2024. május 15. szerda Zsófia, Szonja

Az öntözés agronómiai alapjai

Agro Napló
Az öntözés alapvetõ jelentõségét hazánkban az képezi, hogy a szántóföldi kultúrák túlnyomó többségének vízigényét a természetes csapadék mennyisége, idõbeni megoszlása nem elégíti ki. Kijelenthetjük, hogy a termés mennyiségére, de gyakran minõségére is a legnagyobb korlátozó a csapadék hiánya. A meteorológiai elemek közül viszont a csapadék az, aminek hiányát, kedvezõtlen szezonális eloszlását képesek vagyunk mesterségesen korrigálni. Ezért a szántóföldi kultúrák öntözésének elsõdleges célja (egyúttal definíciója is): a növények vízigényének kielégítése a természetes csapadék mesterséges kiegészítésével gazdaságilag indokolt mértékben. A kertészeti termelésben ehhez egyéb célok is kapcsolódhatnak, pl. fagyvédelem, termék attraktivitás (színezõ öntözés). Az öntözés multifunkcionális jellegébõl adódik, hogy a hozamnövelésen, minõségjavításon keresztül egyéb gazdasági elõnyök hordozója:
  • ugyanakkora, vagy kisebb területen nagyobb termelési érték állítható elő /terület-intenzifikálás/,
  • bővülhet a termeszthető növényfajok köre,
  • lehetőség adódik a biztonságos kettőstermesztésre,
  • növekszik a termesztés biztonsága,
  • javul a trágyázás hatékonysága,
  • az öntözőmûvek egyrésze alkalmas a belvízkárok mérséklésére.
Az öntözés hazai jelentőségét tudósaink, gyakorló gazdáink hamar felismerték, már az 1700-as évek végén rétöntözés volt Márialigeten (Gy-M-S m.), de még korábbról az 1500-as évek végéről is vannak feljegyzések (Evlia Cselebi török utazótól), hogy a törökök az Alföldön árasztásos rizstermesztést folytattak. A modern öntözés viszont az 1930-as években alakult ki, amit már az 1937. évi XX. törv. jogilag is szabályozott. Ettől kezdve az agrárágazat gazdaságpolitikai kezelésétől függő mértékben napjainkig jelen van az öntözéses gazdálkodás és csak remélni lehet, hogy a jövőben elfoglalhatja gazdaságilag indokolt pozicíóját.



1. táblázat: Magyarország öntözött területe (rizs nélkül),

és a kiöntözött víz mennyisége 1990-2001 között
MegnevezésMértékeÉVEK
    199019951998199920002001
Öntözött területezer ha2171619334125105
Kiöntözött vízmillió m³3951488927180111
1 ha-ra jutó víz1820108895779414401057
1 ha-ra jutó vízmm1821099679144106
Vízjogilag engedélyezett ter.ezer ha?357264238236230




Ahhoz azonban, hogy az öntözés a jövő növénytermesztésében, különös tekintettel a fenntarthatóságra, előnyök hordozója lehessen alapos jogi, mûszaki és agronómiai ismeretek szükségesek. A gazdálkodók elsődleges feladata megszerezni azokat az agronómiai ismereteket, amelyekkel jó döntéseket hozhatnak:

  • az öntözés területi méretezésében>
  • a legmegfelelőbb öntözési mód, módszer, eljárás megválasztásában,
  • a tanulmány- létesítménytervek (kivitelezési tervek) közötti választásban,
  • az öntözéses termesztéssel együttjáró termelésfejlesztési variációk között.


Mindezeket azért említem, mert az öntözés nem egyszerûen elhatározás kérdése. Az öntözéses növénytermesztés megvalósítása, akár csak a szántó-, gyepterület kisebb részén is sokféleképpen hat a vállalkozás egészére:

  • nő a termék kibocsátás, annak kezelési gondjaival együtt,
  • faj- és fajtaváltásra kerülhet sor,
  • megváltozik a talajmûvelés, tápanyag-visszapótlás, a növényvédelem technológiája,
  • munkaszervezési változtatásokra kerülhet sor,
  • változhat az üzemi ágazatok közötti kapcsolat,
  • más típusú szakmai ismeretekre van szükség,
  • a termelési költségek növekednek, ehhez pótlólagos pénzügyi forrásokra van szükség.






A csak vázlatosan felsorolt hatásokhoz a szakszerûtlen öntözés káros változásokat is indukálhat:



  • talajszerkezet-romlás,
  • vízbázis-szennyezés,
  • nettó termőterület-csökkenés.


