Zastosowanie deszczowni w rolnictwie
Strategicznego znaczenia wody dla produkcji roślinnej nie da się przecenić. Przy prawidłowej agrotechnice i w dobrych warunkach świetlnych, termicznych i glebowych głównym czynnikiem ograniczającym wielkość produkcji jest niedostatek wody. Zwiększenie wydajności oraz poprawę jakości plonowania można tu uzyskać stosując nawadnianie. Woda jest podstawowym czynnikiem wpływającym na wysokość i jakość plonu.
Zapotrzebowanie plantacji na wodę zależy od warunków klimatycznych w danym rejonie w okresie wegetacji (opadów, temperatury, nasłonecznienia, wiatrów), poziomu wód gruntowych, składu mechanicznego gleby, a także od kierunku produkcji i uprawianej odmiany. Termin nawadniania może być wyznaczany na podstawie trzech grup kryteriów:
Jednym ze sposobów na uzupełnienie niedoborów wody w glebie przy uprawach rolniczych jest wykorzystywanie deszczowni. W porównaniu z innymi systemami deszczowanie stwarza najdogodniejsze warunki do pełnej mechanizacji i automatyzacji nawadniania na dużych kompleksach gleb oraz zapewnia najoszczędniejsze dawkowanie wody i najbardziej równomierne jej rozmieszczenie na powierzchni pola. Jednocześnie przy tym systemie nawodnień nie występują straty powierzchni użytków rolnych na sieć rowów doprowadzających i odprowadzających wodę, jak też kosztowne prace związane z wyrównaniem terenu wymaganym przy innych systemach. Główne wady deszczowania to zużycie energii koniecznej do rozdeszczowania wody i wysokie koszty urządzeń technicznych. Deszczowanie służy także do równoczesnego rozprowadzania z wodą nawozów mineralnych i naturalnych oraz do deszczowania ochronnego upraw, sadów, szkółek leśnych przed przymrozkami. W sadownictwie stosuje się deszczowanie barwiące, polegające na krótkotrwałym deszczowaniu jabłoni, trwającym kilka minut, w czasie największego nasłonecznienia przez kilka kolejnych dni, w celu nadania owocom intensywnego rumieńca i zwiększenia ich wartości handlowej.
Biorąc pod uwagę cele, jakie spełnia deszczowanie można wyróżnić kilka jego typów:
§ przedsiewne lub posiewne – w celu ułatwienia wschodów roślin lub ukorzenienia się sadzonek,
§ nawożące pogłównie – podczas wegetacji roślin,
§ ochronne – przed przymrozkami lub w celu zwalczania chwastów, chorób lub szkodników,
§ produkcyjne – w okresach krytycznych gospodarki wodnej roślin w celu zwiększenia plonów i zapobiegania klęsce posuch,
§ uprawowe – w celu ułatwienia wykonania orek i in. uprawek oraz zbiorów,
§ retencyjne – w okresie pozawegetacyjnym w celu zwiększenia zapasów wodnych w glebie.
Nawodnienia wegetacyjne
Nawodnienia wegetacyjne mają na celu uzupełnianie wody łatwo dostępnej dla roślin w glebie. Deszczowanie w pierwszym okresie nawodnień, czyli w okresie od wysiewu nasion do momentu ukorzenienia się i wschodu. W tym okresie przesycha tylko wierzchnia warstwa gleby dlatego deszczowanie powinno odbywać się niewielkimi lecz częstymi dawkami, podczas określania dawki deszczowania należy brać pod uwagę ewentualne opady atmosferyczne. Przy tym zraszaniu intensywność zraszania powinna wynosić 3-4mm/h (wyklucza to możliwość zaskorupiania się gleby, wypłukiwania nasion i niszczenia struktury gleby). Przy określaniu potrzeb deszczowania należy brać pod uwagę także czas deszczowania powierzchni dawką jednorazowego polewu, czyli czasu pracy zraszaczy pracujących na jednym stanowisku potrzebny do dostarczenia określonej dawki polewowej. Jako czas efektownej pracy deszczowni w ciągu doby przyjmuje się 4-6 godzin.
