MENÜ

Az öntözés környezeti kapcsolatai az öntözõberendezések használata során

Oldalszám: 54-56
Dr. Cserhidy Attila 2014.06.10.

A szakszerű öntözés, tehát lényegében az alkalmazhatóság azon múlik, hogy mennyire sikerül egy öntöző szárnyvezeték adagolási lehetőségeit összhangba hozni az öntözendő kultúrák vízigényével és a talajok vízbefogadó, elnyelési tulajdonságaival.

Ha az összhang nem jön létre, akkor vagy az öntözés nem éri el célját, vagy öntözési kártétellel, illetve öntözési veszteségekkel kell számolni. A növények vízigényének meghatározása agronómiafeladat, ami fölött az üzemeltetõk rendelkeznek. A vízigény kielégítésénél, annak lehetséges szakaszolásánál azonban figyelembe kell venni a gépek adagolási lehetõségeit a talajok lejtéstõl és állapottól függõ víznyelési lehetõségeit.



Hordozható és gépesített áttelepítésû öntözõgépek



Az esõztetõ öntözõtelepek az öntözésre berendezett területnek mintegy 80%-át foglalják el. Az uralkodó teleptípus a félstabil és mobil rendszer.



A mûszaki fejlõdés a félstabil telepek stabil részén is érzékelhetõ. A kezdetben csaknem egyeduralkodó azbesztcement nyomócsövek helyett mûanyag csövek, a nehéz öntöttvas helyett a sokkal könnyebb alumínium, acél és mûanyag idomok és szerelvények kerültek beépítésre. E terület részletesebb ismertetésével most nem kívánunk foglalkozni.



A mobil rész fejlõdését az öntözõvíz és az élõmunka árának növekedése, valamint az öntözõmunkások munkavégzésének körülménye kényszerítette ki. A mûszaki megoldás a gyártó ipari hátterétõl függõen típusban és élettartamban is igen változatos, közös jellemzõ azonban a kevesebb élõmunkaerõ-igény, a kiszolgálás kulturáltságának magas színvonala és a mozgás közben történõ (járva) öntözés.

 

Hazánkban a járvaüzemelõ technika a csévélhetõ tömlõs, a linear és center pivot öntözõgépek típusaiból kerültek ki a következõ összetételben:

KPE tömlõs csévélhetõ öntözõberendezés 70%

Linear és center pivot öntözõberendezés 20%

Egyéb     10%

 

A csévélhetõ öntözõberendezések uralkodó szerepe teljesen egyértelmû, ezért a továbbiakban ezekrõl, és a vízellátó eszközökrõl kívánunk rendszerezett ismereteket átadni.

Amint utaltunk rá, az öntözõberendezések többfélék. A konstrukció, a mozgásrendszer, a vízadagolás módja lehet közös vonás, de lehet megkülönböztetõ jegy is, aminek alapján a berendezéseket csoportosítani lehet, a csoportokat pedig rendszerben elhelyezni.

A csévélhetõ berendezések hazai gyártásának beindítása sok nehézséggel járt, ezért a hazai szükséglet csaknem egészen import útján került kielégítésre. A külföldi gyártók nem egy-egy géptípust, hanem többnyire gépcsaládot kínálnak, amibõl a gazda a számára leginkább megfelelõ méretût és teljesítményût tudja megvásárolni.

 

A csapadékintenzitás környezeti kapcsolatai, az öntözés minõségét befolyásoló tényezõk



Szélhatás



Az esõszerû öntözésnél a szél zavaró hatását a szakértõk a szél sebességének nagyságával és gyakoriságával jellemzik. Az ország különbözõ helyein levõ meteorológiai állomások adatainak feldolgozásából kitûnik, hogy az alapáramlásból származó szelek sebessége és irányállandósága sík területeken nagyobb, mint a dombvidéken. A domborzat befolyásolta helyi szelek uralkodó iránya gyakoribb, de ezek sebessége kisebb. Az esõztetõ öntözés szempontjából ez azt jelenti, hogy sík vidéken elsõsorban a szélsebesség, míg hegyes vidéken a szélirány is fontos.



Az ország területén a szélsebesség elõfordulási gyakoriságok idõszakok szerinti megoszlása eltérõ, az azonban általános, hogy a hajnali óráktól kezdõdõen a szélsebesség fokozatosan nõ, a nap legszelesebb idõszaka 10 és 19 óra között van, azután hirtelen csökken le a szélsebesség, és 20 óra tájban beáll az éjszakai szélcsendesebb idõszak.



A szélsebességmérések eredményei alapján kialakult vélemények szerint, a hazai gyakorlatban használt öntözõ berendezésekkel 2.0 ms-1 sebességnél elérhetõ vízborítás és intenzitásegyenetlenség még elfogadható. Ezek a szélsebességek az Alföldön 40–60% gyakorisággal fordulnak elõ a nap 24 órájában, de ez a nappali szeles idõszakra vonatkoztatva csak 20–30%. Szélcsendes idõre csak az összidõ mintegy 5%-ában lehet számítani.