A következőkben többnyire felsorolásszerûen, táblázatok, néhány ábra segítségével vázolom azokat az agronómiai ismereteket, amelyekre a növénytermesztőnek feltétlen szüksége van ahhoz, hogy ne csak „locsoljon” hanem okszerû, jövedelmező öntözéses gazdálkodást folytasson. Négy ilyen területre csoportosíthatók ezek:



csapadék-hőmérséklet összefüggése.
  • A talaj víz- és levegőgazdálkodása.
  • A növény és a növényzettel borított terület vízgazdálkodása.
  • Tanulmány- és létesítménytervek agronómiai értékelése.

  • A csapadék-hőmérséklet összefüggése



    Általánosságban elfogadható a nálunk termeszthető növények - a természetes vízellátottság - a hőmérséklet - tenyészidő összefüggésben, hogy kb. 750 mm/év csapadéknál kevesebb korlátozza az elérhető termést. Ezzel szemben a fontosabb meteorológiai adatokat az 1., 2., 3., 4. ábrák és a 2. táblázat mutatják.



    2. táblázat: Csapadék-hasznosulás
    HónapHasznosulási mutató
    Január0,8
    Február0,8
    Március0,7
    Április0,7
    Május0,8
    Június0,6-0,8Mikroklíma
    Július0,6-0,8szerepe
    Augusztus0,6-0,8nagy
    Szeptember0,8
    Október0,9
    November0,9
    December0,9




    A nagymértékû ingadozásból egyenesen következik, a helyi- vagy közeli mérőállomások adatait célszerû használni az öntözés tervezéséhez, továbbá a hasznosulást és az ingadozást úgy beszámítani, hogy a sokéves átlag 75 %-ban következik be. A meteorológiai tenyészidőben (04. 01.-09. 30.) lehulló csapadék intenzitása (mm/h), hatása a hőmérsékletre, a munkaszervezésre (havonta figyelembe vehető munkanapok száma) szintén tervezési alapadatok. Megemlítem még, hogy több gyakorlati szakember vallja, hogy a növények számára hasznosítható csapadék küszöbértéke: 5 mm.



    Itt említeném meg a csapadékhiánnyal összefüggésben használt néhány fogalmat. Szárazságról akkor beszélünk, amikor a növényállomány teljesítménye vízhiány miatt korlátozott. A hosszantartó szárazság akkor minősül aszálynak, ha a vízhiány okozta károsodás visszafordíthatatlan. Formái: légköri-, talaj- és fiziológiai aszály. A 06.-07.-08. hónapokban gyakori a magas hőmérséklet mellett a levegő páratelítettségi hiánya (70 % alatti a páratelítettség). Ilyenkor válhat szükségessé, egyébként felvehető talajvíz készlet mellet is az ún. „frissítő öntözés” (5-10 mm).







  • A talaj víz- és levegő gazdálkodása



    A növények fejlődésünk folyamán különböző mennyiségû vizet igényelnek (a víz fontos növényi alkotórész, kell a fotoszintézishez, szervesanyag-képzéshez, tápanyagok oldásához -szállításához, a hőszabályozáshoz), amit szinte teljes mértékben a talajból vesznek fel. Ugyanakkor a gyökérzónában levegőre is szükségük van, de nemcsak nekik, hanem a számukra hasznos, velük szorosabb (szimbiózis), kevésbé szoros kapcsolatban lévő élőszervezeteknek is. A talaj víz- és levegő gazdálkodását számos tényező befolyásolja. Közülük a fontosabbak:

    • mechanikai összetétel,
    • szerkezetesség,
    • szervesanyag-tartalom, annak minősége,
    • ásványi elemek és vegyületeik, azok aránya,
    • ásványi elemek összetételéből adódó kémhatás,
    • termőréteg vastagsága,
    • a szilárd részek és a hézagok aránya,
    • a hézagtérfogat hányad vízmegtartó-képessége,
    • talajmûvelés. A talajok fizikai tulajdonságaival összefüggő vízgazdálkodási információkat talajminták laboratóriumi vizsgálatával (kiegészítve esetenként növényneveléssel) és szabadföldön elhelyezett mûszerekkel nyerik (tenziométeres, neutronszóródásos, gamma-radiációs készülékek).



      Az öntözéssel kapcsolatos fontosabb fogalmak, paraméterek a következők.



