Az öntözés agronómiai alapjai II.

Szárazság: ETopt >ETÄkt, ha több a növénytermesztési tér párolgási vesztesége, mint amennyit a növényzet felvenni képes, akkor légköri szárazságról beszélünk. Általában a vegetációs idõ magas hõmérsékleti periódusában lép fel. Talajszárazság akkor is elõfordulhat, ha a talajban van ugyan víz, de a gyökérzóna hõmérsékleti viszonyai gátolják felvehetõségét (pl.: mélyen fagyott talaj, vagy éppen túl magas az aktív gyökérzóna hõmérséklete). Fiziológiás szárazság lép fel megfelelõ vízkészlet és mérsékelt ETakt-nál, ha növény-egészségügyi problémák terhelik az állományt (pl.: „talajlakó és zöld” kártevõk, asszimiláló és párologtató felület sérülései). A szárazság fajtól, fajtától, termesztési technológiától függõen csökkenti a fitoprodukciót, de az állomány „túléli”, különösen a szárazságtûrõk, a jó regenerációs képességûek: baltacim, lucerna, cirokfélék, kabakosok. A hosszan tartó szárazság akkor minõsül aszálynak, amikor a vízhiány következtében az egész állomány vagy egy része („sülevényes foltok”) elpusztul.

A növényállományok vízigényét döntõen a természetes csapadék biztosítja. Ezért lényeges a csapadék milyensége, hasznosulási mértéke. A tenyészidõben lehulló, folyékony állapotú csapadék több mint 99 %-a a talajon keresztül hasznosul, mértéke attól függ, milyen intenzitású, ez összhangban van-e a talajvíznyelõ képességével vagy elfolyik tócsásodást, levegõtlenséget idéz elõ az aktív gyökérzónában. Veszteséget jelent a párolgás különösen a tenyészidõ melegebb periódusaiban, amit a légmozgás fokoz. A legtöbb növényfajra jótékony hatású a harmatképzõdés, esetenkénti mennyisége 0,1-0,5 mm. Egyértelmû, hogy a tenyészidõben a szilárd halmazállapotú csapadék, a jég negatív hatású. A vegetációs idõn túli szilárd csapadék, a hó, amennyiben lassú az olvadás, rendkívül hasznos, ha gyors az olvadás, különösen fagyott talajfelszínrõl nagymértékû lehet az elfolyás, súlyos esetekben belvízkárral is járhat. A gyakorlatban kiindulási pontként az 1 cm-es hóvastagságot 1 mm csapadékkal azonosíthatjuk. A különbözõ idõszakokban hullott csapadékveszteségekrõl az 5. sz. táblázat tájékoztat.

A víz és a növényállományok kapcsolatának tisztázásához még sok-sok tudományos eredmény és gyakorlati tapasztalat szolgált eredményekkel. Megállapították, hogy a hûvös klíma alatt is jól díszlõ növények (kalászosok, lucerna, burgonya, cukorrépa) alacsonyabb hõmérsékleti tartományban gazdálkodnak jobban a vízzel, ezzel szemben a meleg igényesek (kukorica, napraforgó, tökfélék, cirokfélék) magasabb hõmérsékleten állítanak elõ kevesebb vízbõl 1 kg szárazanyagot. A nemesítõk is folyamatosan hoznak létre jobb vízhasznosítású, szárazságtûrõbb fajtákat. Az agrotechnikai kutatások különösen a trágyázás, a vetésidõ, a növénysûrûség, a növényvédelem terén elért eredményekkel járulnak hozzá a növényállományok hatékonyabb vízhasznosításához.

