MENÜ

Az öntözés agronómiai alapjai

Oldalszám: 5
2014.10.01.

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 elõ /terület-intenzifikálás/,
  • bõvülhet a termeszthetõ növényfajok köre,
  • lehetõség adódik a biztonságos kettõstermesztésre,
  • növekszik a termesztés biztonsága,
  • javul a trágyázás hatékonysága,
  • az öntözõmûvek egyrésze alkalmas a belvízkárok mérséklésére.
Az öntözés hazai jelentõségét 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 végérõl 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. Ettõl kezdve az agrárágazat gazdaságpolitikai kezelésétõl függõ mértékben napjainkig jelen van az öntözéses gazdálkodás és csak remélni lehet, hogy a jövõben 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 jövõ növénytermesztésében, különös tekintettel a fenntarthatóságra, elõnyök hordozója lehessen alapos jogi, mûszaki és agronómiai ismeretek szükségesek. A gazdálkodók elsõdleges feladata megszerezni azokat az agronómiai ismereteket, amelyekkel jó döntéseket hozhatnak:

  • az öntözés területi méretezésében>
  • a legmegfelelõbb 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:

  • nõ 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 termõterület-csökkenés.


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



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

    1. A csapadék-hõmérséklet összefüggése



      Általánosságban elfogadható a nálunk termeszthetõ növények - a természetes vízellátottság - a hõmérséklet - tenyészidõ összefüggésben, hogy kb. 750 mm/év csapadéknál kevesebb korlátozza az elérhetõ 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 mérõállomások adatait célszerû használni az öntözés tervezéséhez, továbbá a hasznosulást és az ingadozást úgy beszámítani, hogy a sokéves átlag 75 %-ban következik be. A meteorológiai tenyészidõben (04. 01.-09. 30.) lehulló csapadék intenzitása (mm/h), hatása a hõmérsékletre, a munkaszervezésre (havonta figyelembe vehetõ 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 minõsül aszálynak, ha a vízhiány okozta károsodás visszafordíthatatlan. Formái: légköri-, talaj- és fiziológiai aszály. A 06.-07.-08. hónapokban gyakori a magas hõmérséklet mellett a levegõ páratelítettségi hiánya (70 % alatti a páratelítettség). Ilyenkor válhat szükségessé, egyébként felvehetõ talajvíz készlet mellet is az ún. „frissítõ öntözés” (5-10 mm).







    2. A talaj víz- és levegõ gazdálkodása



      A növények fejlõdésünk folyamán különbözõ mennyiségû vizet igényelnek (a víz fontos növényi alkotórész, kell a fotoszintézishez, szervesanyag-képzéshez, tápanyagok oldásához -szállításához, a hõszabályozáshoz), amit szinte teljes mértékben a talajból vesznek fel. Ugyanakkor a gyökérzónában levegõre is szükségük van, de nemcsak nekik, hanem a számukra hasznos, velük szorosabb (szimbiózis), kevésbé szoros kapcsolatban lévõ élõszervezeteknek is. A talaj víz- és levegõ gazdálkodását számos tényezõ befolyásolja. Közülük a fontosabbak:

      • mechanikai összetétel,
      • szerkezetesség,
      • szervesanyag-tartalom, annak minõsége,
      • ásványi elemek és vegyületeik, azok aránya,
      • ásványi elemek összetételébõl adódó kémhatás,
      • termõréteg vastagsága,
      • a szilárd részek és a hézagok aránya,
      • a hézagtérfogat hányad vízmegtartó-képessége,
      • talajmûvelés. A talajok fizikai tulajdonságaival összefüggõ 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 következõk.



        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 erõsebben kötõdik a talajrészecskékhez, mint amilyen szívóerõt (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 %.



        Víznyelõképesség (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 megközelíthetõen elfogadható átszámítás: 10 cm-es talajban 1 térfogat %-nyi víz = 1 mm. A gravitációval szemben visszatartott víz mennyisége alapvetõen 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: Különbözõ 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 tenyészidõben
        NövényfajTenyészidõ, hóÖsszes vízigényVízigény* a kritikus

        dekádban
        A tenyészidõ ** maximális öntözõ 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 különbözõ méretû pórusok milyen erõvel kötik meg a vizet.



        A talajok kémhatása, sótartalma a sók milyensége, nehézfém tartalma elsõsorban a növényfajok termeszthetõségére, 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 öntözõberendezéseket. Ilyen tekintetben veszélyes sók: MgCO3, Na2CO3, NaCl, MgCl2, MgSO4. Kedvezõ, ha a felsoroltak együttes mennyisége a talajoldatban nem több 2,5 g/l-nél.



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



      • 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 nemesítõk jobb vízhasznosítású fajtákat állítanak elõ, a termesztõk okszerû termesztéstechnológiával (vízmegõrzõ talajmûvelés, optimális tápanyagellátás, megfelelõ 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:levegõ aránya mellett fejlõdõ- és mûködõképes. Fontos mutató a talajvízgazdálkodási jellemzõivel együtt az egyszeri vízadag mennyiségére és a kijuttatás intenzitására.



        Néhány jellemzõ adat:



        Növényfajok Víz:levegõ 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 elõállításához a vizet. Az együttható kifejezésmódja: 1 kg szárazanyag elõállításához 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 elõnyben 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-képességétõl, a talaj színétõl, léghõmérséklettõl, a páratelítettségtõl, a légmozgás sebességétõl.



