Az öntözés környezeti kapcsolatai az öntözõberendezések használata során

Agro Napló
A szakszerű öntözés, tehát lényegében az alkalmazhatóság azon múlik, hogy mennyire sikerül egy öntöző szárnyvezeték adagolási lehetőségeit összhangba hozni az öntözendő kultúrák vízigényével és a talajok vízbefogadó, elnyelési tulajdonságaival.

Ha az összhang nem jön létre, akkor vagy az öntözés nem éri el célját, vagy öntözési kártétellel, illetve öntözési veszteségekkel kell számolni. A növények vízigényének meghatározása agronómiafeladat, ami fölött az üzemeltetők rendelkeznek. A vízigény kielégítésénél, annak lehetséges szakaszolásánál azonban figyelembe kell venni a gépek adagolási lehetőségeit a talajok lejtéstől és állapottól függő víznyelési lehetőségeit.



Hordozható és gépesített áttelepítésû öntözőgépek



Az esőztető öntözőtelepek az öntözésre berendezett területnek mintegy 80%-át foglalják el. Az uralkodó teleptípus a félstabil és mobil rendszer.



A mûszaki fejlődés a félstabil telepek stabil részén is érzékelhető. A kezdetben csaknem egyeduralkodó azbesztcement nyomócsövek helyett mûanyag csövek, a nehéz öntöttvas helyett a sokkal könnyebb alumínium, acél és mûanyag idomok és szerelvények kerültek beépítésre. E terület részletesebb ismertetésével most nem kívánunk foglalkozni.



A mobil rész fejlődését az öntözővíz és az élőmunka árának növekedése, valamint az öntözőmunkások munkavégzésének körülménye kényszerítette ki. A mûszaki megoldás a gyártó ipari hátterétől függően típusban és élettartamban is igen változatos, közös jellemző azonban a kevesebb élőmunkaerő-igény, a kiszolgálás kulturáltságának magas színvonala és a mozgás közben történő (járva) öntözés.

Hazánkban a járvaüzemelő technika a csévélhető tömlős, a linear és center pivot öntözőgépek típusaiból kerültek ki a következő összetételben:

KPE tömlős csévélhető öntözőberendezés 70%

Linear és center pivot öntözőberendezés 20%

Egyéb     10%

A csévélhető öntözőberendezések uralkodó szerepe teljesen egyértelmû, ezért a továbbiakban ezekről, és a vízellátó eszközökről kívánunk rendszerezett ismereteket átadni.

Amint utaltunk rá, az öntözőberendezések többfélék. A konstrukció, a mozgásrendszer, a vízadagolás módja lehet közös vonás, de lehet megkülönböztető jegy is, aminek alapján a berendezéseket csoportosítani lehet, a csoportokat pedig rendszerben elhelyezni.

A csévélhető berendezések hazai gyártásának beindítása sok nehézséggel járt, ezért a hazai szükséglet csaknem egészen import útján került kielégítésre. A külföldi gyártók nem egy-egy géptípust, hanem többnyire gépcsaládot kínálnak, amiből a gazda a számára leginkább megfelelő méretût és teljesítményût tudja megvásárolni.

A csapadékintenzitás környezeti kapcsolatai, az öntözés minőségét befolyásoló tényezők



Szélhatás



Az esőszerû öntözésnél a szél zavaró hatását a szakértők a szél sebességének nagyságával és gyakoriságával jellemzik. Az ország különböző helyein levő meteorológiai állomások adatainak feldolgozásából kitûnik, hogy az alapáramlásból származó szelek sebessége és irányállandósága sík területeken nagyobb, mint a dombvidéken. A domborzat befolyásolta helyi szelek uralkodó iránya gyakoribb, de ezek sebessége kisebb. Az esőztető öntözés szempontjából ez azt jelenti, hogy sík vidéken elsősorban a szélsebesség, míg hegyes vidéken a szélirány is fontos.



Az ország területén a szélsebesség előfordulási gyakoriságok időszakok szerinti megoszlása eltérő, az azonban általános, hogy a hajnali óráktól kezdődően a szélsebesség fokozatosan nő, a nap legszelesebb időszaka 10 és 19 óra között van, azután hirtelen csökken le a szélsebesség, és 20 óra tájban beáll az éjszakai szélcsendesebb időszak.



A szélsebességmérések eredményei alapján kialakult vélemények szerint, a hazai gyakorlatban használt öntöző berendezésekkel 2.0 ms-1 sebességnél elérhető vízborítás és intenzitásegyenetlenség még elfogadható. Ezek a szélsebességek az Alföldön 40–60% gyakorisággal fordulnak elő a nap 24 órájában, de ez a nappali szeles időszakra vonatkoztatva csak 20–30%. Szélcsendes időre csak az összidő mintegy 5%-ában lehet számítani.



