Öntözés precíziósan

Kategória: Növénytermesztés | Szerző: Dr. Patay István Szent István Egyetem, Gödöllő, 2016/06/15

A termőhely változékonysága vízgazdálkodási szempontból is gyakori, ezért az öntözéses növénytermesztésben a termőhely változékonyságához igazodó öntözéstechnika indokolt lehet. Természetesen a precíziós öntözés ugyanúgy, mint más precíziós termesztéstechnológiai művelet, megfelelő technikát, gazdálkodási szemléletet és menedzsmentet igényel.

Öntözési eljárások és precizitás

A világ mezőgazdasági termesztésre használt területének mintegy 18%-át öntözik. Magyarországon az arány sokkal rosszabb, még az 1%-ot sem éri el. (Jelenleg az öntözött termőterület évente 80–100 ezer hektár között változik, ami lényegesen kisebb, mint az öntözhető területek nagysága.) Az öntözési eljárások közül a felületi (árasztó), az esőztető és a mikroöntöző technikák dominálnak.

A felületi öntözés (árasztó, barázdás, csörgedeztető) általában nagy vízigénnyel jár, a víz szétosztásának egyenletessége döntően a terepviszonyok függvénye. Azonban még gondosan rendezett terepviszonyok mellett sem lehet igazán precíziós öntözésről beszélni, nem véletlen, hogy a világszerte legelterjedtebb felületi öntözést nem tekintik alkalmasnak ilyen irányú fejlesztésre.

Az esőztető öntözés mobil változatai közül a center pivot és a lineár berendezések a legalkalmasabbak arra, hogy a precíziós öntözés elve és gyakorlata megvalósítható legyen. A 2000-es évek eleje óta igen komoly fejlesztések történtek a jelentősebb gyártóknál, így elérhetővé vált az a speciális technika, amely feltétele a termőhelyspecifikus öntözésnek. Az önjáró öntözőberendezésekkel végezhető VRI (Variable Rate Irrigation) öntözés változtatható vízadaggal biztosítja a termőhely egyes részeinek igény szerinti vízpótlását.

A mikroöntözés különböző megoldásai eleve precíziósnak tekinthetők, mivel az öntözött területen nagyszámú kiadagoló elem (csepegtetőtest, mikroszórófej) biztosítja a vízadagolást egyenletesen, illetve szükség esetén változtatható vízadaggal. A nagy vízadagolási pontosság lehetővé teszi az öntözővízzel együtt tápanyagok kijuttatását is, hasonló precizitással.

Különleges öntözési eljárásnak tekinthető a hidrokultúrás termesztés számos változata esetén alkalmazott vízellátás. A vizes vagy földnélküli termesztési eljárások tartoznak ebbe a körbe. Elszakadva a talajtól, annak helyfüggő változékonyságától, a tenyészterület teljesen homogénnek tekinthető, ahol minden egyes növényegyed azonos feltételek mellett fejlődhet. A növény táplálása és vízellátása ezen eljárások során optimális lehet, valóban precíziós termesztést tesznek lehetővé.

VRI a szántóföldön

A változtatható adagú öntözés ma már a szántóföldön is megvalósítható. A műszaki és informatikai fejlesztések eredményeként a center pivot (körben járó) és lineár berendezések kiegészítő elemekkel alkalmassá tehetők a helyspecifikus, precíziós öntözésre. A VRI öntözés megvalósításának van néhány alapvető feltétele.
Műszaki oldalról feltétel az öntözőberendezés alkalmassága a VIR technológiai elemeinek befogadására, működtetésére. Erre általában a korábban gyártott gépek is alkalmasak, így csak az adaptáció jelent többletköltségeket.

Információtechnológiai oldalról két alapvető feltételnek kell teljesülnie. Mindenekelőtt szükséges egy pontos táblatérkép (FieldMap) az öntözéses gazdálkodás szempontjából fontos alapvető adatokkal. A táblatérkép alapjául a talajra vonatkozó információkat tartalmazó talajtérkép szolgál. Ez tartalmazza a talajtípusra, a szervesanyag-tartalomra, a mikrodomborzatra, az esetleges vízállásos területekre és a nem öntözendő táblarészekre vonatkozó adatokat.

A talajtérképet kiegészítve a növényre vonatkozó rétegtérképekkel (növénytérkép, hozamtérkép stb.) elkészíthető az öntözéstervezéshez szükséges alaptérkép (1. ábra). Alkalmas tervezőszoftver segítségével a térképen megjeleníthetők azok a területrészek, amelyek egységesen kezelendők az öntözés során. A szabálytalan alakú mezők alapján a tapasztalatokat és igényeket is figyelembe véve jelölhetők ki a táblán belüli öntözési zónák.

