Średnie roczne opady na terenie naszego kraju wynoszą około 630 mm. W zależności od rejonu, średnia ich wielkość waha się od 550 mm w pasie nizin środkowopolskich do ponad 1100 mm w Tatrach. Niedobory wody występują w środkowym pasie Niżu Polskiego, od Wielkopolski przez Kujawy, Mazowsze, Podlasie i Lubelszczyznę do wschodniej granicy Polski. Opady w półroczu letnim stanowią aż 62,5% rocznej sumy opadów. Najmniej opadów notuje się od stycznia do marca, maksimum przypada na lipiec, po czym następuje zmniejszanie się ilości opadów do października.

Potrzeby wodne roślin

Warzywa, których część jadalną stanowią organy wegetatywne, najwięcej wody potrzebują w okresie intensywnego przyrostu masy wegetatywnej. Niedobory wody w tym czasie powodują zaburzenia procesów fizjologicznych, co wpływa na obniżenie wielkości plonu. Warzywa, których częścią jadalną są organy generatywne, najbardziej reagują na braki wody w glebie w okresie przechodzenia z fazy wegetatywnej w generatywną. Niedobory wody powodują u nich, między innymi, opadanie kwiatów, zawiązków owocowych czy słabe wiązanie nasion. Wśród warzyw większe wymagania wodne mają te, które płytko się korzenią (np. ogórek) bądź wytwarzają bardzo dużą masę nadziemną (np. kapusta głowiasta). Różnice we wrażliwoś-ci na niedobory wody wykazują także odmiany poszczególnych gatunków. Uznaje się, że odmiany heterozyjne (mieszańcowe, oznaczane symbolem F₁), jako bardziej plenne, mają znacznie większe potrzeby wodne niż odmiany ustalone. Do warzyw o dużych wymaganiach wodnych zalicza się, między innymi, kapustne, sałatę, ogórek, cebulowe, karłowe odmiany pomidora, seler. Małe wymagania wodne mają, na przykład, szparagi, burak ćwikłowy i wysokie odmiany pomidora.

Potrzeby wodne drzew i krzewów owocowych są różne, w zależności od gatunku, podkładki (głębokość korzenienia się). Duże znaczenie mają także warunki termiczne, glebowe, ukształtowanie terenu, poziom wody gruntowej czy sposób zagospodarowania gleby między rzędami (murawa lub ugór). Im płytszy jest system korzeniowy, tym większe są potrzeby wodne roślin. Dlatego na niedobory wody bardziej wrażliwe są krzewy jagodowe niż drzewa owocowe. Drzewa rosnące na podkładkach karłowych, których system korzeniowy jest położony płycej, mają większe zapotrzebowanie na wodę, niż drzewa na podkładkach półkarłowych czy silnie rosnących. Niedobory wody powodują u roślin sadowniczych, między innymi, zahamowanie wzrostu, opadanie zawiązków, drobnienie owoców.

Wśród gatunków sadowniczych dużymi wymaganiami wodnymi charakteryzują się: truskawki, poziomki, maliny, jabłonie i śliwy. Małe wymagania mają wiśnia i morela.

Truskawki i agrest zaleca się nawadniać w okresie kwitnienia i wykształcania jagód, maliny — przed i po kwitnieniu oraz w okresie dojrzewania. Sady, zwłaszcza jabłoniowe, powinno się nawadniać podczas kwitnienia oraz od czerwca do sierpnia. Czereśnie i wiśnie w okresie dojrzewania owoców są natomiast bardzo wrażliwe na nadmierne opady (pękanie owoców).

Termin, dawka i intensywność nawadniania

Istnieje kilka metod ustalania potrzeb nawadniania, najbardziej praktyczną jest jednak metoda tensjometryczna. Umożliwia ona dokładne pomiary wilgotności gleby, a przy tym jest mało pracochłonna. Tensjometr składa się z plastikowej lub szklanej rurki, zazwyczaj przezroczystej, zakończonej ceramicznym sączkiem, oraz z wakuometru, na którym można odczytać wartość siły ssącej gleby. Tensjometr wypełnia się wodą, po czym umieszcza w glebie tak, aby sączek znalazł się na głębokości głównej masy systemu korzeniowego roślin. Należy zwrócić uwagę, aby w bezpośrednim sąsiedztwie sączka nie było kamieni, które będą fałszować wskazania wakuometru. Mała zawartość wody w glebie powoduje powstanie podciśnienia i wypływ wody z tensjometru. W efekcie następuje wychylenie się wskazówki wakuometru. Po dostarczeniu wody do gleby, woda przenika do sączka i wskazówka wraca do pierwotnego położenia. Nawadnianie rozpoczyna się, gdy siła ssąca gleby wynosi od 0,3 (gleby lekkie) do 0,5 atmosfery (gleby ciężkie). Obecnie na rynku dostępne są także tensjometry, które — połączone ze sterownikiem — automatycznie włączają system nawodnieniowy przy wzroście siły ssącej do zadanej wartości. Stosowane są one przy nawadnianiu kroplowym.

