Cikkek


Dr. Lelkes János / Öntözésről felsőfokon ( IV. )

A jelenlegihez hasonló éghajlati sajátosságok rendszeresen visszatérőnek tekinthetők ezért számos növénykultúra és kertészeti növény csak öntözött körülmények között termeszthető biztonságosan. E növények nagy termesztési ráfordításai megkövetelik a kiegyenlített vízellátást, ami az évek többségében csak öntözéssel biztosítható. Egyre több növényt termesztünk, fedett termesztő berendezésben, támrendszeres és a kettős termesztés technológiája szerint ahol az öntözés az eredményesség alapvető feltétele. Az új, intenzív művelésű gyümölcsösök szintén csak öntözéssel telepíthetők, különösen a nagy állománysűrűségű, sekélyen gyökerező alanyon álló fák egyenletes víz- és tápanyagellátása érdekében.

A mikroöntözés egy újabb technikai szint, amely bővíti a precíziós öntözés technikai lehetőségeit, területileg talán kicsi, de a segítségével létrehozott termelési értékében hatalmas részarányt képvisel. Itt az öntözés minősége nagyon összetett fogalom, amelyről szemléletes képet ma legfeljebb a szóráskép látvány eszközeivel és természetesen a termelési eredményekkel lehet érzékeltetni. Még színesebb a kép és bonyolultabb a kérdés ha kombinált technológiai elemekben gondolkodunk, mert a vízzel együtt tápanyagot, növényvédelmi kémiai anyagot és mikrobiológiai anyagot is ki lehet juttatni. Ezt az agrotechnikát már gyakran nem is öntözésnek mondják, hiszen a víz sokszor nem növényélettani vízigényt szolgálja , hanem a vivőanyag szerepét veszi át. A modern öntözéstechnológiai elemek közé soroljuk a mikroöntözés körébe tartozó csepegtető elemeket, csepegtető csöveket, porlasztó-párásító szórófejeket, mini szórófejeket, kis- és közepes szórási sugarú esőztető szórófejeket. Ide tartoznak a műanyag csövek, idomok, kézi-, hidraulikus- vagy elektrohidraulikus vezérlésű tolózárak és szelepek, szűrők, az öntözővízbe különböző koncentrátumokat injektáló adagolók, vízáram mérők, nyomásmérők, érzékelők és távadók, vezérlő idő automatikák, a nedvességérzékelésen, oldattöménység és savasság érzékelésen alapuló vagy a növényi stresszállapotot érzékelő automatikák, illetve az öntözőrendszer üzemét vezérlő, szabályozó vagy regisztráló komputerek, az úgynevezett kontrollerek és végül a vízforrás, a talaj öntözés eredetű szennyeződését megakadályozó és az egészségvédő, munkabiztonságot növelő részegységek.

A mikroöntözés nagyon egyszerű alapelvre épül. A módszer szerint az öntözővizet a kiválasztott növény egyedhez közvetlenül és annak igénye szerint szabályozva vezetjük a vízforrástól hajlékony csővezetékre szerelt kis térfogatáramú csepegtetők, vagy nagyobb térfogatáramú mikroszórófejek segítségével. Ilyen módon lehetőség nyílik arra, hogy a talajnak csak azt a szelvényét nedvesítjük, amelyben a célnövény gyökérrendszere helyezkedik el. A növény vízigényének ismeretében – a feno-fázisokhoz igazodva – a kedvező talajnedvességi állapotot szinte megszakítás nélkül, folyamatosan fenn tudjuk tartani, ezzel a növény fejlődésének egyik legfontosabb feltételét elégítjük ki. Elkerüljük a sorközök felesleges nedvesítését, ami egyébként csak a gyomnövények fejlődését segítené elő. Ellentétben tehát minden más öntözési módszerrel itt nem a talaj, hanem a növény öntözéséről van szó. Pontosabban olyan eljárásokat kell ezen összefoglaló gyűjtőnév alatt érteni amelyekkel minden más öntözési megoldáshoz viszonyítva pontosabban lehet a növény, vagy a növényállományok vízigényéhez igazodni, miközben a talaj termékenységének kímélete, a vízpazarlás elkerülése és meghatározott energia megtakarítás is elérhető.