      Maximális vízkapacitás (VK max): az a vízmennyiség, amit a talaj a gravitációval szemben vissza tud tartani. Kifejezési módjai: mm, tömeg %, térfogat%.



      Holtvíztartalom: az aktuális talaj víztartalom azon része, amelyik erősebben kötődik a talajrészecskékhez, mint amilyen szívóerőt (sink) az egyes növényfajok ki tudnak fejteni. Növényfajonként változó érték. A holtvíz tartalomig kiszáradt talajon a növények hervadni kezdenek („hervadási pont”). Kifejezési módjai: mm, tömeg %, térfogat %.



      Víznyelőképesség (vízbefogadó képesség): mértékegysége, mm/h. Fontos mutató az öntözés intenzitásának tervezéséhez.



      Diszponibilis víz (hasznosítható víz): az aktuális talaj víztartalom és a holtvíz tartalom közötti különbség. Ezzel „gazdálkodhat” a növény. Kifejezési módjai: mm, tömeg %, térfogat %.



      Azokban az esetekben, ahol a mm-ben, vagy térfogat%-ban szerepel adat, nem egészen pontos, de megközelíthetően elfogadható átszámítás: 10 cm-es talajban 1 térfogat %-nyi víz = 1 mm. A gravitációval szemben visszatartott víz mennyisége alapvetően a talaj típusától függ:



      Homoktalaj 16-24 térf.%

      Homokos vályog 20-28 térf.%

      Csernozjom 24-34 térf.%

      Réti talaj 32-40 térf.%.



      Az öntözéshez további hasznosítható adatokat tartalmaznak a 3., 4. táblázatok. A hasznosítható (DV) vízzel kapcsolatban említem, hogy a gyakorlati szakemberek általában a DV 50 %-nál javasolják az öntözés megkezdését.



      3. táblázat: Különböző mechanikai összetételû talajok néhány vízgazdálkodási paramétere
      TalajtípusHoltvíz (Hv)Hasznosítható víz (DV)150 cm-es talajrétegben tárolható víz (VKmax), mm
        Térfogat% 
      Homok3-56-8100-110
      Homokos vályog5-99-13170-200
      Vályog10-1315-20230-300
      Középkötött vályog14-1718-22250-320
      Agyagos vályog18-2416-19240-280
      Agyag25-3213-15200-230
      4. táblázat: Tájékoztató néhány növényfaj összes vízigényére a tenyészidőben
      NövényfajTenyészidő, hóÖsszes vízigényVízigény* a kritikus

      dekádban
      A tenyészidő ** maximális öntöző vízigénye a DV 40 %-nál
          mm
      Kukorica05.-09.410-55035-43270
      Cukorrépa04.-09.480-64043-50390
      Lucerna04.-09.540-70045-60350
      Burgonya05.-08.350-50038-46270
      Szója05.-09.350-45040-50250
      Gyep04.-09.560-80050-70380




      A talajnedvesség energiaállapotát mutatják, meghatározott talajszelvény vastagságnál az ún. pF görbék. Tulajdonképpen arról adnak felvilágosítást, hogy a különböző méretû pórusok milyen erővel kötik meg a vizet.



      A talajok kémhatása, sótartalma a sók milyensége, nehézfém tartalma elsősorban a növényfajok termeszthetőségére, az öntözés várható hatásaira utalnak (pl. másodlagos elszíkesedés), a nehézfémek pedig a takarmányok, élelmiszerek felhasználósága szempontjából fontosak.



      A termesztett növények túlnyomó többsége a semleges kémhatású (6,5-7,5 pH) tartományban „érzi jól magát”. A savanyú (4,8-6,5 pH) talajokon is díszlenek: burgonya, zab, csillagfürt, len, dohány, paradicsom. Viszonylag tág, 6,0-8,5 pH tartományban is jól teremnek: kukorica, napraforgó, repce, tökfélék, paradicsom.



      A talajok nagy sótartalma korlátozhatja a növényi produkciót, károsíthatja az öntözőberendezéseket. Ilyen tekintetben veszélyes sók: MgCO3, Na2CO3, NaCl, MgCl2, MgSO4. Kedvező, ha a felsoroltak együttes mennyisége a talajoldatban nem több 2,5 g/l-nél.



      A talajban lévő vízformák között, végül szólni kell az altalajvízről (első rétegvíz). Szerepe lehet káros és hasznos is. Káros, ha huzamosan tartózkodik az aktív gyökérzónában. Hasznos, ha 1-3 m mélyen található és felette kapilláris vízemelő zóna van, mert így a növények egyrésze hasznosítani képes. Az összehasonlító vizsgálatok szerint kedvező esetben a növényállomány vízszükségletének 8-15 %-a származhat az altalajvízből.