A növényfajok, állományaik, a növénytermesztési tér vízgazdálkodásának másik fontos szereplõje az a talajréteg, ahol a mindenkori aktív gyökérzóna (élõ, vízben oldott tápanyagok felvételére képes gyökérzettel átszõtt talajréteg) 50-60 %-a található. Az aktív gyökérzet elhelyezkedése faji sajátosságoktól, a mindenkori fejlettségtõl és a talajtulajdonságoktól is függ (vízben oldott, felvehetõ tápanyagok elhelyezkedése, „eke- és tárcsatalp betegség”). Általában az egynyári, áttelelõ, rövid tenyészidejû fajoknál az aktív gyökérzet tömege a felsõ 0-40 cm-es réteget szövi át, a mélyen gyökerezõknél (kukorica, répafélék, évelõ pillangósok, T4, G1-3, H1-5 életformájú gyomok) ez a zóna a 0-60 cm-es talajrétegben található. Természetesen a legtöbb növényfaj gyökérzetének kis része ennél jóval mélyebbre is hatol (pl.: ástak már ki lucerna gyökeret 16 m mélyrõl is). Ezek „életmentõ” szerepe akkor nagy, ha a felsõ réteg tartósan kiszárad. A talajtípusok szelvényeinek (rétegeinek) vízháztartása azonban elsõdlegesen a következõktõl függ:

• termõréteg vastagsága és rétegzettsége,
• mechanikai összetétel,
• a szervesanyag mennyisége és minõsége,
• szerkezetesség vagy annak hiánya (Ca, agyagásványok, szervesanyag),
• homogén vagy rétegzett a termõréteg (pl.: többrétegû öntéstalajok),
• mélység szerinti hõmérséklet különbségek és ezzel összefüggésben a tározott víz halmazállapota.

A talaj vízháztartással kapcsolatos legfontosabb mutatók, meghatározásuk, kifejezési formájuk

Víznyelõ vagy vízbefogadó képesség: a talajfelszínre különbözõ intenzitással juttatott víz elnyelési sebessége teljes víztelítettségig, mm/h. Fontos öntözési mutató, az öntözés intenzitása nem haladhatja meg ezt a mért értéket adott talajtípusnál.

Vízáteresztõ képesség: a vízzel telített talajrétegben a gravitáció hatására idõegység alatt átszivárgó víz mennyisége, mm/h. A mutató alapján beszélünk jó vagy rossz víztartó képességû termõrétegrõl.

Talajsûrûség (Ts): egységnyi tömegû, abszolút száraz, hézagmentesre tömörített talaj tömege, kg/dm³.

Talajtérfogat-tömeg (Tt): egységnyi tömegû, abszolút száraz, eredeti szerkezetû talaj tömege, kg/dm³.

Talajpórus-térfogat (P%) = Ts – Tt ∙ 100

Ts Differenciált porozitás: a pórustérfogat (P%) méret szerinti frakciói. A talaj vízáteresztõ képessége és a növények által felvehetõ víz mennyisége nagymértékben függ tõle. A 10-100 μm méretû pórusok tárolják a felvehetõ víz zömét.

Szántóföldi vízkapacitás (VKsz): a talajszelvény által természetes körülmények között a gravitáció ellenében maximálisan visszatartható vízmennyiség, l/térfogattömeg, l/térfogat, mm/térfogattömeg, mm/térfogat (lásd mérési metodikák). Az öntözés fontos mutatója, ennél nagyobb egyszeri vízadaggal semmiképpen sem szabad öntözni (levegõtlenség, tócsásodás, vízpazarlás).

Holtvíz (HV): az aktuális talajvíztartalom azon része, amelyik erõsebben kötõdik a talajrészecskékhez, mint amilyen szívóerõt (sink) a növények ki tudnak fejteni. Növényfajonként, növényi fejlettségtõl is függ az értéke, de alapvetõen a talaj fizikai tulajdonságai befolyásolják. Holtvíz-tartalomig akkor szárad ki a talaj, ha a tesztnövények elhervadtak („hervadási pont”). Kifejezésmódjai a VKsz-sal azonosak.

Diszponibilis (hasznos) víz (DV): a talaj aktuális vízkészlete és a holtvíztartalom (HV) közötti mennyiség. Ezt a hányadot tudja felvenni a növény, leküzdve a talaj szívóerejét. Kifejezésmódjai azonosak a VKsz-sal. A szívóerõ faji sajátosságoktól, a növény fejlettségétõl is függ, tehát nem állandó érték. Ezen kívül, ahogy fogy a DV, egyre nagyobb energiát használ el a növény egységnyi víz felvételéhez. Ezért az un. pF-görbéken ezt külön fel is tüntetik (2. sz. ábra). A DV érték ismerete nélkülözhetetlen az öntözésnél. Általában 40-50 %-os DV értéknél javasolják az öntözés megkezdését.