        Evapotranspiráció: a szóösszetételbõl is értelmezhetõ, 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 tényezõk együttesen alakítják. Amennyiben az evapotranspirációt megfelelõ idõintervallumokra tagolva (pl. dekádonként) a teljes faji tenyészidõre 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 idõszak felett a görbe csúcsa van az a növényállomány mértékadó vízigényes idõszaka. Ekkor igényli a legtöbb vizet, illetve a felvehetõ víz hiánya ebben a periódusban okozza a legnagyobb terméskiesést. Ez az idõszak 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 idõszakÁtlagos öntözõvíz-

        igény (idénynorma) mm
        Mértékadó

        vízigényes idõszak
        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 törvényszerûségeirõl a leghasználhatóbb információkat az ún. liziméter telepek szolgáltatják. Sajnos csak 1-2 kutatóintézetünkben mûködik ilyen.







      • Tanulmány- és létesítménytervek agronómiai értékelése



        A tervek vázolása elõtt az öntözõvíz minõségérõl a 6. táblázat, a talajok és az öntözés összefüggéseirõl a 7. táblázat szolgál információkkal. A gyakoribb öntözési módok és eljárások közötti eligazodást segítik a 6., 7. ábrák. Nem foglalkozom - elsõsorban terjedelmi korlátok miatt - az öntözés különleges eseteivel, mint a trágyázó- és a tározó (idényen kívüli) öntözéssel. A trágyázó öntözés során mûtrágyát, hígtrágyát, szennyvizet lehet megfelelõ higítással és szigorú jogszabályi elõírások betartásával kijuttatni. Tározó öntözés évelõ, vagy áttelelõ egyéves kultúráknál alkalmazható, tél végén - kora tavasszal fagymentes idõben és talajon, 60-80 mm vízadaggal, amikor már ismerjük a 09.-01. hó csapadék adatait.



        6. táblázat: Az öntözõvizek jellemzése az oldott sók minõsége 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 különbözõ talajok öntözése esetén figyelembe veendõ szempontok
        TalajkategóriaVízvezetõ képesség mm/óraHasznos víz VK%-banÖntözési módAdagolás sebességeVíznormaAdagolás gyakori- sága
        Nagy vízbefogadó képességû, gyengén víztartó talajok>300>60permetezõnem kell megszabnikicsi v. közepesgyakran
        Nagy vízbefogadó képességû, közepesen víztartó talajok>30050-60permetezõnem kell

        megszabni
        nagyközepes
        Jó vízbefogadó képességû, jó víztartó talajok100-30050-60permetezõ felületi barázdásnagy nagynagy közepes nagyritkábban közepes ritkábban
        Közepes vízbefog. képességû, Erõsen víztartó talajok70-10040-50permetezõ sávos csörg. barázdásmax.20 mm/ó közepes közepesközepes közepes közepesgyakran közepes közepes
        Közepes vízbefog. képességû, Erõsen víztartó talajok70-10020-40permetezõ sávos csörg. barázdásmax.10 mm/ó kicsi közepescsak kieg. kicsi kicsi közepesgyakran közepes
        Rossz vízbefogadó képességû, Erõsen víztartó talajok30-7020-40permetezõ sávos csörg. barázdásmax.10 mm/ó kicsi kicsicsak kieg. kicsi kicsigyakran gyakran
        Igen rossz vízbefogadó képességû, Igen erõsen víztartó talajok<30<20sávos csörg.kicsikicsigyakran (A-szint szabja meg)




        Az öntözési tervekben elõforduló kifejezések, amelyekrõl még nem esett szó:



        az öntözés vízszükséglete, m3, mm: 5-10 %-kal több, mint az öntözõ vízigény (párolgás, szivárgás, elfolyás),



        idénynorma, m3, mm: az öntözõtelep, vagy a növény összes öntözõvíz szükséglete,



        egyszeri vízadag, m3, mm: öntözési fordulókénti vízadag,



        öntözési forduló, nap: két öntözés között eltelt napok száma,



        az öntözés intenzitása, mm/h: az egyszeri vízadag kijuttatási sebessége (mindenkor összhangban kell lennie a talaj vízbefogadó-képességével).



        Az öntözési szándék, elképzelés után a tervezést erre szakosodott akkreditált tervezõ irodák végzik. A tanulmányterv fõ részei:

        • öntözés elõtti állapot jellemzés,
        • öntözés célja, indoklása,
        • öntözési mód, -módszer, - eljárás,
        • mûszaki létesítmények,
        • megvalósításhoz szükséges feltételek,
        • tervezett eredmények,
        • ökonómiai vizsgálat (beruházás, fejlesztések, költségek, ágazati- üzemi eredmény, megtérülés). A tanulmánytervet célszerû több változatban megrendelni. A legjobbnak minõsített kiválasztása után készülhet a létesítmény-, vagy kiviteli terv, amely tartalmazza:

          • aki tervet,
          • agronómiai tervet,
          • öntözési tervet,
          • területhasználati tervet,
          • hozamtervet,
          • öntözõ berendezés (-telep) szolgáltatási-, üzemelési tervet,
          • ökonómiai elemzést (ráfordítás -hozam, költség-árbevétel-jövedelem),
          • környezet (víz-) védelmi hatástanulmányt.




          Dr. habil. Késmárki István