A térkép alapján és az öntözőberendezéssel lefedett területen termesztett növények elhelyezkedését figyelembe véve lehet dönteni az öntözésvezérlés módjáról. Homogén növényállomány és nem túl nagy területi ingadozások esetén elegendő lehet a sebességvezérlés, ellenkező esetben a zónavezérlés jöhet szóba (2. ábra).
Sebességvezérlés esetén a táblát körcikkekre osztjuk, az egyes körcikkek bejárásakor az öntözőberendezés állandó sebességgel halad, a sebességnek megfelelő dózissal öntöz. A következő körcikkhez érve sebességét megváltoztatva a dózis is megváltozik az igények szerint. Az egyes körcikkekhez a dózis százalékos értékei rendelhetők, értelemszerűen 0 és 100% között.

A zónavezérlés alkalmazásakor a körcikkeket tovább osztva kisebb homogén területek (zónák) jelölhetők ki. Ezzel a sugárirányú felbontással a területfelbontás részletesebb lesz, és pontosabb vízadagolás valósítható meg. A zónavezérlés esetében az öntözőberendezéshez speciális információs és operációs rendszert kell rendelni. Ez azt jelenti, hogy a szórófejeket vagy azok egy csoportját külön-külön kell vezérelni.

A 3. ábrán bemutatott példa szerint a rendszer a szórófejeket négyesével csoportosítja és egy ún. nóduszhoz (N) rendeli. Így összeáll egy kommunikációs lánc, amely folyamatos adatforgalmat biztosít az öntözőberendezés és a központi tornyon elhelyezett vezérlőegység között. A központi egység nemcsak kiküldi az információt, de visszacsatolást is kap a szórófejek működéséről, vagyis működik egy önellenőrző funkció is.

Ahhoz, hogy az öntözésvezérlés megfelelő alapokon nyugodjon, a működtetéshez valós idejű adatok is szükségesek a növénytermesztési térről és a növényállapotról. Alapadat ebben az esetben a talajnedvesség, ezért az aktuális vízpotenciál-mérés fontos része az információs rendszernek. A talajnedvesség-mérő szenzor(ok) a kritikus helyen telepítve folyamatos információkat szolgáltatnak a központi egységnek vagy perifériáknak (pl. okos telefon) rádió- vagy internetalapú összeköttetéssel. Fontos adat lehet az öntözés szempontjából a talajhőmérséklet is, ezért a nedvességmérők mellett célszerű hőmérséklet-távadókat is telepíteni.

A talajállapot követése mellett fejlett rendszereknél szükség van a klimatikus viszonyok pontos ismeretére is. Az öntözési stratégia és döntés feltételezi a legfontosabb meteorológiai adatok gyűjtését, mint például a levegő hőmérséklete, a relatív páratartalom, a napsugárzás intenzitása, a csapadék, a szélirány és szélsebesség stb. Ezek az adatok vagy beszerezhetők közeli meteorológiai szolgáltatótól, vagy saját kis meteorológiai állomással oldhatók meg.

A VRI-elemekkel felszerelt öntözőgépek üzemeltetése egy komplett számítógépes eszközcsomagot feltételez (pl. BaseStation). Az öntözésfelügyelet és -ellenőrzés rádiós, internetes vagy GSM-alapú, valós idejű adatátvitellel történik, nagy pontosságú (2–3 cm) GPS-helymeghatározással. A körben járó (körforgó) és lineár öntözőberendezés vagy öntözőberendezések csoportjának vezérlése számítógépről, laptopról, tabletről vagy okos telefonról történhet.

A VRI megvalósítása beruházási oldalról természetszerűleg többletköltségekkel jár. Azonban, ha figyelembe vesszük azt, hogy az öntözéses gazdálkodás önmagában számos előnyt biztosít a száraz gazdálkodáshoz képest, az öntözéstechnika fejlesztése az előnyöket csak növelheti. Különösen kiemelendő a vízzel és ezzel együtt az öntözési energiával történő takarékosság, a táblán belüli vízstressz (túlöntözés) elkerülése, az optimális állapot közelítése a tábla egészére vonatkozólag, ami a terméshozamok, gyakran a termésminőség növekedésében jelentkezik. A VRI-technikára ezért úgy kell tekinteni, mint a gazdálkodás eredményességét, a profitot növelő tényezőre, amelynek alkalmazását érdemes alaposan megfontolni.

VRI a mikroöntözésben

Mint említettük, a mikroöntözési eljárások eleve precíziós módszernek tekinthetők elsősorban az öntözővíz nagy pontosságú adagolása és elosztása miatt. Azonban ültetvények, szabadföldi kertészetek esetében is felmerülhet az igény – nyilvánvalóan a termőterület inhomogenitása és/vagy a különböző vízigényű kultúrák egy öntözőrendszerrel történő termesztése esetében – a helyileg változtatható vízadagú öntözésre. Mivel a mikroöntöző berendezések általában stabil telepítésűek, a VRI alkalmazási lehetőségét már a tervezés során kell biztosítani.