A Dunántúl északi felében és a Duna–Tisza közén az északnyugati szél az irányadó. A Tiszántúlon az északkeleti szelek a döntőek, és az északi, hegyes vidéken a szélirányok kevertek a domborzat változatossága miatt. A nagyobb sebességû szelek aránya az uralkodó széliránynál nagyobb és a szélirányok átlagos eloszlása évszakonként is változik.



Az olyan helyeken, ahol a domborzat okozta helyi szelek uralkodó irányának gyakorisága nagyobb, célszerû az ennek megfelelő öntözéstelepítést mérlegelni.



Az Alföldön a szélsebességek csupán az összidő 10%-ában kényszerítenek az öntözés leállítására. A Dunántúlon az összidő 24%-ban hiúsítja meg a szél az öntözést, és az összidő 50–70%-ban 2 ms–1-nél erősebb szélre kell számítani.








Domborzat



Az esőztető öntözőberendezésekkel – ha csak a táblák alakját és a terep lejtését tekintjük – mindenütt lehet dolgozni, ahol egyáltalán öntözni lehet. Korlátozást csak a talajjellemzők okozhatnak.



A csévélhető tömlős berendezések hullámos terepen is használhatók abban az esetben, ha biztosítani lehet, hogy a terep esése az öntözőberendezéstől mérve a kifektetett tömlő hosszában legfeljebb 5% legyen. Ennél nagyobb terepegyenetlenségek esetén a szórófejnél nagyobb nyomásveszteséggel és nyomásingadozással kell számolni. A terepviszonyokkal kapcsolatos megkötések az alapgép esetleges áttelepítési nehézségeivel, a szórófejállvány biztos iránytartásával és a szórófej vízsugarának ballisztikus viszonyaival kapcsolatosak.



Munkaminőségi megfontolások miatt a KPE tömlő kihúzását lehetőleg a rétegvonalak mentén célszerû tervezni, mert ekkor a szórófejre jutó nyomás – és ezen keresztül a vízborítás és a csapadékintenzitás nagysága – a behúzás időtartama alatt állandó és a tervezés szerinti. A rétegvonalhoz igazodó telepítéseknél először az alsó sávot kell megöntözni, majd folyamatosan lehet felfelé haladni. A már megöntözött talaj ugyanis valamivel jobban ellenáll az eróziónak, aminek veszélye fennáll, ha a kezdeti helyes csapadékintenzitást a széllökések közben üzem közben megváltoztatják.



Ha a lejtőirányú szórófejkihúzás elkerülhetetlen, akkor két okból is olyan technológiai sémát kell tervezni, ahol a szórófejkihúzás fentről lefelé történik. Az egyik az, hogy a viszonylag nagy tömegû alapgép áttelepítése garantáltan összefolyástól mentes útvonalon történik, a másik ok, a már beöntözött talajoknak jobb az erózióval szembeni ellenállása. A lejtőirányú szórófejkihúzásnál számolni kell azzal, hogy a szórófejre jutó nyomás változni fog üzem közben a geodéziai szintkülönbség változása miatt.



Mint a fentiekből kitûnik, általában a dombvidéki öntözési technológia kidolgozásának felelőssége nagyobb, és az öntözés csak kisebb víznormával, intenzitással és teljesítménnyel valósítható meg. Ugyanakkor a gépkezelőktől nagyobb figyelmet és fegyelmet kell megkövetelni, a kiszolgáló technikai felszerelés igénybevétele is nagyobb. Dombvidéken nagyobbak és szigorúbbak a biztonságos munkavégzés előírásai is. Ez utóbbival kapcsolatban kell külön kiemelni a nagy hatósugarú berendezések felhasználási lehetőségét korlátozó felszíni akadályok különleges esetét, az elektromos légvezetéket. Ezek környezetében a munkavégzés két okból is tilos. Elsősorban azért, mert öntözés közben olyan villamos jelenségek állhatnak elő, amelyek a kezelőszemélyzetre, vagy a berendezésre károsak lehetnek.



A másik ok, hogy a légvezetékek karbantartásához, hibaelhárításához biztosítani kell a megközelítés lehetőségét, tehát a távvezeték nyomvonalát szárazon kell hagyni.



A terep és a domborzati viszonyok az öntözés végrehajtását azon keresztül is befolyásolják, hogy az eróziós károk megelőzése miatt kisebb vízadag kijuttatása engedhető meg.

Talajtípus








Az esőszerû vízadagolásról és annak a talaj típusától és aktuális állapotával összefüggésben számos tudományos és gyakorlati eredmény használható fel az öntözési technológiák összeállításánál. Ezeknél figyelembe kell venni a talajok vízgazdálkodási tulajdonságaik szerinti és a víztartó-képesség szerinti csoportosításon alapuló talajkategorizálást, illetve az egyes esetekre ajánlott öntözési módokat és vízadagolási elemeket. E kereteken belül választhatók ki a kívánt rétegû, beáztatás eléréséhez szükséges egyszeri öntözés víznormái.