Pomocnicze nawodnienia zwilżające
Nawodnienia zwilżające stosowane są głównie w celu zwilżania gleby. Uzupełniają one wodę w glebie do ilości niezbędnej dla dobrego rozwoju roślin, powodują utrzymanie wilgotności gleby w przedziale optymalnym dla roślin. Ten rodzaj nawodnień, od dawna stosowany w rolnictwie, jest na świecie najbardziej rozpowszechniony, stąd też ogólne pojęcie nawodnień dość często bywa utożsamiane z nawodnieniami zwilżającymi.
W przypadku stwierdzenia istotnych niedoborów wody bezwzględna konieczność nawodnień zwilżających jest tylko wtedy przyrodniczo uzasadniona, gdy uprzednio zostały już na danym obszarze wyczerpane wszelkie środki rolnicze, mające na celu magazynowanie i oszczędzanie naturalnych zasobów wodnych. Z drugiej strony każdy projekt melioracji nawadniających powinien przewidywać pełne włączenie środków agrotechnicznych, wpływających na oszczędniejsze zużycie wody i podniesienie współczynnika jej wykorzystania. Przy ocenie potrzeby nawodnień należy więc uwzględniać ogólny poziom kultury rolnej regionu, świadczący o tym czy rolnictwo uruchomiło, względnie czy zdolne jest do uruchomienia wszystkich własnych rezerw w gospodarce wodnej.
W czasie dni upalnych, gdy przewidywana jest temperatura przekraczająca 28°C, należy we wczesnych godzinach rannych (o godz. 4 - 5) przeprowadzić deszczowanie zasiewów, stosując dawki jednorazowego polewu 2 - 3 mm. Deszczowanie w dni upalne ma charakter zabiegu ponadplanowego i nie powinno wpływać na przebieg deszczowania wegetacyjnego.
Nawożenie roślin wraz z nawodnieniem
Fertygacja jest to nawożenie połączone z nawadnianiem, polega na proporcjonalnym, objętościowym dozowaniu nawozów płynnych do przepływającej przez dozownik wody. Dzięki podaniu odpowiedniej ilości wody w połączeniu z niezbędną a jednocześnie optymalną ilością nawozów uzyskujemy prawidłowy rozwój upraw. Precyzyjne podawanie składników pokarmowych pozwala uzyskać maksymalną ilość plonu przy utrzymaniu wysokiej jego jakości, jak również roślina rosnąca w optymalnych warunkach charakteryzuje się mniejszą wrażliwością na szkodniki i patogeny.
Wszystkie składniki pokarmowe są pobierane z gleby wraz z wodą przez włośniki korzeniowe roślin. Podczas tradycyjnego nawożenia doglebowego stałymi nawozami mineralnymi potrzeba jest sporo czasu zanim dany nawóz ulegnie rozpuszczeniu a zawarte w nim składniki pokarmowe zostaną uwolnione i pobrane przez rośliny. Jeszcze wolniej przebiegają procesy rozkładu wniesionych do gleby nawozów organicznych, co jest uwarunkowane głównie tempem przebiegu różnorodnych procesów mikrobiologicznych. Dostarczanie składników pokarmowych roślinom w postaci wodnego roztworu nawozów przyspiesza zatem i ułatwia ich pobranie.
Kolejnym atutem fertygacji jest możliwość bardzo precyzyjnego odżywiania roślin. Obecnie dla większości roślin uprawnych są już opracowane zalecenia nawozowe ściśle dopasowane do wymagań pokarmowych poszczególnych gatunków, w odniesieniu do kolejnych faz rozwojowych. Dzięki regularnym analizom chemicznym gleby i samych roślin, wykonywanym w trakcie uprawy, istnieje możliwość bardzo szybkiej reakcji na wystąpienie ewentualnych niedoborów składników pokarmowych.
