Az öntözés lehetőségét, eredményességét a termesztőközeg, a víz tulajdonsága és a növény igénye együttesen határozza meg. Az aktív gyökérzóna folyamatos ellátása vízzel lehetővé teszi a termőhelyi potenciál (napsugárzás, CO2, tápanyagok, növény genetikai adottságai) maximális hasznosítását, megakadályozza a termés mennyiségének csökkenését és minőségének romlását. Az öntözés a talaj (termesztőközeg) vízgazdálkodását befolyásolja, és annak közvetítő szerepén keresztül hat a növényre.
Az öntözővíz kapcsán legtöbb esetben annak mennyisége kerül a középpontba, de fontosak a kémiai tulajdonságai is, mivel a talajjal dinamikus rendszert alkot.
Az öntözővízben található anyagokat a következőképpen csoportosíthatjuk:
fizikai:
‑ lebegő szerves és szervetlen anyagok,
‑ kolloidok,
kémiai:
‑ oldott anyagok,
‑ természetes eredetű sók,
‑ műtrágyák és vízkezelő anyagok,
biológiai:
‑ élő biológiai testek, mint az algák és a nyálkaképző baktériumok.
Az utóbbiak szűréssel nem távolíthatók el, ragadós telepeiken a lebegő szilárd részecskék megtapadnak és felhalmozódnak. Az oldott anyagok (vas, mangán, kén) kémiai átalakításában is szerepet játszhatnak, melynek nem oldódó szennyeződés felhalmozódása lehet a következménye.
Az öntözővíz kémiai jellemzői
Az öntözővíz mindig tartalmaz sókat; ennek mértéke függ a víz forrásától. A talaj- vagy rétegvizek nagyobb mennyiséget tartalmaznak belőlük, mint az állóvizek. Lefolyástalan területeken, ahol a nyári vízpótlás nem megoldott, szoros a kapcsolat a talajvízzel. A sótartalom olyan kedvezőtlen lehet hazánkban, hogy a vizet alkalmatlanná teszi öntözésre. Legkedvezőbbek ebből a szempontból a folyóvizek. Az öntözővíz minőségét elsősorban az alábbi mutatók alapján ítélhetjük meg:
Az összes oldott sótartalom (TDS, Total Dissolved Solids), melyet mg/l-ben fejezünk ki. A jó minőségű öntözővíz összes sótartalma ne legyen nagyobb500 mg/l-nél (1. táblázat) az öntözőgép betáplálási pontjánál. Laza, homokos talaj esetében, ahol a talajvíz mélyen helyezkedik el, ennél nagyobb, 800–1000 mg/l sótartalom is jónak minősíthető.
(Ayers-Westcot, 1989 alapján, www.fao.org/3/t0234e/t0234e01.htm)
Ez egyrészt az alacsony agyagtartalommal van összefüggésben. Annak a nagyobb koncentrációjú víz hatására sem romlik veszélyes mértékben a vízvezető képessége, valamint kevesebb só kötődik meg, mely a téli csapadék hatására mélyebb rétegekben lúgozódik ki. Másrészt a mélyen (3–4 m) elhelyezkedő talajvíznek nincs befolyása a felszíni réteg sóforgalmára. Az adott víz alkalmazhatósága csak az adott talaj, a növényállomány igényének ismerete mellett állapítható meg.
A víz nátrium- (Na-) ionjainak relatív mennyisége, az összes kation százalékában kifejezve (Na%):
Az öntözővíz kation-összetétele akkor kedvező, ha minél kevesebb Na-iont tartalmaz. A szikesítő hatás szempontjából azonban nemcsak az abszolút mennyiségű Na+-tartalmat kell figyelembe venni, hanem ennek a többi fémionhoz viszonyított arányát is. Ez az agyagásványok diszperziójával van összefüggésben. A diszperzió mértéke függ az agyagásványok típusától, az oldat koncentrációjától és az ionok arányától.
A Na% megengedett értéke függ a víz anion-összetételétől és az öntözendő terület talajtulajdonságaitól (agyagásványtípusok aránya). Kísérletek szerint azonos Na+-koncentráció esetén nátrium-klorid vagy nátrium-szulfát oldatából kevesebb Na kötődik meg, mint a nátrium-karbonátból. Ezért a hidrokarbonátos víz Na%-a legfeljebb 35 lehet. Ha számottevő kloridot vagy szulfátot és kevesebb hidrokarbonátot tartalmaz, úgy 45% is megengedhető.
A víz magnézium- (Mg-) ionjainak relatív mennyisége, a Ca + Mg összes mennyiségének %-ában (Mg%):
A sok magnéziumot tartalmazó öntözővízből jelentős mennyiség kötődhet meg a talajkolloidokon, és– kiszorítva a kalciumot (Ca) – a talaj vízvezető képessége, szerkezete romlik. Amennyiben a Mg% megközelíti a 40–50%-ot, úgy kötött, agyagos talajon a víz alkalmazhatósága kérdésessé válhat.