Az előbbiekben ismertetett táblatérkép alapján lehet dönteni a telepítési rendről, amely meghatározza az egyidejűleg öntözhető blokkokat vagy zónákat. Az azonos adottságokkal rendelkező zónák szükség szerint egy vagy több vezetékágra kapcsolhatók és például mágnesszelepekkel külön-külön vezérelhetők. A terület felosztásánál, illetve a berendezés szakaszolásánál természetesen ügyelni kell arra, hogy az egyes ágak hidraulikailag közelítőleg egyenszilárdságúak legyenek, különben szabályozási problémák léphetnek fel.

A VRI alkalmazása mikroöntöző berendezések esetében nem jár a beruházási költség számottevő növekedésével, a vízadag egyszerűen az öntözési idővel szabályozható.

Vízkultúrás termesztés

Annak ellenére, hogy a vízkultúrás (talaj nélküli) termesztés során nem beszélhetünk a szó hagyományos értelmében vett öntözésről, a növények víz- és tápanyagellátása az öntözéssel azonos, vagy annak megfeleltethető funkciót jelent. Azzal, hogy kiiktatjuk a növénytermesztési térből a talajt, egy sor a talajjal összefüggő problémától szabadulunk meg. A legfontosabb talán az, hogy megszűnik a talaj inhomogenitásának jelentősége, a tápanyagellátás lokális differenciája és a talaj növénybetegségeket generáló hatása. A vízkultúrában termesztett növény gyökérzete kisebb ráfordított energiával fejlődhet, a tapasztalatok szerint lényegesen kisebb gyökérzet nagyobb vegetációs tömeget eredményez. Azt viszont meg kell említeni, hogy a jó minőségű, a szabadföldön (talajon) előállított termékkel összevethető fogyasztási paraméterekkel rendelkező termék előállítása igen precíz technológiát igényel.

A vízkultúrás termesztés esetében a növény egy speciális támasztóközegbe kerül, amely semmilyen kapcsolatban nincs a talajjal. A kémiailag semleges, porózus támasztóközegen (szubsztrátum) a gyökérzet könnyen áthatol és benyúlik a tápoldatba, ahonnan a fejlődéshez szükséges vizet és tápanyagokat könnyen felveheti (4. ábra). A támasztóközeg sokféle lehet, a leggyakoribbak: kókuszhéj rost, kőzetgyapot, tőzeg, poliuretán hab, zeolit.

Nyílt rendszerekben a tápoldat folyamatosan áramlik a folyadéktérben, ezért minden növény azonos víz- és tápanyagellátás mellett fejlődhet. Tulajdonképpen „ad libitum” táplálásról van szó, amely olyan ideális állapotot jelent a növény számára, amely talajon történő termesztésnél csak kivételes esetben érhető el. Mindemellett nagy előny, hogy nincs víz- és tápanyagveszteség: a rendszerből kikerülő csurgalék tápoldat – megfelelő kezelés után – újra hasznosítható. Tehát csak annyi víz és tápanyag szükséges a termesztéshez, amennyit a növény ténylegesen felhasznál.

A talaj nélküli, vízkultúrás termesztés ma még alapvetően létesítményekben (üvegház, fólia) folyik, de érdemes megfigyelni, hogy a mediterrán térség országaiban már megjelent a szabadföldön is.

Április 20–21-én és 25-én az ország számos megyéjében, így például Bács-Kiskun, Szabolcs-Szatmár-Bereg, Borsod-Abaúj-Zemplén, Nógrád és Somogy megyében szenvedtek fagykárokat elsősorban a zöldség-gyümölcs, valamint szőlőültetvénnyel rendelkezők. A fagykárral kapcsolatban Czerván György, a Földművelésügyi Minisztérium agrárgazdaságért felelős államtitkára korábban elmondta:  A kárenyhítési alapban az idén 24 milliárd forint van, ebből próbálják a gazdák jogos igényeit kielégíteni.

Ajánlott kiadványokDr. Hajdú József:
A 21. század traktoraiDr. Kukovics Sándor szerk.:
A bárány- és juhhús fenntarthatóságaBai Attila - Lakner Zoltán - Marosvölgyi Béla - Nábrádi András:
A biomassza felhasználásaHarasztiné Lajtár Klára:
A borkezelés, palackozás, csomagolás és szállítás berendezései - Borászati technológiák II.

Ez is érdekelhetiA káposztafélék gépi betakarításaParlament előtt a 2025. év adózását meghatározó őszi adócsomagA lovak jólléte: a gondos lótartás eszközei és szabályai