Ochrona roślin przed przymrozkami
Przymrozki wiosenne występujące w okresie kwitnienia sadów, powodują duże straty w plonie. W okresie kwitnienia rośliny są już w pełni procesów wzrostowych, a więc tracą wytrzymałość na niską temperaturę nabytą podczas wchodzenia w fazę spoczynku i nawet nieduże spadki temperatury poniżej zera mogą wyrządzić znaczne straty.
Deszczowanie ochronne przed przymrozkami polega na wykorzystaniu ciepła zamarzania wody (przy zamarzaniu 1 litr wody wydziela 80 kcal ciepła). W ten sposób, stosując ciągłe deszczowanie, można skutecznie zapobiec zmarznięciu roślin.
Deszczowanie ochronne przed przymrozkami jest wykonywane po wschodach lub po rozpoczęciu wegetacji przez sadzonki, gdy temperatura powietrza przy powierzchni gruntu osiągnie wartość + 0,5 do 0°C. Deszczowanie powinno trwać dopóty, dopóki temperatura przy powierzchni gruntu nie wzrośnie do wartości + 1°C. Skuteczność deszczowania ochronnego jest tym mniejsza, im większa jest prędkość wiatru - przy prędkości powyżej 5 m/s, deszczowanie staje się nieskuteczne. W przypadku, kiedy gleba jest sucha, np. podczas długotrwałej suszy, deszczowanie ochronne można rozpocząć przy spadku temperatury do - 3°C, ponieważ rośliny wykazują wówczas większą odporność na ochłodzenie. Deszczowanie prowadzi się przy zastosowaniu dyszy o średnicy 4 mm, dla rozpylenia wody na drobne kropelki. Pożądane natężenie przy temperaturze do - 6°C wynosi 2 mm/h, przy temperaturze od - 6°C do - 8°C natężenie należy zwiększyć do 3 mm/h.
Decyzję o deszczowaniu przed przymrozkami należy podejmować na podstawie ostrzeżeń ogłoszonych przez środki masowego przekazu, lub na podstawie wskazań termometru zainstalowanego przy powierzchni gruntu na danej plantacji.
Chemiczna ochrona roślin za pomocą deszczowni
Deszczowanie barwiące
Korzyści nawadniania deszczownianego:
§ Podobne do naturalnych opadów deszczu;
§ Niezależne od rzeźby terenu;
§ Bardziej fizjologicznie odpowiednie dla upraw;
§ Zwiększa wilgotność powietrza;
§ Odpowiednie do nawodnień wielofunkcyjnych;
§ Intensywność deszczowania można dokładnie kontrolować;
§ Łatwa obsługa, możliwość automatyzacji;
§ Łatwa instalacja;
§ 20-30 % mniejsze zużycie wody niż w nawodnieniach powierzchniowych;
§ Zamknięty system doprowadzenia wody przeciwdziała jej zanieczyszczeniu.
Wady deszczowni:
§ Wysokie nakłady inwestycyjne;
§ Potencjalnie wysokie zużycie energii;
§ Podatność na wiatr;
§ Duże straty wody na parowanie;
§ Wysokie koszty operacyjne;
§ Możliwe problemy z ochroną roślin;
§ Znaczenie dobrej jakości wody!
Literatura:
Drupka S. 1980: Deszczowanie i deszczownie. PWRiL Warszawa. s.643
Kaczmarczyk S., Nowak L. 2006: Nawadnianie roślin. PWRiL Poznań. s.479
Treder W. 2011: Najnowsze badania i rozwiązania techniczne stosowane w nawadnianiu roślin (ekspertyza). Instytut Ogrodnictwa w Skierniewicach (http://www.agengpol.pl/ekspertyzy.aspx)
Elvis_74