A Dunántúl északi felében és a Duna–Tisza közén az északnyugati szél az irányadó. A Tiszántúlon az északkeleti szelek a döntõek, és az északi, hegyes vidéken a szélirányok kevertek a domborzat változatossága miatt. A nagyobb sebességû szelek aránya az uralkodó széliránynál nagyobb és a szélirányok átlagos eloszlása évszakonként is változik.



Az olyan helyeken, ahol a domborzat okozta helyi szelek uralkodó irányának gyakorisága nagyobb, célszerû az ennek megfelelõ öntözéstelepítést mérlegelni.



Az Alföldön a szélsebességek csupán az összidõ 10%-ában kényszerítenek az öntözés leállítására. A Dunántúlon az összidõ 24%-ban hiúsítja meg a szél az öntözést, és az összidõ 50–70%-ban 2 ms–1-nél erõsebb szélre kell számítani.








Domborzat



Az esõztetõ öntözõberendezésekkel – ha csak a táblák alakját és a terep lejtését tekintjük – mindenütt lehet dolgozni, ahol egyáltalán öntözni lehet. Korlátozást csak a talajjellemzõk okozhatnak.



A csévélhetõ tömlõs berendezések hullámos terepen is használhatók abban az esetben, ha biztosítani lehet, hogy a terep esése az öntözõberendezéstõl mérve a kifektetett tömlõ hosszában legfeljebb 5% legyen. Ennél nagyobb terepegyenetlenségek esetén a szórófejnél nagyobb nyomásveszteséggel és nyomásingadozással kell számolni. A terepviszonyokkal kapcsolatos megkötések az alapgép esetleges áttelepítési nehézségeivel, a szórófejállvány biztos iránytartásával és a szórófej vízsugarának ballisztikus viszonyaival kapcsolatosak.



Munkaminõségi megfontolások miatt a KPE tömlõ kihúzását lehetõleg a rétegvonalak mentén célszerû tervezni, mert ekkor a szórófejre jutó nyomás – és ezen keresztül a vízborítás és a csapadékintenzitás nagysága – a behúzás idõtartama alatt állandó és a tervezés szerinti. A rétegvonalhoz igazodó telepítéseknél elõször az alsó sávot kell megöntözni, majd folyamatosan lehet felfelé haladni. A már megöntözött talaj ugyanis valamivel jobban ellenáll az eróziónak, aminek veszélye fennáll, ha a kezdeti helyes csapadékintenzitást a széllökések közben üzem közben megváltoztatják.



Ha a lejtõirányú szórófejkihúzás elkerülhetetlen, akkor két okból is olyan technológiai sémát kell tervezni, ahol a szórófejkihúzás fentrõl lefelé történik. Az egyik az, hogy a viszonylag nagy tömegû alapgép áttelepítése garantáltan összefolyástól mentes útvonalon történik, a másik ok, a már beöntözött talajoknak jobb az erózióval szembeni ellenállása. A lejtõirányú szórófejkihúzásnál számolni kell azzal, hogy a szórófejre jutó nyomás változni fog üzem közben a geodéziai szintkülönbség változása miatt.



Mint a fentiekbõl kitûnik, általában a dombvidéki öntözési technológia kidolgozásának felelõssége nagyobb, és az öntözés csak kisebb víznormával, intenzitással és teljesítménnyel valósítható meg. Ugyanakkor a gépkezelõktõl nagyobb figyelmet és fegyelmet kell megkövetelni, a kiszolgáló technikai felszerelés igénybevétele is nagyobb. Dombvidéken nagyobbak és szigorúbbak a biztonságos munkavégzés elõírásai is. Ez utóbbival kapcsolatban kell külön kiemelni a nagy hatósugarú berendezések felhasználási lehetõségét korlátozó felszíni akadályok különleges esetét, az elektromos légvezetéket. Ezek környezetében a munkavégzés két okból is tilos. Elsõsorban azért, mert öntözés közben olyan villamos jelenségek állhatnak elõ, amelyek a kezelõszemélyzetre, vagy a berendezésre károsak lehetnek.



A másik ok, hogy a légvezetékek karbantartásához, hibaelhárításához biztosítani kell a megközelítés lehetõségét, tehát a távvezeték nyomvonalát szárazon kell hagyni.



A terep és a domborzati viszonyok az öntözés végrehajtását azon keresztül is befolyásolják, hogy az eróziós károk megelõzése miatt kisebb vízadag kijuttatása engedhetõ meg.

 

Talajtípus








Az esõszerû vízadagolásról és annak a talaj típusától és aktuális állapotával összefüggésben számos tudományos és gyakorlati eredmény használható fel az öntözési technológiák összeállításánál. Ezeknél figyelembe kell venni a talajok vízgazdálkodási tulajdonságaik szerinti és a víztartó-képesség szerinti csoportosításon alapuló talajkategorizálást, illetve az egyes esetekre ajánlott öntözési módokat és vízadagolási elemeket. E kereteken belül választhatók ki a kívánt rétegû, beáztatás eléréséhez szükséges egyszeri öntözés víznormái.