    • A növény és a növényzettel borított terület vízgazdálkodása



      A növényfajok az életmûködésükhöz szükséges felvett vízmennyiség töredékét építik be szervezetükbe, nagyrészét elpárologtatják. A növényállománnyal borított terület párologtatása ennél jóval nagyobb, mert az ún. szabad felület is párologtat. Az emberi tevékenység ott, ahol természetes vízhiány van igyekszik mindkét párolgási vízmennyiséget csökkenteni. A nemesítők jobb vízhasznosítású fajtákat állítanak elő, a termesztők okszerû termesztéstechnológiával (vízmegőrző talajmûvelés, optimális tápanyagellátás, megfelelő növénysûrûség, vízpótlás) igyekeznek a növényi produkciót optimalizálni. Éppen a mesterséges vízpótlás mértékének és idejének meghatározásához ismerni kell jó néhány fogalmat, a hozzájuk kapcsolódó és befolyásoló adatokkal együtt.



      Statisztikai vízigény: a növényfajok gyökérzete a talaj hézagtérfogatának meghatározott víz:levegő aránya mellett fejlődő- és mûködőképes. Fontos mutató a talajvízgazdálkodási jellemzőivel együtt az egyszeri vízadag mennyiségére és a kijuttatás intenzitására.



      Néhány jellemző adat:



      Növényfajok Víz:levegő arány a hézagtérfogatban

      Kalászosok 72-75:25-28

      Kukorica 67-70:30-33

      Burgonya 65-68:32-35

      Borsó 62-65:35-38

      Lucerna 78-80:20-22

      Vöröshere 86-90:10-14

      Cukorrépa 76-80:20-24



      Transpirációs koefficiens (együttható): a növényfajok változó hatékonysággal használják fel a biomassza előállításához a vizet. Az együttható kifejezésmódja: 1 kg szárazanyag előállításához szükséges víz, l/sza. kg. A nálunk termesztett növényekre vonatkozó érték 300-800 l/sza kg.



      A C4 típusú asszimilációt folytató fajok (pl. kukorica) a C3-sokkal szemben (pl. kalászosgabonák) látszólag előnyben vannak, de ez nem a takarékosabb vízhasznosítás következménye, hanem a nettó fotoszintetikus produktivitás eredménye.



      Evaporáció: a szabad talajfelszín párologtatása. Többféle kifejezési módja ismert: l/m2, mm/m2, mm/ha. Értéke mindenkor függ a talaj vízmegtartó-képességétől, a talaj színétől, léghőmérséklettől, a páratelítettségtől, a légmozgás sebességétől.



      Evapotranspiráció: a szóösszetételből is értelmezhető, hogy ez a mutató a növényzettel borított talaj légnemû vízvesztesége. Kifejezés módja: hasonló, mint az evaporációé. Egyike az öntözéssel kapcsolatos legfontosabb mutatóknak. Mindenkori értékét a transpirációra, evaporációra ható tényezők együttesen alakítják. Amennyiben az evapotranspirációt megfelelő időintervallumokra tagolva (pl. dekádonként) a teljes faji tenyészidőre mérjük, akkor megkapjuk a növényállomány összes vízigényét. Ha koordinátarendszerben ábrázoljuk, akkor „egycsúcsú” görbét kapunk. A görbe, illetve a hozzátartozó vízigény adatok mutatják a növényállomány dinamikus vízigényét. Amely időszak felett a görbe csúcsa van az a növényállomány mértékadó vízigényes időszaka. Ekkor igényli a legtöbb vizet, illetve a felvehető víz hiánya ebben a periódusban okozza a legnagyobb terméskiesést. Ez az időszak legtöbb esetben a termésképzés (virágzás, megtermékenyülés, gumóképzés) látványos 20-30 napja /5. ábra/.



      R>

      Az öntözés tervezéséhez további hasznosítható adatok találhatók a 4. táblázatban is.