A talaj víztartalmának meghatározása létfontosságú a szakszerû öntözéshez, az öntözés egyre gyakoribbá váló automatizált vezérléséhez. A gyakoribb mérési módszerek közül néhány:

szárítószekrényes (Vér-féle 100 cm³-es mintavevõ használatával),

tenziométeres (jelenleg legelterjedtebb a gyakorlatban),

elektromos ellenállás-változás mérése,

elektromos kapacitás-változás mérése,

TDR (Time Domain Reflectometry) - rövid hullámok terjedési sebességének mérése,

neutronszondás mérés,

zöld növényi részek vízpotenciálja alapján történõ mérés,

távérzékelési módszerek,

γ-radiációs módszerek
és ezek esetenkénti kombinációi, melyeket egyre inkább összekapcsolnak számítógép vezérlésû automata öntözést vezérlõ technikákkal (öntözés ideje, intenzitása, dózisa).

Az aktív gyökérzóna víztartalmára, annak felvehetõ hányadára bizonyos körülmények között az altalajvíz is hatást gyakorol. Ez akkor következik be, amikor az altalajvíz 2-3 m mélységben van, felette kapilláris vízemelõ zóna helyezkedik el, így ebbõl vízhez juthat a növény. Az altalajvíz, amennyiben a talajfelszínig feljön (pl.: magasvezetésû csatorna hidrosztatikus nyomására), az aktív gyökérzónából kiszorul a levegõ, ami a növények pusztulásához vezet (rejtett belvíz). Ha az altalajvíz a felszínen is megjelenik, nyílt belvízrõl beszélünk.

A gyökérzetnek és a gyökérzónában élõ hasznos szervezeteknek, a növénytáplálásnak kedvezõ kémiai folyamatokhoz nem csupán hasznosítható vízre, de levegõre is szükségük van. Az optimális fitoprodukció a pórusok megfelelõ víz:levegõ arányát igényli. Ezt az arányt nevezzük statikai vízigénynek, amely fajonként különbözõ.

A talaj vízgazdálkodását, a felvehetõ víz mennyiségét az agrotechnika is befolyásolja:

• a talajmûvelés hat a víznyelõ és vízáteresztõ képességre, a párolgásra (de nem módosítja a vízkapacitást),
• minden olyan eljárás, ami javítja a növény kondícióját, növeli a gyökerek szívóerejét (pl.: trágyázás),
• vetésváltás,
• tõszám optimalizálás,
• optimális vetésidõ.

1. sz. táblázat
Tájékoztató néhány növényfaj vízigényére a tenyészidõben
Növényfaj	Tenyészidõ (hónapok)	Összes vízigény	Vízigény a kritikus dekádban*	A tenyészidõ max. öntözõvíz-igénye
		Átlagos években	Száraz években	Átlagos években	Száraz években	Átlagos években	Száraz években
		mm
Kukorica	V-IX.	400-450	500-550	30-35	40-45	140-160	250-270
Cukorrépa	IV-IX.	450-550	550-650	40-45	45-50	140-160	350-400
Lucerna	IV-IX.	500-600	650-750	40-45	50-60	200-240	300-350
Burgonya	V-VIII.	300-400	450-550	35-40	40-50	170-200	250-300
Szója	V-IX.	300-600	380-450	35-40	45-50	120-160	240-280
Gyep	IV-IX.	500-600	700-800	50-60	60-70	220-260	320-380
* a mértékadó vízigényes idõszak egy dekádja

2. sz. táblázat
A természetes csapadék becsült veszteségei sík területen, jó szerkezetû talajnál
Csapadékforma	Veszteségforrások
	Párolgás	Elfolyás	Összesen
	%
Esõ*	A talaj víznyelõ képességénél kisebb intenzitású	18-25	2-3	20-28
	A talaj víznyelõ képességénél nagyobb intenzitású	15-19	10-20	25-40
Hó	Fagymentes talajról, lassú olvadással	2-3	10-15	12-18
	Fagyott talajról, gyors olvadással	4-5	30-40	34-45
* a kisebb értékek 20 °C alatti, a nagyobbak 20 °C feletti becsült értékek