Az öntözési technológia minõségi oldalának meghatározásához szükség van a talajok vízbefogadási ütemét a víznyelõ képességet jellemzõ talajparaméterre. A hagyományos öntözésnél, ahol a szórófejek pozíciónként álló helyzetben üzemeltek, ezt a talajparamétert 10 mmh-1 értékben határozták meg. A szakszerû öntözés feltétele az volt, hogy a szórófej átlagos adagolási intenzitása ne haladja meg ezt az értéket. A nagy hatósugarú szórófej átlagos adagolási intenzitása ennél nagyobb. A szakszerû öntözés kritériuma ezért más szemlélet alapján választható ki.



A járva üzemelõ szórófej folyamatosan halad a behúzás irányába, ezért annak intenzitása idõben változik egy talajpont fölött. Ugyanakkor a talajpont víznyelõképessége is változik, az ott megkezdõdött vízadagolás kezdõ pillanatától kezdve csökken. Mint minden járva üzemelõ öntözésnél, itt is idõben és térben értelmezett vízadagolási intenzitás és víznyelési intenzitás függvények összhangját kell megteremteni.



A kutatók által korábban megadott max. 10 mmh-1 határ intenzitás a viszonylag nagy vízborításra (h = 60 mm) vonatkozott. Itt a talajok víznyelési tulajdonságai a beszivárgási görbe állandósulása és a legtöbb talajfajtánál valóban 10 mmh-1 értékûnek mondhatók. A nagy hatósugarú szórófej mûködési viszonyai között a 15 mmh-1 körüli adagolási intenzitás a tócsásodás szempontjából problémás talajokon max. h = 40 mm vízborítást tesz lehetõvé.

 

A berendezések szántóföldi alkalmazhatósága



A csévélhetõ tömlõs öntözõgép vízadagolásának beállítása mennyiségi szempontból egyszerû, a kezelõszervek mûködésének ismeretén kívül szakértelmet nem igényel. A vízadag nagyságának pontossága és kontroll lehetõség a vizsgálati tapasztalatok szerint kielégíti az igényesebb öntözési technológiákat is. A vízadagolás minõségi oldaláról nézve az egyenletesség a kötéstávolság helyes megválasztásával és a szélhatáshoz való tudatos alkalmazkodással elfogadhatóvá tehetõ. A járva üzemelõ esõztetõ öntözés adagolási intenzitásának és a talajok víznyelõ képessége közötti összefüggésrendszer ismeretében az elfolyást nem okozó vízadagolás is megvalósítható.



Az öntözési technológia röviden vázolt rendszerének bonyolultságát csak fokozza, hogy az említett elemek egyike sem jellemezhetõ egyetlen számértékkel, leírásukhoz a vizsgálati módszertõl is függõ külön paraméterrendszer kell, amelyre a statisztikai törvényekkel leírható meteorológiai és a közgazdasági környezet is hat.

Az eloszlás egyenletességének értékelésénél többféle értékelési módszert vehetünk figyelembe.



Az egyik, legrégebben alkalmazott módszer a Wilcox és Swailes által ajánlott, a szóráson alapuló egyenletességi tényezõ:

 


 

A munkaminõségi mutatók meghatározásánál hasznosan öntözött területnek tekintjük azt a területet, ahol a vízborítás nem nagyobb az átlagos vízborítás 1,3 szorosánál, és nem kisebb az átlagos vízborítás 0,7- szeresénél.



Az öntözõberendezés területteljesítményét a különbözõ lövõkeméretekhez tartozó megfelelõ munkaminõségû sávszélességekkel, és a tömlõhossznak megfelelõ sávhosszúságú területekkel lehet behatárolni. Az idényhez tartozó területteljesítmény az egy állásból öntözhetõ terület többszöröse.



A nyomás-térfogatáram viszonyok adatai egy-egy típusra jellemzõek, nagymértékben függenek a szerkezeti kialakítástól.



Az öntözött területen a haladási sebesség változtatásával, az igényeknek megfelelõen többféle vízborítás állítható be.



Az öntözés minõsége az öntözõvíz eloszlásának egyenletességével jellemezhetõ. Kedvezõ eloszlás abban az esetben érhetõ el, ha a szórófejnél biztosítani lehet a megfelelõ nyomást, ami a szórófej megbízható mûködéséhez elengedhetetlenül szükséges. A nyomás biztosítása a gépen belüli, és a csõvezetékben fellépõ áramlási veszteségeket figyelembe véve a lövõke helyes megválasztásával lehetséges. Az egyenletességet befolyásoló további tényezõk a szélhatás, és a beállított sebesség azonos értéken tartása.