      5. táblázat: Tájékoztató néhány szántóföldi kultúra öntözéses termesztésére átlagos csapadék-ellátottságnál
      NövényTermésszint,

      t/ha
      Várható öntözési időszakÁtlagos öntözővíz-

      igény (idénynorma) mm
      Mértékadó

      vízigényes időszak
      Egyszeri vízadag, mmÖntözési fordulók száma
      Cukorrépa (ipari)45-5506.01.-08.10.140-16006.15.-08.10.40-603-4
      Kukorica (szemes)11-1306.20.-08.10.140-16007.01.-07.31.40-603-4
      Burgonya (étkezési)38-4505.20.-07.20.170-20006.10.-07.10.25-356-7
      Lucerna (széna)11-1405.20.-08.20.200-24006.01.-08.15.60-803-4
      Gyep (zöld)300-40005.20.-08.30.220-26006.01.-08.15.70-903-4
      Szója (mag)3,5-4,006.10.-08.10.120-16006.10.-07.10.40-502-3
      Borsó (mag)3,8-4,504.25.-06.10.70-10005.10.-05.25.25-352-3




      A 2. és 3. pontban vázoltakhoz még annyit fûznék, hogy a talaj-növény vízgazdálkodási törvényszerûségeiről a leghasználhatóbb információkat az ún. liziméter telepek szolgáltatják. Sajnos csak 1-2 kutatóintézetünkben mûködik ilyen.







    • Tanulmány- és létesítménytervek agronómiai értékelése



      A tervek vázolása előtt az öntözővíz minőségéről a 6. táblázat, a talajok és az öntözés összefüggéseiről a 7. táblázat szolgál információkkal. A gyakoribb öntözési módok és eljárások közötti eligazodást segítik a 6., 7. ábrák. Nem foglalkozom - elsősorban terjedelmi korlátok miatt - az öntözés különleges eseteivel, mint a trágyázó- és a tározó (idényen kívüli) öntözéssel. A trágyázó öntözés során mûtrágyát, hígtrágyát, szennyvizet lehet megfelelő higítással és szigorú jogszabályi előírások betartásával kijuttatni. Tározó öntözés évelő, vagy áttelelő egyéves kultúráknál alkalmazható, tél végén - kora tavasszal fagymentes időben és talajon, 60-80 mm vízadaggal, amikor már ismerjük a 09.-01. hó csapadék adatait.



      6. táblázat: Az öntözővizek jellemzése az oldott sók minősége szerint
      A víz típusaANIONOK
        HCO3-+CO32-SO42-CL-
        mg.e.é./l
      a) hidrokarbonátos0,50-1,000-0,250-0,25
      b) hidrokarbonátos-szulfátos0,50-1,000,25-0,500-0,25
      c) szulfát-hidrokarbonátos0,25-1,000,50-0,750-0,25
      d) hidrokarbonát-klorid-szulfátos0,25-1,000-0,250,25-0,50
      KATIONOK
      A víz típusaNa+Mg2+
        kationokCa2++Mg2+
        mg.e.é./l
      e) kalciumos0-0,350-0,25
      f) kalcium-magnéziumos0-0,350,25-0,50
      g) magnézium-kalciumos0-0,350,50-1,00
      h) kalcium-nátriumos0,35-0,500-0,50
      i) nátrium-kalciumos0,50-0,650-0,50
      j) nátrium-magnéziumos> 0,650,50-1,00
      k) nátriumos> 0,500-0,50
      7. táblázat: A különböző talajok öntözése esetén figyelembe veendő szempontok
      TalajkategóriaVízvezető képesség mm/óraHasznos víz VK%-banÖntözési módAdagolás sebességeVíznormaAdagolás gyakori- sága
      Nagy vízbefogadó képességû, gyengén víztartó talajok>300>60permetezőnem kell megszabnikicsi v. közepesgyakran
      Nagy vízbefogadó képességû, közepesen víztartó talajok>30050-60permetezőnem kell

      megszabni
      nagyközepes
      Jó vízbefogadó képességû, jó víztartó talajok100-30050-60permetező felületi barázdásnagy nagynagy közepes nagyritkábban közepes ritkábban
      Közepes vízbefog. képességû, Erősen víztartó talajok70-10040-50permetező sávos csörg. barázdásmax.20 mm/ó közepes közepesközepes közepes közepesgyakran közepes közepes
      Közepes vízbefog. képességû, Erősen víztartó talajok70-10020-40permetező sávos csörg. barázdásmax.10 mm/ó kicsi közepescsak kieg. kicsi kicsi közepesgyakran közepes
      Rossz vízbefogadó képességû, Erősen víztartó talajok30-7020-40permetező sávos csörg. barázdásmax.10 mm/ó kicsi kicsicsak kieg. kicsi kicsigyakran gyakran
      Igen rossz vízbefogadó képességû, Igen erősen víztartó talajok
      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!