A mikroöntöző telepeken a kijuttatóelemek kis átmérője miatt a víz minőségével szemben az elvárások szigorúbbak, mint más felszíni öntözési mód esetén. A határértékek felállítása bonyolult feladat, mivel nehéz megállapítani az esetenként más-más összetételű és arányú biológiai, kémiai és fizikai alkotók együttes hatását az eltömődési folyamatokra.
A fizikai résznél a minősítés könnyebb, a biológiai és kémiai esetében nehezebb. Különösen, ha számításba vesszük az adagolt műtrágyák, vegyszerek hatását is. A 2. táblázatban látható a nemzetközi irodalomban használt vízminőségi táblázat, mely a legfontosabb jellemzők értékeit tartalmazza.
(Nakayama, 1982)
A vízminta adatait vizsgálva, ha azok a közepes vagy nagy eltömődési esély kategóriákba esnek, úgy a víz kémiai kezelése (elsősorban savazás) feltétlenül szükséges.
Az öntözés hatásai
Vízpótlás. Hazánk éghajlata kontinentális jellegű, amelyre jellemző, hogy a lehullott csapadék mennyisége nem fedezi a növények vízigényét a tenyészidőszakban, ráadásul eloszlása az év során egyenetlen. A tenyészidőszakban – párosulva a nyári forrósággal – aszályos periódusok alakulnak ki. Ezekben az időszakokban a növények természetes vízellátása kedvezőtlen, ami először a termés minőségében, majd a mennyiségében is kifejezésre jut. Az aktív gyökérzóna folyamatos ellátása vízzel lehetővé teszi a termőhelyi potenciál maximális kihasználását. A víz napközbeni porlasztásával elkerülhető a légköri aszály kialakulása a növényállományban, csökkenthető a vízfelvétel a talajból.
A tápanyag-gazdálkodás javítása. A folyamatos vízellátás következtében a talaj biológiai aktivitása a tenyészidőszakban állandó. A tápelemek feltáródása optimális, így a felvehető készlet gyarapszik. Ez igen kedvező, mivel jó vízellátottság mellett fokozódik a növények tápanyagfelvétele.
Talajszerkezet-javulás. A folyamatos, aktív biológiai élet fokozza a gyökérzet tömegét, az értékes humuszanyagok termelését. Az elhaló organizmusok, gyökerek szervesanyag-tartalma és a keletkező humuszos járatok a kedvező irányú szerkezetváltozást segítik. A vízpótlás kedvezőtlen hatásai jelentősek lehetnek, és mértékük sok esetben nagyobb, mint a kedvezőké, így a talaj termékenységben romlás következhet be. A káros hatások jelentőségét fokozza, hogy az öntözés eredménye az első termesztési évben jelentkezik, míg a káros hatások esetleg csak több év alatt alakulnak ki. A kedvezőtlen tulajdonság több évig vagy végleg meggátolja a növénytermesztést. A talaj javítása igen magas költséget jelent, szükségessé válhat mélylazítás, meszezés elvégzése vagy nagy adagú szerves trágya kiszórása.
A szikesedés folyamata különféle sók felhalmozódása a talajban. A sótartalom növekedése bekövetkezhet, ha az öntözővíz nátrium- és/vagy összessó-tartalma nem megfelelő az adott talajra, és ha a kilúgzással nem távozik annyi só, mint amennyi bekerül. A szikesedés bekövetkezhet akkor is, ha az elszivárgó öntözővíz megemeli a talajvízszintet, és annak magas sótartalma a felszínhez közel felhalmozódik. A nátriumsók felhalmozódása, a szolonyecesedés (alkalinization) elsősorban a talaj kedvezőtlen fizikai tulajdonságaiban (nehéz művelhetőség, rögös felszín, alacsony vízvezető képesség és hasznosítható vízkészlet) nyilvánul meg. A szoloncsákosodás, a sókoncentráció emelkedése (salinization) a termeszthető növények körét szűkíti. Különösen a csírázó magok, a fiatal növények érzékenyek a magas sótartalomra.
Magyarországon a sók kilúgzásának lehetősége korlátozott, mivel talajaink jelentős része alacsony vízáteresztő képességű, tenyészidőszakon kívül a fagy nem ad időt az elvégzésére, nincs befogadónk a sókban feldúsult drénvíz elvezetésére. A sófelhalmozódás szódás típusú, mely közel visszafordíthatatlan folyamat, ezért elsődleges teendő a sófelhalmozódás megelőzése, minimálisra csökkentése. Ugyanakkor a tél véginyár eleji csapadék mennyisége hazánkban általában elegendő arra, hogy a gyökérzónából a sókat mélyebbre, az alapkőzetbe mossa. A növényházak fóliaborításának téli megszüntetésével elősegíthetjük a termesztőközegben és az alatta felhalmozódott sók kimosását. Az öntözés során törekedni kell arra, hogy a vízszállító csatornák mentén se emelkedjen a talajvízszint a kritikus szint fölé, ami a sók feláramlását okozza. Az új építésű vízellátó műtárgyak szivárgása nem megengedhető. Az öntözéssel a vizet pótoljuk a gyökérzónában, csökkentjük a talaj mátrixpotenciálját, így megakadályozzuk a sós talajvizek felemelkedését, ezzel a növényzetkárosodását.
