A világhírű, magyar származású Dr. Selye János orvosprofesszor, a stresszelmélet kidolgozója állította: „A stressz az élet sava-borsa”. Másik híres megállapítása: „a stresszmentes állapot csak a halál”.
A stressz kapcsán a legtöbb ember negatív dologra gondol, pedig mint Selye professzor munkáiból kiderül, a stressz az alkalmazkodóképességet, így a túlélési esélyt javítja, sőt, a teljesítményt is fokozza. A stressz minden – így a növényi – élet velejárója. A deficitöntözés (továbbiakban: DÖ) módszere a növényt enyhe vízhiánystressz állapotba juttatva kényszeríti gyorsabb gyökérzetfejlődésre, kevesebb öntözővíz felhasználásával.
A kutatások szerint a legtöbb növény esetében a jól szabályozott DÖ alkalmazásával nem, vagy csak néhány százalékot csökken a termés mennyisége, a minősége azonban rendszerint minden esetben javul, miközben az öntözővíz-felhasználás mértéke akár 50%-ra csökkenthető.
A termés minőségjavulása a növényi gyökér működésével magyarázható
A száradó gyökérzóna azt eredményezi, hogy több víz- és tápanyagfelvételre alkalmas hajszálgyökeret kezd fejleszteni a növény a stresszállapot elkerülésére. Ezek az új gyökerek több kioldódott tápanyagot tudnak felvenni, amikor az adott gyökérzóna újból öntözésre kerül, így javul a termés minősége.
A vegetációs fejlődéshez biztosítani kell a megfelelő vízellátottságot, majd amikor elérte a megfelelő állapotot a növény, a DÖ alkalmazásával a reproduktív termelés fokozható.
Az 1. ábrán látható, ahogy a talaj vízellátottsága romlik, és ez megjelenik a növény vízellátottságban (kék görbe), az ABA- (abscisic acid, magyarul abszciszinsav) hormon- (zöld görbe) kiválasztás növekszik a gyökérben. Az ABA a növényi nedváramlással a levélbe jutva lecsökkenti a levélben az anyagcserét, a légzőnyílások záródását váltja ki (piros görbe). A légzőnyílások teljes bezárását nem akarjuk elérni, mert ilyenkor a regeneratív szövetépítés is leállna a növényben. Amikor az 5. napon a levélnedv szívóereje eléri a kritikus -1,5 MPa értéket (szőlő esetében), akkor az öntözés bekapcsolásával a stresszhelyzet hirtelen elmúlik. A ciklust ismételve egy megnövekedett gyökér- és termésszövet-fejlesztő átlagállapot jön létre, amelyet szabályozott deficitöntözésnek hívnak.
A szabályozott deficitöntözés célja a növény reproduktív állapotban tartása a megfelelő vegetációs fázisban, egy precízen kialakított öntözési rendszerrel. A módszert minden növényhez kísérleti kutatásokra alapozva kell kidolgozni. Van olyan növény, amelyik esetében egyetlen ciklus megengedett, van, amelyiknél egy összefüggő időszakban folyamatosan alkalmazható. A legtöbb DÖ-kutatás és gyakorlati alkalmazás a szőlőtermesztésben történik, a szőlő esetében a DÖ alkalmazása a bogyófejlődés időszakában látványos beltartalmi javulást okoz. Vannak források a sárgarépagyökér nyurgítására, cukorrépa, paradicsom termelésére használt DÖ-alkalmazásokra. Jellemzően termő szőlő-, gyümölcsültetvényekben és a szabadföldi kertészeti termelésben, elsősorban zöldségkultúrákban használják a DÖ-módszert.
Az öntözés időbeli vagy térbeli precíziós szakaszolásával az építő stressz fenntartása a szükséges időszakra a megfelelő érzékelők alkalmazásával megoldható.
Az öntözési idővel szabályozott DÖ mellett elterjedten használják a térbeli öntözéssel szabályozott részleges gyökérzóna-öntözés (PRD) technikát (2. ábra). Itt a gyökérzónát két részre osztjuk, és csak az egyik fele kap annyi vizet, amennyi a talajállapottól függően szükséges, a másik oldalon a gyökérzóna szárazon marad. Talajtól és növénytől függően 1-2 hetente a gyökérzónák cserélődnek. Ennek előnye, hogy még véletlenül sem kerül a növény súlyos vízhiányhelyzetbe, és közben a tartósan száradó gyökérzónában a gyökérzet dúsítja a hajszálgyökértömeget, majd az újból érkező víz hatására kioldott tápanyagokat jobban hasznosítja a növény.
A növény és/vagy a talaj vízállapotának pontos nyomon követése kulcsfontosságú a hatékony DÖ kivitelezésében.
A növényi vízállapotot a levelek nyomáskamra-vizsgálatával mérik
Szőlő, gyümölcsfák, dió, mandula esetében külföldön elterjedt a módszer, de alkalmazása kvalifikált emberi erőforrást igényel és nem automatizálható, így itthon főleg tudományos kutatásokban fordul elő.
A talaj vízállapota a növényi vízfelvétel szempontjából meglehetősen pontosan mérhető tenziométerek használatával. A stresszközeli, öntözést indító vízállapot meghatározásához szolgáló tenziométer típusának kiválasztása növényspecifikusan történik. A vízérzékeny növények esetében a TN200 mini tenziométer (1. kép) vagy a hagyományos tenziométer vákuumérzékelős változata (2. kép) javasolt.
A szárazságot jobban toleráló növények esetében a karbantartásmentes Teros21 kapacitív tenziométer (3. kép) használata a célszerű.
Az öntözés leállítása a talaj víztárolási kapacitásának elérése előtt történik, a leszivárgás megakadályozása érdekében.
A leállítást a legpontosabban a TDR- vagy FDR-elven működő szenzorokkal lehet vezérelni. Az eddigi kísérletek azt mutatták, hogy az Acclima TDR315 és a Truebner STM100 típusú TDR szenzorok (4-5. kép) minden termelési körülmény esetén eredményesen használhatók. A szenzorok használhatóságát a talaj fizikai félesége és a sótartalom befolyásolja a legnagyobb mértékben.
Az öntözés történhet csepegtető öntözőrendszerrel vagy megfelelően kialakított mikroszórós öntözéssel. A legmodernebb VRI (Variable Rate Intensity) körfogó vagy lineár rendszerek esetében, ahol a vízmennyiséget szakaszosan szabályozni lehet, technikailag kivitelezhető a helyspecifikus DÖ.
SZERZŐ: TÓTH CSABA VILLAMOSMÉRNÖK, ÖNTÖZÉSTECHNIKAI SZAKMÉRNÖK, PRECÍZIÓS GAZDÁLKODÁS SZAKMÉRNÖK
Forrás: smartgreen.hu/tanulmanyok
A szerzőről: Jelenleg a precíziós talajtérképezési szakmérnök-képzést végzi a Miskolci Egyetemen. 30 éves öntözéstechnikai tapasztalata alapján az IoT-szenzorok precíziós mezőgazdasági felhasználásának szakértője. A talaj-, környezeti és növényállapot-szenzorok használatával felépített informatikai rendszerekkel az eredményesebb és biztonságosabb gazdálkodás kialakításában segít.
