Mi a drágább, az öntözőrendszer vagy a NINCS?

2021. február 16., kedd 11:03:30 / T-MARKT▪

Hazánk földrajzi elhelyezkedése miatt az időjárás nagyon változó, ezért a szárazgazdálkodásra alapozott mezőgazdaság hullámzó gazdasági eredményt mutat. A hazai éghajlati adottságok között a legjobb termőhelyek szárazanyag-termelési potenciálja csak öntözéssel használhatók ki, a víz szűkösen rendelkezésre álló termelési feltétel.

Termésbiztonság öntözéssel

Magyarországon a tenyészidőben a felszínre sugárzott napenergia több víz elpárolgását teszi lehetővé, mint amennyi csapadék hull, így a vízegyenleg negatív a legtöbb növénykultúrában. A ma rendelkezésre álló hibrid vetőmagok genetikai potenciálja igen magas, kukorica esetében elérheti a 80 t/ha, búza esetében a 60 t/ha értéket. A magyarországi legutóbbi átlagtermések: 8.1 t/ha illetve 5.4 t/ha (KSH, 2019). Az EU vezető kukorica termelői, élükön Franciaországgal 9…11 t/ha közötti átlagokat érnek el. Az USA-ban időnként eléri a 12 t/ha átlagot is.

1. ábra: Öntözött és öntözetlen kukorica termésátlagai az USA-ban. (Grassini et al. 2009) – ábra: T-MARKT

Az 1. ábrán egy 20 év időtartamú felmérés eredménye látható öntözött és öntözetlen kukorica szántók adataiból az USA-ban. A felmérésben résztvevő 18 gazdálkodási helyszín mindegyikén biztosították az optimális tápanyagellátást, növényvédelmet és gyomkezelést. A kék háromszögek által jelölt öntözött termésátlagok mindegyike 10-18 t/ha között mozgott, az öntözetlen termésátlagok (sárga négyzetek) nagyobbik része a 0-11 t/ha között helyezkednek el, az éves csapadéktól erősen függő képet mutatva. Az öntözött kukorica termésmennyisége a legtöbb évben meghaladja a helyi termésátlagot és a legrosszabb években sem megy az éves átlag alá.

Öntözés esetén a jó években az átlag feletti terméseredmény várható, a rossz években pedig az életmentő termésbiztonság.

Precíziós öntözés

A szántóföldi növénytermelés szempontjából a talaj a legcélszerűbb és természetes víztározó. A talaj folyamatos és optimális vízellátottságához jó talajművelési gyakorlat és az aktuális víztartalom mért értéke szerint időben és a megfelelő mennyiségben kijuttatott öntözővíz szükséges.

A precíziós növénytermesztési rendszerek a talajtulajdonságok és tápanyagtartalom alapján kijelölt művelési zónák eltérő művelésén alapulnak a táblán. A precíziós vízkijuttató eszközök művelési zónánként eltérő vízadag kijuttatására képesek, pl. többzónás esőztető, csepegtető öntözőrendszerek, legkorszerűbb változatuk a szabályozható intenzitású (VRI: Variable Rate Intensity) körforgó (Center Pivot) és lineár öntözőberendezések. A talaj vízállapotának művelési zónánként történő mérési adatai alapján kell a vízkijuttatást vezérelni az adott zónában.

Öntözés vezérlése

Az öntözést el kell indítani (START), amikor a gyökérzónában a felvehető víz a növényre megállapított alsó értéket elérte. Az öntözést le kell állítani (STOP), amikor a hasznos gyökérzóna talajrétege megközelíti a vízmegtartás határát, további öntözés tápanyag lemosódást, vízpocsékolást okozna.Okos öntözési vezérlők a légkör mért és előrejelzett adatai felhasználásával optimalizálhatják az öntözést. Az időjárási előrejelzés alapján a hőmérsékletemelkedés szerinti adaptív aszálymegelőző öntözési határértéket alkalmazhat, vagy a közelgő csapadékot beleszámítva az öntözési vízmennyiségbe, víz és energiatakarékos, valamint a tápanyag lemosódást megelőző vezérlést alkalmazhat.

Mit kell mérni?

A növények által a talajból felvehető víz tartományát tenzióméterrel lehet mérni. A tenzióméter azt mutatja, hogy a növény gyökerének mekkora szívóerőt (mértékegysége: kPa, bar) kell kifejtenie a víz felvételéhez. A szükséges szívóerő a talaj száradásával növekszik és növényenként eltérő szívóerő értéknél víz-stressz állapot következik be, mert nem jut elegendő éltető vízhez. Az öntözést a növény-specifikus szívóerő érték elérésekor kell elindítani.

A tenzióméter nem alkalmas a talaj vízmegtartási határértékeinek a detektálására. A termőtalaj típusától függően (homok, vályog, agyag) a vízmegtartási paraméterek jelentősen eltérnek egymástól akár egy táblán belül is. A művelési zónákat pl. ez alapján is el lehet választani egymástól. A talaj vízmegtartó képességét térfogatszázalékban mérjük (tf%) vagy talajrétegben tárolt vízmennyiségben (mm/mm). A talaj vízgazdálkodási paramétereit talajmintavétel és analízis alapján lehet meghatározni, illetve lehetséges helyszíni kalibráció is. A TDR (Time Domain Reflectometry), FDR (Frequency Domain Reflectometry) elvű talajszenzorok alkalmasak a talajnedvesség pontos mérésére.

Precíziós öntözés kialakításához tenzióméter és TDR talajnedvesség mérő szenzor együttes alkalmazása a célszerű.

2. ábra: Acclima TDR315L talajnedvesség mérő és Teros21 (MPS6) tenzióméter használata öntözés precíziós vezérlésére – ábra: T-MARKT

A Teros21 tenzióméter a növény kiszáradási stressz tartományában pontos, nagyon érzékeny a változásokra, 2. ábra piros grafikon. Az Acclima TDR 315L talajszenzor pedig a nedves talaj esetén nagyon érzékeny a nedvesség változására, 2. ábra kék grafikon.

Információ-gyűjtés, Vizualizálás, Értelmezés

A szenzorokat kábellel kötjük a napelemes, akkumulátoros IoT (Internet of Things) mérőállomásokra, amelyek meghatározott időközönként (pl. 15 perc) beolvassák az adatokat és vezeték nélküli kapcsolaton a központi felhő adatbázisba küldik a méréseket. A felhőben tárolt adatokból valós idejű grafikus megjelenítés történik számítógép vagy mobileszköz képernyőjén. A tárolt mérések különböző határértékeinek elérésekor figyelmeztető email vagy sms üzenetet küld a termelőnek. Az erre alkalmas öntözőberendezéssel az öntözés automatikusan is vezérelhető, növény és fenológia függő START tenzió érték és a talajfüggő STOP talajnedvesség érték beprogramozásával.

További információk:

https://smartgreen.hu/tanulmanyok/

https://smartgreen.hu/dokumentumok/

Talajnedvesség mérés, öntözésvezérlés eszközei

Akkumulátoros, hordozható kézi talajnedvesség-mérő berendezés.GPS pozíciót is rögzítve méri a talajnedvességet, a hőmérsékletet, az EC-t (vezetőképesség). Excel táblába másolhatók a mérések.

20% kedvezmény 2021. április 15-ig.

Talajnedvességet mérő berendezés – fotó: T-MARKT

Napelemes talajnedvesség, időjárási, és növényvédelmi mérőállomások.
Talajnedvesség, Hőmérséklet, Páratartalom mérő és egyéb termelést-támogató szenzorok.