Az öntözési technológia minőségi oldalának meghatározásához szükség van a talajok vízbefogadási ütemét a víznyelő képességet jellemző talajparaméterre. A hagyományos öntözésnél, ahol a szórófejek pozíciónként álló helyzetben üzemeltek, ezt a talajparamétert 10 mmh-1 értékben határozták meg. A szakszerû öntözés feltétele az volt, hogy a szórófej átlagos adagolási intenzitása ne haladja meg ezt az értéket. A nagy hatósugarú szórófej átlagos adagolási intenzitása ennél nagyobb. A szakszerû öntözés kritériuma ezért más szemlélet alapján választható ki.



A járva üzemelő szórófej folyamatosan halad a behúzás irányába, ezért annak intenzitása időben változik egy talajpont fölött. Ugyanakkor a talajpont víznyelőképessége is változik, az ott megkezdődött vízadagolás kezdő pillanatától kezdve csökken. Mint minden járva üzemelő öntözésnél, itt is időben és térben értelmezett vízadagolási intenzitás és víznyelési intenzitás függvények összhangját kell megteremteni.



A kutatók által korábban megadott max. 10 mmh-1 határ intenzitás a viszonylag nagy vízborításra (h = 60 mm) vonatkozott. Itt a talajok víznyelési tulajdonságai a beszivárgási görbe állandósulása és a legtöbb talajfajtánál valóban 10 mmh-1 értékûnek mondhatók. A nagy hatósugarú szórófej mûködési viszonyai között a 15 mmh-1 körüli adagolási intenzitás a tócsásodás szempontjából problémás talajokon max. h = 40 mm vízborítást tesz lehetővé.

A berendezések szántóföldi alkalmazhatósága



A csévélhető tömlős öntözőgép vízadagolásának beállítása mennyiségi szempontból egyszerû, a kezelőszervek mûködésének ismeretén kívül szakértelmet nem igényel. A vízadag nagyságának pontossága és kontroll lehetőség a vizsgálati tapasztalatok szerint kielégíti az igényesebb öntözési technológiákat is. A vízadagolás minőségi oldaláról nézve az egyenletesség a kötéstávolság helyes megválasztásával és a szélhatáshoz való tudatos alkalmazkodással elfogadhatóvá tehető. A járva üzemelő esőztető öntözés adagolási intenzitásának és a talajok víznyelő képessége közötti összefüggésrendszer ismeretében az elfolyást nem okozó vízadagolás is megvalósítható.



Az öntözési technológia röviden vázolt rendszerének bonyolultságát csak fokozza, hogy az említett elemek egyike sem jellemezhető egyetlen számértékkel, leírásukhoz a vizsgálati módszertől is függő külön paraméterrendszer kell, amelyre a statisztikai törvényekkel leírható meteorológiai és a közgazdasági környezet is hat.

Az eloszlás egyenletességének értékelésénél többféle értékelési módszert vehetünk figyelembe.



Az egyik, legrégebben alkalmazott módszer a Wilcox és Swailes által ajánlott, a szóráson alapuló egyenletességi tényező:


A munkaminőségi mutatók meghatározásánál hasznosan öntözött területnek tekintjük azt a területet, ahol a vízborítás nem nagyobb az átlagos vízborítás 1,3 szorosánál, és nem kisebb az átlagos vízborítás 0,7- szeresénél.



Az öntözőberendezés területteljesítményét a különböző lövőkeméretekhez tartozó megfelelő munkaminőségû sávszélességekkel, és a tömlőhossznak megfelelő sávhosszúságú területekkel lehet behatárolni. Az idényhez tartozó területteljesítmény az egy állásból öntözhető terület többszöröse.



A nyomás-térfogatáram viszonyok adatai egy-egy típusra jellemzőek, nagymértékben függenek a szerkezeti kialakítástól.



Az öntözött területen a haladási sebesség változtatásával, az igényeknek megfelelően többféle vízborítás állítható be.



Az öntözés minősége az öntözővíz eloszlásának egyenletességével jellemezhető. Kedvező eloszlás abban az esetben érhető el, ha a szórófejnél biztosítani lehet a megfelelő nyomást, ami a szórófej megbízható mûködéséhez elengedhetetlenül szükséges. A nyomás biztosítása a gépen belüli, és a csővezetékben fellépő áramlási veszteségeket figyelembe véve a lövőke helyes megválasztásával lehetséges. Az egyenletességet befolyásoló további tényezők a szélhatás, és a beállított sebesség azonos értéken tartása.

A cikk szerzője: Dr. Cserhidy Attila

Címlapkép: Getty Images
NEKED AJÁNLJUK
CÍMLAPRÓL AJÁNLJUK
KONFERENCIA
AgroFuture 2024
Új rendezvény a fenntarthatósági követelményeről és innovációs lehetőségekről!
AgroFood 2024
Országos jelentőségű rendezvény az élelmiszeripari vállalkozások számára!
Vállalati Energiamenedzsment 2024
Tudatos vállalati energiamenedzsment a hazai cégeknek!
Agrárium 2024
Jön a tavasz kiemelkedő agráripari konferenciája!