A mikroöntözésen belül több részmódszert lehet megkülönböztetni : Felszín alatti öntözési módszer esetében a vízszétosztó cső a vízadagoló elemekkel együtt a gyökérzónában van elhelyezve. Ez az eset különösen ott előnyös ahol a felszíni akadályok zavarják a talajművelést és a növényápolást, vagy tájesztétikai és más használati szempontból ( pl. parkok, sportpályák ) a felszín feletti elhelyezés nem kívánatos. Csepegtető öntözésről beszélünk akkor, ha a talaj felszínén, vagy támrendszeren elhelyezett vízszétosztó csőből a víz alkalmasan kiképzett csepegtető testeken keresztül cseppenként kerül a talaj felszínére. Alkalmazása szántóföldi körülmények között ritkább, inkább ültetvényekben, támrendszeres és fedett termesztő berendezésekben és természetesen a talaj nélküli, valamint a konténeres termesztő technológiáknál van különös jelentősége. Mikroszórófejes öntözésnél a víz az adagoló elemből vízsugár formájában lép ki a fúvókából, és a mikroszórófej kialakításától függően sugár, vagy cseppáram formájában ér a talaj felszínére. Legnagyobb szerepe a szabadföldi ültevények, a sűrűsorú növényállományok, a nagyobb gyökérfelülettel rendelkező nővények vízellátásában van. Ezt a módszert előszeretettel alkalmazzák növényházak és állattartó telepek belső terének párásítására, klimatizálására. Különleges mikroöntözési módszerként fogja fel a nemzetközi irodalom azt a két műszakilag jól elkülöníthető esetet, amelyeket nyilvánvaló technológiai előnyeik miatt használnak. Az egyiknél a vízadagoló elemek térfogatárama a mikroszórófej nagyságrendjében van, a víz folyamatos vízsugár formájában de porlasztás nélkül kerül a talaj felszínének egy vagy több pontjára esetleg az erre a célra kiképzett medencébe. A beszivárgás jellemzői a talaj fizikai tulajdonságaitól és a gyökerek szívóerejétől függenek. A másik esetben járvaüzemelő konzolra, vagy többtámaszú szerkezetre szerelt viszonylag sűrű kiosztású ejtőcsövekből kerül a víz a talajra. Itt is elmarad a porlasztás energia igénye, a párolgási és elsodrási veszteségek döntő többsége, és a talaj felszínén itt is célszerű mesterséges mikro domborzatot kiképezni. A magyar szóhasználat az előbbit kortyintó öntözésnek az utóbbit járvaüzemelő csepegtető öntözésnek nevezi.

A mikroöntöző berendezések fizikai formája olyan hidraulikailag méretezett rendszer amelyben a fentebb körvonalazott vízadagoló elemek mellett helyhez kötött csövek, idomok, csőkötő elemek, elzáró és más áramlás szabályozó elemek találhatók. A rendszer geometriai mérete az öntözni kívánt terület nagyságától, alakjától és domborzatától függ. Teljesítményét ( térfogat áramát és nyomását ) az öntözött kultúra vízfogyasztása alapján kell meghatározni. A vízszétosztás térbeli feladatellátásán kívül a mikroöntöző rendszernek időbeni funkciókat is el kell látni. Erre a célra minden mikroöntöző berendezés fel van szerelve legalább egy vezérlő központi egységgel. Ezek felszereltsége részben a növénytermesztési igények, részben a munkaszervezési és lehetőségek alapján és a termelés általános színvonala szerint változhat. Minden esetben itt helyezkednek el a vízkivételi mű a szivattyú védelmi rendszerével, az áramlás és nyomás szabályozás eszközeivel, a vízmérő a nyomás érzékelő elemek és az időkapcsolók, vagy más elv alapján programozható vezérlő eszközök valamint az automata üzemnapló. Hagyományosan a vezérlő központ a helye a vízszűrő és más kémiai vízkezelő ( pl. vastalanító ) eszközöknek és a tápoldatozó rendszereknek a saját munkabiztonsági felszereltségével együtt. A fokozottan intenzív növénytermesztési technológiák öntözés irányítása az aktuális meteorológiai paraméterek szerint történik. Ebben az esetben a mikroöntözési vezérlő központi egység magába foglalja a szükséges meteorológiai – hidrológiai érzékelő, regisztráló és beavatkozó műszereit is. Zárt termesztő berendezésekben itt helyezkedik el klímaszabályozás legtöbb alkatrésze is. A vezérlő központ szinte minden funkciója közvetlen kézi beavatkozással is ellátható, ekkor azonban a termelés kockázata az emberi tévedések lehetősége miatt rendkívül megnő, és a mikroöntözés használatától várható gazdasági előnyök semmivé válnak.


