022 542 11 15 fax 022 452 11 06 IMUZ W-POB ul. Glinki 60 85-174 Bydgoszcz tel./fax 052 375 01 07 Streszczenie Nawadnianie w wielu regionach Świata jest konieczne do prowadzenia produkcji rolniczej. Znaczenie nawodnień w sytuacji ocieplania się klimatu nabiera jeszcze większego znaczenia. Przy grożącym deficycie wody konieczne jest oszczędne i precyzyjne dozowanie wody jako jednego z najważniejszych czynników produkcji. Systemy nawadniania kropelkowego zaopatrzone w automatyczną regulację są najoszczędniejszym rozwiązaniem w dziedzinie irygacji. Zarówno nadmierne jak i zbyt niskie dawki wody szkodzą zarówno środowisku naturalnemu jak i obniżają jakość plonów. W jasny i prosty sposób podano zalety wady jak i opis systemu nawadniania kropelkowego. Wstęp Nawadnianie kropelkowe to proces powolnego, równomiernego dozowania wody z przewodów lub taśm, poprzez kroplowniki do gleby. Przewody zasilające mogą być podwieszane (sady, krzewy owocowe) leżeć na powierzchni ziemi lub pod powierzchnią (rzędowe uprawy polowe). Szczególnie oszczędne i efektywne są systemy z nawadnianiem podziemnym (SDI), z możliwością dodawania do wody nawozów lub/i środków ochrony roślin, oraz automatycznie sterowane (w zależności od aktualnych potrzeb roślin). W tych warunkach szczególnie warzywa reagują znacznym wzrostem plonów i podniesieniem ich jakości, co silnie związane jest z uzyskiwaną ceną na rynku. Systemy SDI są korzystne względu na:  Uzyskiwanie podwyższonych plonów o wysokiej jakości handlowej.  Oszczędne stosowanie wody,  Efektywne nawożenie w optymalnych dawkach i czasie,  Stosowanie środków ochrony roślin i nawozów bezpośrednio w strefie korzeniowej, jest szczególnie przyjazne środowisku ze względu na bardzo dobre ich wykorzystanie i bardzo niskie emisje do środowiska.  Nawadnianie kropelkowe redukuje kontakt liści roślin uprawnych z wodą, dzięki czemu ogranicza rozprzestrzenianie się chorób grzybowych. Podczas nawadniania podziemnego parowanie gruntu jest bardzo silnie ograniczane a erozja nie występuje.  Nawet przy występowaniu dużych różnic w prędkości wsiąkania wody na jednym polu, nawadnianie kropelkowe może być stosowane w przeciwieństwie do innych systemów nawadniania.  Możliwość stosowania podczas silnych wiatrów i przymrozków, oraz możliwość równoległego wykonywania innych prac.  Łatwość automatyzacji, łącznie z odkażaniem gleby.  Możliwość stosowania wód zdegradowanych (odcieki z sączków)  W niektórych wypadkach umożliwia uzyskiwanie dwu lub trzech plonów rocznie Z techniczno organizacyjnego punktu widzenia nawożenie kropelkowe jest korzystne gdyż:  Można je stosować w przypadku nieregularnych pól, pofałdowanych i o zmiennych spadkach i zmiennej chłonności wody.  Nawadnianie i zasilanie jest zorientowane na rośliny plonu i wykorzystywanie wody oraz składników pokarmowych przez chwasty jest znacznie utrudnione. Obniżane są koszty zwalczania chwastów i nawożenia.  W przypadku znacznych ograniczeń dostępności wody lub jej wysokiej ceny tylko nawadnianie kropelkowe może być opłacalne.  Dobieranie odpowiednich terminów i dawek nawożenia nie stwarza problemów  System nawadniania umożliwia pozostawienie ścieżek komunikacyjnych dla ciągników i maszyn. Wady systemu nawadniania kropelkowego:  Cena systemu nawadniania kropelkowego dla hektara upraw W USA waha się pomiędzy 4800 PLN a około10200 PLN. Na początek zalecane jest wypróbowanie prostych tanich systemów na małej powierzchni z możliwością ich dalszej rozbudowy. Część wydatków to koszt urządzeń, które będą wykorzystywane przez wiele lat, część to robocizna koszt wody i jej utylizacji.  Zarówno rury jak i taśmy doprowadzające wodę wymagają obsługi i przeglądów. Emitery (kroplowniki) łatwo ulegają zapchaniom przez ziarenka piasku lub inne zanieczyszczenia. Woda wymaga filtracji oraz sprawdzenia jej składu chemicznego. Okresowe płukanie przewodów chlorowymi roztworami usuwa 2    osady wapienne i zabija algi i bakterie rozmnażające się w przewodach (zapewniając równomierne nawadnianie). W zależności od stosowanych specyfików w ochronie roślin, szczególnie aktywowanych przez opady deszczu, program ochrony będzie musiał być zmieniony. Po sezonie trzeba pamiętać o usunięciu taśm przed głębszą uprawą gleby. Zebrane taśmy muszą być poddane utylizacji. Podjęcie decyzji o nawadnianiu kropelkowym musi być dobrze przeanalizowane i musi zapewniać opłacalność. Szczególnie ostrożnie należy szacować koszty zmiany jednego systemu nawadniania na inny. System wymaga wysokich kwalifikacji obsługi i nadzoru. Projekt Projektowanie należy rozpocząć od wydzielenia na polu obszarów