Jednorazowa dawka polewowa zależy od typu gleby i jej pojemności wodnej oraz od gatunku uprawianych roślin. Na glebach lekkich i dla warzyw o krótkim okresie wegetacji wynosi ona 15–20 mm, natomiast na glebach cięższych, dla warzyw o długim okresie wegetacji oraz dla krzewów owocowych — 20–40 mm. Dla drzew owocowych, w zależności od rodzaju gleby, zaleca się jednorazową dawkę wody 30–60 mm. Częstotliwość nawadniania oraz jednorazowa dawka wody zależą również od budowy systemu korzeniowego. Warzywa o płytkim systemie korzeniowym (np. ogórek, sałata) wymagają częstszego nawadniania mniejszymi dawkami wody. Rośliny głęboko się korzeniące (np. kapustne, pomidory karłowe) należy nawadniać rzadziej, ale większymi dawkami wody.

Intensywność deszczowania na glebach lekkich, przepuszczalnych powinna być większa i może wynosić około 15 mm/godz., natomiast na ciężkich, mało przepuszczalnych mniejsza — 8–10 mm/godz.

Zródło i jakość wody

Przystępując do wyboru systemu nawodnieniowego, należy określić źródło wody, jego wydajność oraz parametry jakości wody. W wielu przypadkach właśnie jakość wody decyduje o rodzaju systemu nawadniania w konkretnym gospodarstwie. Lepsza jakość wody jest wymagana dla linii kroplujących. Pod uwagę bierze się czystość wody oraz jej skład chemiczny. Woda pobierana ze zbiorników otwartych może być zanieczyszczona mechanicznie — przez piasek czy fragmenty obumarłych roślin — lub biologicznie. Woda ze studni głębinowych może zawierać nadmierne ilości składników — związków żelaza, manganu, wapnia i magnezu — które przyczyniają się do zatykania emiterów.
W wodzie przeznaczonej do nawodnień kroplowych maksymalna zawartość soli żelaza i manganu wynosi 0,5 mg/l.

Oczyszczanie wody z zanieczyszczeń odbywa się poprzez jej filtrację (tab. 1).

TABELA 1. DOBÓR FILTRÓW, W ZALEŻNOŚCI OD RODZAJU ZANIECZYSZCZEŃ

Filtr siatkowy usuwa zanieczyszczenia mechaniczne. Stosuje się go w przypadku małej ilości zanieczyszczeń. Ma prostą budowę. Wewnątrz cylindrycznej obudowy znajduje się siatkowy wkład filtracyjny. W zależności od zapotrzebowania, stosuje się siatki o różnej gęstości oczek — dla nawodnień kroplowych zaleca się wkłady 130–200 mesh¹  (tab. 2).

TABELA 2. NAJCZĘŚCIEJ STOSOWANE WKŁADY FILTRACYJNE

Filtr dyskowy (fot. 1) także stosowany jest do oddzielania zanieczyszczeń mechanicznych. Częściowo usuwa również zanieczyszczenia biologiczne. Wkład filtracyjny składa się z układu plastikowych dysków osadzonych na wspólnej osi. Dyski mają żłobioną powierzchnię. Żłobienia są większe na zewnątrz dysku i zmniejszają się do jego środka. Po złożeniu dysków powstają między nimi kanaliki, przez które w czasie filtracji "przeciska" się woda.

FOT. 1. FILTRY DYSKOWE Z WKŁADAMI FILTRACYJNYMI

Filtr żwirowo-piaskowy wykorzystywany jest głównie do oczyszczania wody pochodzącej ze zbiorników otwartych. W zależności od wielkości przepływu, stosuje się filtry pojedyncze lub łączy się je w baterie. Pojedynczy filtr to stalowy zbiornik wypełniony piaskiem o wielkości ziaren 0,5–0,8 mm lub żwirem o granulacji 0,8–3,0 mm. Płukanie złoża (filtru) odbywa się przez odwrócenie kierunku przepływu wody, przy obniżeniu ciśnienia w filtrze o 0,5 atmosfery. Czyszczenie filtra może być wykonywane ręcznie lub automatycznie, zależnie od ilości przefiltrowanej wody, różnicy ciśnień między wlotem a wylotem wody.

Przy wykorzystywaniu wody ze studni głębinowych, wskazane jest przepompowanie jej do zbiornika. Umożliwia to jej ogrzanie, ponadto następuje proces utleniania soli żelaza i manganu.