A csepegtető testek szerkezetileg csőbe és csőre épített kivitelűek lehetnek. Az előbbiekhez tartoznak a csepegtető szalagok de kaphatók vastagabb falú alaktartó csepegtető csövek is. Ezek nyomásbírása és felcsévélési igénybevétellel szembeni ellenálló képessége különböző. Tekercsben kaphatók, különböző, már a gyárban elkészített csepegtető osztástávolsággal és egyedi térfogatárammal. A víz legtöbbször labirintus rendszeren át jut ki a csőből, aminek meghatározott nyomásszabályozó szerepe van. A tervező, vagy a felhasználó ezekkel a mikroöntöző szárnyvezetékekkel egy bizonyos határon belül minden bonyolult méretezés nélkül tud dolgozni.

A csőre szerelhető csepegtető testeket külön kell darab szám szerint megvásárolni és a szintén külön beszerzett mellékvezetéknek szánt csőbe beleszúrni. Ennek a rendszernek a növények tőtávolsága tekintetében nagyobb a szabadságfoka és adott a lehetőség pótlólagos csepegtető beszúrásra is, ha pl a fák már megnőttek és több vizet igényelnek. Ezeket a szárnyvezetékeket használják gyümölcsösökben, konténereknél, zárt terekben kiosztott növényekhez és a talaj nélküli termesztéstechnológiákhoz. Ez utóbbi helyen de máshol is népszerű az a megoldás amelynél a beszúrt csepegtetőre elosztó idomot arra „makaróni” csövet majd ebbe beszúró tüskét szerelnek és egy csepegtető több növényt vagy konténert lát el vízzel. A csepegtetőtestek térfogatárama és működési nyomása között hatványfüggvény szerinti összefüggés áll fenn, célszerű azonban a névleges állapotot jellemző szabványos színkódokra vagy a gyártói táblázatokra támaszkodni. Dombvidéken vagy túl hosszúra adódó csepegtető szárnyvezetékeknél nyomásszabályzós csepegtetőket kell használni, amelyeknél a vízkibocsátás adott tartományon belül független a nyomástól. A csepegtetők térfogatárama szintén szabványos lépcsők szerint választható ki. Ezzel lehet alkalmazkodni a különböző fizikai talajféleségekhez.
A mikroszórófejek szerkezete szintén rendkívül változatos. Ütközőlapos, rotoros és a hordozható berendezéseknél megszokott porlasztási szerkezetek egyaránt előfordulnak. A parköntözésekben és a sport célú gyepeken gyakoriak a felbukkanó szórófejek, amelyek a működtető nyomás hiányában a talajfelszín alatt helyezkednek el. Mikroszórófejek kiválasztásánál a térfogatáram nyomás karakterisztikán felül a csapadékintenzitás hatósugár karakterisztikának is fontos szerepe van. ( Csapadékintenzitásnak nevezzük az egységnyi területre egységnyi idő alatt kijuttatott vizet.) Csoportos szórófej üzemnél a szárnyvezetékeken szerelt szórófejek háromszög, négyszög vagy más alakzat szerint fedik le a talajt és előfordulhat, hogy a csapadékintenzitás meghaladja a talaj víznyelő képességét. Ez elfolyáshoz, erózióhoz és egyenletlenséghez vezet.

A mikroöntözésben használt csővezetékek szinte minden esetben kemény polietilénből (KPE) készülnek. Fekete adalékolással teszik a napsugárzással szemben ellenállóvá, és ettől csak a parkok esztétikai követelményei miatt térnek el ( barna,zöld ). A csövek méreteit NÁ méretben adják meg: Pl 12, 16, 20, stb mm. A csövek több falvastagsággal készülnek, ami más nyomásállóságot jelent: Pl 2.5, 4, 6 bar. A legkülönfélébb ötletes idomok, szűkítők, un. fittingek teszik egyszerűen szerelhetővé mind a szárnyvezetékeket ( mellékvezetékeket ) és a fővezetékeket. Nyomásveszteségük nomogramokból határozható meg, de jól használhatók a klasszikus hidraulikai képletek is. A KPE csőrendszer csavarmeneteit teflon szalaggal kell szerelni.