3. sz. táblázat
Különbözõ mechanikai összetételû talajok sûrûsége és pórustérfogata
Mechanikai összetétel	Talajtulajdonság
	Sûrûség (T3), kg/dm³	Pórustérfogat (P%)
Humuszos homok	2,45-2,55	32-33
Homokos vályog	2,55-2,60	33-35
Agyagos vályog	2,60-2,65	42-46
Nehéz agyag	2,65-2,70	50-53

4. sz. táblázat
Különbözõ mechanikai összetételû talajok néhány vízháztartási paramétere
Talajtípus	VKszántóf.	holtvíz (HV)	hasznos víz (DV)
	térf %-ban
Homok	10-15	3-5	7-10
Homokos vályog	15-25	5-10	10-15
Vályog	25-35	10-15	15-20
Középkötött vályog	28-38	15-20	15-18
Agyagos vályog	35-44	20-27	15-17
Agyag	42-50	27-33	15-17
(megközelítõen elfogadható átszámítás: 1 térf % víz » 1 mm

1. sz. táblázat
Tájékoztató néhány növényfaj vízigényére a tenyészidõben
Növényfaj	Tenyészidõ (hónapok)	Összes vízigény	Vízigény a kritikus dekádban*	A tenyészidõ max. öntözõvíz-igénye
		Átlagos években	Száraz években	Átlagos években	Száraz években	Átlagos években	Száraz években
		mm
Kukorica	V-IX.	400-450	500-550	30-35	40-45	140-160	250-270
Cukorrépa	IV-IX.	450-550	550-650	40-45	45-50	140-160	350-400
Lucerna	IV-IX.	500-600	650-750	40-45	50-60	200-240	300-350
Burgonya	V-VIII.	300-400	450-550	35-40	40-50	170-200	250-300
Szója	V-IX.	300-600	380-450	35-40	45-50	120-160	240-280
Gyep	IV-IX.	500-600	700-800	50-60	60-70	220-260	320-380
* a mértékadó vízigényes idõszak egy dekádja

2. sz. táblázat
A természetes csapadék becsült veszteségei sík területen, jó szerkezetû talajnál
Csapadékforma	Veszteségforrások
	Párolgás	Elfolyás	Összesen
	%
Esõ*	A talaj víznyelõ képességénél kisebb intenzitású	18-25	2-3	20-28
	A talaj víznyelõ képességénél nagyobb intenzitású	15-19	10-20	25-40
Hó	Fagymentes talajról, lassú olvadással	2-3	10-15	12-18
	Fagyott talajról, gyors olvadással	4-5	30-40	34-45
* a kisebb értékek 20 °C alatti, a nagyobbak 20 °C feletti becsült értékek

3. sz. táblázat
Különbözõ mechanikai összetételû talajok sûrûsége és pórustérfogata
Mechanikai összetétel	Talajtulajdonság
	Sûrûség (T3), kg/dm³	Pórustérfogat (P%)
Humuszos homok	2,45-2,55	32-33
Homokos vályog	2,55-2,60	33-35
Agyagos vályog	2,60-2,65	42-46
Nehéz agyag	2,65-2,70	50-53

4. sz. táblázat
Különbözõ mechanikai összetételû talajok néhány vízháztartási paramétere
Talajtípus	VKszántóf.	holtvíz (HV)	hasznos víz (DV)
	térf %-ban
Homok	10-15	3-5	7-10
Homokos vályog	15-25	5-10	10-15
Vályog	25-35	10-15	15-20
Középkötött vályog	28-38	15-20	15-18
Agyagos vályog	35-44	20-27	15-17
Agyag	42-50	27-33	15-17
(megközelítõen elfogadható átszámítás: 1 térf % víz » 1 mm

5. sz. táblázat
Néhány növényfaj statikai vízigénye
Növényfaj	Optimális víz:levegõ arány a hézagtérfogatban
Kalászos gabonák	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