Deszczownie

Różnego rodzaju deszczownie stosowane są głównie w polowej uprawie warzyw. W zależności od sposobu montażu części, dzieli się je na: stałe, półstałe (podziemne rurociągi i agregat pompowy są montowane na stałe, a rurociągi napowierzchniowe i zraszacze są przenośne) i przenośne. Do przewożenia części przenośnych stosuje się specjalne wozy.
Najpraktyczniejsza w zastosowaniu jest deszczownia szpulowa, wyposażona w elastyczny rurociąg nawinięty na szpulę. Oferta rynkowa jest bardzo bogata. Poszczególne modele różnią się między sobą:

• długością węża PE (110–700 m),
• średnicą węża (40–140 mm),
• Ciśnieniem wody (4–12 atm),
• przepustowością (7–100 m³/godz.),
• prędkością zwijania (5–200 m/godz.),
• szerokością deszczowanego pasa (12–100 m).

Zależnie od modelu, przy jednorazowym przejeździe możliwe jest nawodnienie obszaru o powierzchni od 0,4 do 6 ha.

Na specjalnym wózku lub sankach (fot. 2) zamontowane są zraszacze (zazwyczaj jeden, rzadziej dwa) lub belka zraszająca (fot. 3). Dysze zraszaczy są wymienne. Intensywność deszczowania można regulować poprzez zmianę średnicy dyszy, ciśnienia lub prędkości zwijania węża. Belki zraszające pracują przy niskim ciśnieniu roboczym, co pozwala na obniżenie kosztów zużywanej energii (nawadniania) przez zastosowanie pomp wytwarzających niższe ciśnienie. Ponadto umożliwiają deszczowanie przy wietrze oraz nie uszkadzają delikatnych roślin. Przed deszczowaniem za pomocą ciągnika rozwija się szpulę, umieszczając zraszacz na przeciwległym końcu pola. Przepływająca przez turbinę i system przekładni woda napędza szpulę, która obracając się powoduje zwijanie rurociągu.

FOT. 2. ZRASZACZ ZAMONTOWANY NA SANKACH

FOT. 3. DESZCZOWNIA SZPULOWA Z BELKĄ ZRASZAJĄCĄ

Systemy kroplowe

Nawadnianie kroplowe polega na dostarczaniu wody bezpośrednio do strefy systemu korzeniowego roślin. W sadach, na plantacjach truskawek, malin najczęściej stosowane są linie kroplujące. Coraz częściej są także wykorzystywane w uprawach polowych warzyw. Dostępne na rynku linie różnią się między sobą:

• budową kroplownika (z kompensacją ciśnienia i bez kompensacji),
• wydatkiem wody (0,57–4,0 l/godz.),
• rozstawą emiterów (10, 20, 30, 40, 50, 60, 75, 100, 125, 150, 200 cm),
• grubością ścianek przewodu od 5 mil do 45 mil ⁽² (tab. 3).

TABELA 3. GRUBOŚCI ŚCIANEK LINII KROPLUJĄCYCH

Kompensacja ciśnienia zapewnia bardziej równomierny wydatek wody, w porównaniu z liniami bez niej. Linia z kompensacją ciśnienia wypełnia się wodą, a gdy ciśnienie wzrośnie powyżej określonej wartości następuje jednoczesne otwarcie wszystkich kroplowników. W liniach bez kompensacji woda wpływając do przewodu wypływa przez pierwsze "napotkane" kroplowniki, podczas gdy te znajdujące się na końcu ciągu wciąż "czekają" na wodę.

Bardzo zróżnicowana oferta rynkowa nie pozwala na podanie optymalnych długości ciągów. Należy je dobierać indywidualnie, w zależności od modelu i typu linii, a także rzeźby terenu. Im cieńsze są ścianki przewodów, mniejszy rozstaw kroplowników, większe nierówności terenu i brak kompensacji, tym ciągi powinny być krótsze. Zalecane przez producentów ciśnienie na wejściu do przewodu powinno wynosić, zależnie od modelu, dla linii cienkościennych (5–15 mil) — 0,4–1,0 atmosfery, dla grubościennych (35–45 mil) 1,0–3,0 atmosfer.

Okres użytkowania linii kroplujących zależy od jakości tworzywa, grubości ścianek, warunków eksploatacji i jakości wody. Najbardziej destrukcyjnie wpływa światło, zmiany temperatury i uszkodzenia mechaniczne. Najmniejszą trwałość mają cienkościenne linie kroplujące (5–10 mil). Polecane są one do nawadniania upraw przez 1 lub 2 sezony. Przewody o grubości ścianek 16–22 mil zachowują standardowe parametry przez 3 do 5 sezonów. Najgrubsze linie (35–45 mil) można stosować w uprawach wieloletnich (szparagarnie, sady), gdyż ich żywotność przewidziana jest na 10–15 lat. Podane dane należy traktować jako orientacyjne, ponieważ w szczególnych warunkach (ostrożne rozwijanie, umieszczenie pod ściółką) można przedłużyć żywotność linii.

Mgr inż. Grzegorz Bykowski jest pracownikiem Katedry Warzywnictwa AR w Poznaniu