A szűrők a mikroöntöző rendszerek üzembiztonságának szempontjából a legfontosabb elemek egyike. Feladatuk hogy meggátolják a fizikai szennyeződések rendszerbe jutását. A

csepegtetők vagy mikroszórófejek eltömődése tönkreteszi a teljes beruházást és a várt gazdasági eredmény elmarad. Szerkezetüket tekintve lehetnek szita-, lamellás vagy közeg szűrők. Elhelyezésük a vezérlő központban főszűrőként vagy előszűrőként is lehetséges. A szűrés finomságát az un. mesh szám adja meg. A gyakorlatban alkalmazott szűrőméret mikroszórók esetében minimum 80 – 100 mesh, a csepegtetőknél minimum 120 mesh. Eltömődés esetén a rendszer nyomásigénye megnő, ekkor szétszedéssel vagy visszamosatással kell a tisztítást elvégezni. Nagyobb szűrőtelepeken ezt a műveletet automatizálják. A nagyobb homoktartalmú kutakból ciklonszűrővel választják ki a szilárd anyagokat. A szűrés hatásosságát javítja ha a vizet kellő ideig ülepíteni lehet. Ebben a medencében el lehet végezni az algák elleni, vagy más kritályosodással járó kémiai vízkezelést is

A nyomásszabályzók a mikroöntöző rendszerben állandó értéken tartják az utánuk következő rendszerszakasz nyomását. Erre azért van szükség hogy a vízadagoló elemek térfogatárama, ezzel az öntözés egyenletessége azonos maradjon függetlenül attól, hogy a rendszer kezdeti szakaszán esetleg túlnyomás jön lére. Gyakorlati szabály szerint 20 % nyomásváltozás 10 – 15 % térfogatáram változást okoz. Ezt a megengedett gyakorlati egyenlőtlenséget tehát csak akkor lehet tartani, ha a nyomás egy vízadagolónál sem haladja meg a 20 % - ot. A nyomásszabályzót a szűrő után és a szabályozandó szakaszhoz minél közelebb kell beépíteni. Ezért a leghatékonyabb a nyomásszabályzós csepegtető, vagy mikroszórófej alkalmazása.

A térfogatáram mérők adják a technológiai fegyelem szempontjából legfontosabb információt. Rendszeres leolvasása tájékoztatást ad a vízadagról, az esetleges vízpazarlásról, a törés vagy eltömődés jellegű meghibásodásokról, és tápoldatos öntözés esetén az oldatok töménységének esetleges megváltozásairól. A térfogatáram mérők különleges változata egy előre megválasztott térfogatú víz kiadagolása után lezárja a rendszert. A vízmérők a legáltalánosabban használt jeladók szerepét is betöltik, ha egyszerű elektromos átalakítással a mutató impulzusokat ad egy vezérlő komputer részére. Az öntözés vezérlő eszközök között a legegyszerűbb az időkapcsoló. Több vezérelt mikroöntözési szakasz mágnes szelepét képes nyitni és zárni előre programozható időpontokban. Beállítható, hogy napjában hányszor, milyen szünetekkel és milyen hosszú ideig tartson nyitva a mágnes szelep illetve tartson az öntözés. Ezt a periodikus működést általában kézi beavatkozással felül lehet bírálni és talajnedvesség érzékelők, vagy eső érzékelők jeleivel le lehet tiltani. Jobb időkapcsolón pl két program is beállítható, egy a borus és egy a napos idő esetére.

A számítógépes öntözés vezérlés működtetésének az alapja maga a növényállomány. A szoftver része az adott kultúra növekedési függvénye. Ennek legjobb elérési esélyéhez érzékelők és beavatkozók sokaságával lehet a termelés környezeti feltételeit optimális határok között tartani. A víz, a tápanyag, a hőmérséklet, a páratartalom, egy - egy fizikailag mérhető komponense nem csak a beavatkozás elsődleges információja, de az eredeti növekedési függvény jobbításának eszköze is. Az adatok természetesen tárolhatók, értékelhetők és szemléltethetők is.

A mikroöntözési rendszerek a legmagasabb színvonalú öntözés műszaki technikát jelentik. Ez önmagában csak lehetőség, mert a termelési sikerekhez általában kertészeti tudományokban jártas termelő, az eladásban jobban és a vevőgondozásban kevésbé érdekelt öntöző berendezés szaktanácsadó – kereskedő, valamint az államilag támogatott tevékenységű és regisztrált szaktanácsadó, kamarai jogosultságok alapján a felelősségre vonható szintén regisztrált tervező és a szintén független konzultánsi intézmény közötti szoros együttműködésre is szükség van.

Szarvas, 2002. május dr Lelkes János ( 06 30 903 37 38 )