jednolitych lub podobnych, jeżeli chodzi o właściwości gleby, spadek i planowany rozstaw rzędów. Z drugiej strony trzeba dokładnie określić potrzeby nawodnień poszczególnych roślin i do tych potrzeb dobrać wymagany sprzęt i urządzenia kontrolno pomiarowe. W przeważającej ilości wypadków w USA dla roślin wieloletnich stosuje się przewody rurowe czasem podwieszane, (aby przeciwdziałać wrastaniu korzeni roślin w kroplowniki) a taśmy dla upraw polowych. Istnieje wiele systemów a mieszanie ich musi być dokładnie przemyślane. W przypadku upraw z siewu, szczególnie ważna jest głębokość, na którą zakopana jest taśma. Zbyt duża głębokość może powodować niewystarczające podsiąkanie i nierówne wschody. Równie ważna jest odległość pomiędzy kroplownikami. Projekt musi brać pod uwagę nie tylko kształt planowanych pól, ale również różnice wysokości występujące na polu, różnice w wilgotności pola itp. Dobrze zaprojektowany system lub raczej jego jednorodny fragment przedstawiono na rys.1 Rysunek 1 Schemat systemu nawadniania kropelkowego Źródło: 1 3 Dane techniczne linii kroplujących różnych producentów -podano w tabeli 1 Producent nazwa taśmy Średnica [mm] Chapin Watermatics (podwójna ścianka) 16 22 Drip tape (tiger type) 16 22 Eurodrip 16 22 25 Netafim 16 22 25 Roberts Irrigation (RO_DRIP) 16 19 22 T-System International 10 16 22 35 ToroAG 16 22 35 Grubość ścianki [mm] 0,1 0,15 0,2 0,25 0,38 0,125 0,15 0,20 0,25 0,30 0,15 0.20 0,25 0,30 0,38 0,15 0,20 0,25 0,31 0,38 0,125 0,15 0,2 0,25 0,38 0,15 0,2 0,25 0,38 0,15 0,2 0,25 0,38 Odległość pomiędzy kroplownikami [mm] Wydatek kroplownika [l/godz.] 50 100 200 225 300 400 600 0,5 – 2,5 108 216 324 438 0,6 0,8 1,1 215,4 0,6 1 1,5 2,3 3,8 >18 0,6 0,8 0,9 1,3 1,8 2,3 100 200 300 400 600 0,5 0,7 0,8 0,9 1 1,3 1,9 0,5 0,7 0,8 100 150 200 300 400 450 1 1,1 1,3 600 1,5 1,6 1,7 2,5 100 200 300 400 600 0,5 0,6 0,8 1 1,3 Tabela 2. Potrzeby i niedobory wodne w okresie wegetacji wybranych roślin uprawy polowej i użytków zielonych w zlewni Zgłowiączki. źródło: 3 Roślina Okres wegetacji żyto pszenica ozima jęczmień jary owies ziemniaki wczesne ziemniaki późne pastwiska polowe kukurydza na ziarno rzepak lucerna kwiecień – lipiec kwiecień - lipiec kwiecień – sierpień kwiecień – lipiec kwiecień – lipiec kwiecień – wrzesień kwiecień – wrzesień kwiecień – wrzesień kwiecień – lipiec kwiecień – wrzesień Potrzeby wodne (mm) 250 – 280 270 – 300 360 - 370 290 – 340 280 – 330 430 – 480 450 – 530 450 - 480 350 – 400 450 - 500 Niedobory wodne (mm) 20 – 40 60 – 80 50 - 70 30 – 50 50 – 100 100 – 150 90 – 120 50 – 70 20 – 30 80 – 100 4 buraki cukrowe buraki pastewne marchew warzywa wczesne warzywa późne rośliny i krzewy jagodowe sady łąki 3-kośne kwiecień – wrzesień kwiecień – wrzesień maj – wrzesień maj – lipiec maj – wrzesień zróżnicowany 500 – 550 450 - 540 480 – 530 250 – 400 500 – 600 500 – 600 50 – 100 80 – 100 150 – 200 50 – 200 200 – 300 170 – 250 zróżnicowany kwiecień - wrzesień 600 – 800 450 - 500 200 – 400 50 – 150 Problemy dotyczące wschodów nasion W przypadku problemów z podsiąkaniem wody na głębokość siewu nasion, warto mieć przygotowane mobilne urządzenie zraszające. Obsługa linii kroplujących Uzupełnianie ewapotranspiracji roślin jest najlepszym wskaźnikiem dla nawodnień. Zbyt duża dawka wody jest bardziej szkodliwa niż lekki deficyt. Aby dostarczać dawki optymalne należy monitorować zawartość wody w glebie i szacować ewapotranspirację roślin zależną od warunków atmosferycznych i gatunku uprawy. Dla roślin płytko korzeniących się należy uzupełniać deficyt wilgotności gleby tylko dla warstwy do 30 cm. Kontrola nieszczelności Nieszczelności występują na ogół nieoczekiwanie jako rezultat działania zwierząt insektów lub ludzi, również w przypadku niewłaściwie wykonanych zabiegów agrotechnicznych. Konieczna jest częsta inspekcja linii kroplujących i obserwacja wskazań ciśnieniomierzy i/lub przepływomierzy. Naprawa linii powinna być jak najszybsza ze względu na nierównomierne nawadnianie. Nadzór oraz standardowa obsługa systemu Ze względu na ukrycie linii kroplujących oraz na skomplikowanie systemu zarówno nadór jak i kwalifikacje pracowników powinny być wysokie i to nie tylko ze w przypadku zautomatyzowania procesów roboczych. Rysunek 2 Rozwijanie linii kroplującej. Rysunek 3 Widok pasa cebuli nawadnianej kropelkowo Rys 2 i 3 Źródło: 2 Bibliografia 1. C. Shock 2006 Drip Irrigation An Introduction. 2. http://www.cropinfo.net/W-128/w128.html Reducing Barriers to Adoption of Microirrigation 3. L. Łabędzki Potrzeby wodne roślin uprawnych i potrzeby nawodnień w zlewni rzeki Zgłowiączki 5