Tápanyagok kilúgzódása. Nagy mennyiségű öntözővíz kijuttatása esetén a benedvesedett réteg összeér a talaj kapilláriszónájával, így az oldatban levő tápanyagok egy része bemosódik a talajvízbe. A tápanyag elveszhet akkor is, ha az öntözővíz olyan mélyre mossa le, ahonnan a növények nem képesek felvenni. Ez a jelenség különösen a nitrogén esetén fordul elő, ami vízben jól oldódik. Kimosódása egyrészt anyagi kár, másrészt elérve a talajvizet, azt ivásra alkalmatlanná teszi. Az öntözővízadagokat úgy kell megválasztani, hogy a kimosódás ne következzen be, vagy a nitrogént a felhasználással szinkronban többször adagoljuk a tenyészidőszak folyamán. Intenzív körülmények között legjobb megoldás a növényzet szükségleteinek megfelelő napi adagolás csepegtető öntözőrendszeren keresztül.
A talajtömörödése az öntözés másodlagos hatása. Az őszi csapadék az öntözött talajokat hamarabb telíti vízzel, aminek következtében azok teherbíró képessége csökken. Ehhez járul még az öntözetlen területhez képest jóval nagyobb termésmennyiség, melynek betakarítása, elszállítása nagy gépi munka felhasználásával jár. A tömörödés miatt váltakozó mélységű művelést kell alkalmazni, melynek elsődleges célja az „eketalpréteg” kialakulásának megelőzése. Ez a réteg nehezen vízáteresztő, a gyökerek növekedését a mélyebb rétegek felé akadályozza. Különösen káros a jelenléte nagy adagú (60 mm) öntözővíz kijuttatásakor, mikor eső követi az öntözést. A nagy mennyiségű víz nem képes mélyebbre szivárogni, és levegőtlen körülmények alakulnak ki a gyökérzónában. A vetésváltás során négyéveként korán betakarítható növényt kell termeszteni, amely után a talaj mélylazítása (40–60 cm) elvégezhető.
A felszínkérgesedése, cserepesedése fizikai és kémiai folyamatok összességeként alakul ki. A fizikai behatások közül a vízcseppek ütőhatása az elsődleges károsító tényező. A felszínre érkező energia nagysága függ a cseppek számától, méretétől, sebességüktől és a becsapódás szögétől. A megelőzésre használjunk finom porlasztású szórófejeket vagy csepegtető öntözőrendszert, ahol ütőhatással nem kell számolnunk.
A kémiai folyamatoknak is nagy szerepük van a kérgesedésben. Az eső- vagy öntözővízben az ionok koncentrációja és egymáshoz mért mennyiségi arányuk nagymértékben eltér a talajoldat összetételétől. Az agyagásványok alkotta szerkezeti részek stabilitása az ionok mennyiségének és arányának függvényében alakul. Nagy mennyiségű alacsony iontartalmú víz bekerülése esetén a talaj felső néhány mm-es rétegéből a szerkezetet stabilizáló ionok kimosódnak, és az aggregátumok lényegesen kisebb részekre esnek szét. Ezzel a pórusok átmérője és mennyiségük egyaránt csökken.
Ezt a folyamatot a cseppek ütő-, tömörítőhatása tovább erősíti. A folyamat eredménye a vízáteresztés nagymértékű csökkenése, kiszáradás esetén egy kemény kéreg létrejötte. A vízvezető képesség drasztikus csökkenéséhez elegendő 2–3 mm vastag réteg kialakulása. A kéregréteg megszüntetésére a növényállomány sorközeit kultivátorozzuk. A kultivátorozást növénnyel részben fedett időszakban végezzük, mikor az evaporáció értéke magas, így a művelet elvégzésével csökkentjük a talajból elpárolgó víz mennyiségét is. Ez a hatás azon alapszik, hogy megszüntetjük a kapilláris és más szerkezeti kapcsolatokat a talaj mélyebb rétegével. A kultivátorozott néhány cm vastag réteg ugyan teljesen kiszárad, de mivel nincs vízutánpótlás, így a talaj víztartalma lényegesen nem csökken.
A felszíni erózió még sík területeken is előfordul, mivel mindenhol találhatók mikrodomborzati egyenetlenségek. A talaj vízvezető képességét meghaladó vízadagolás vagy nagy intenzitású eső esetén a felszínről elfolyás következik be, melynek során a talajfelszín elemei különböző mértékben sodródnak. Az eróziót befolyásoló tényezők: az öntözővíz vagy csapadék intenzitása és tartama; a talaj mechanikai összetétele, humusztartalma, szerkezete; a lejtő hossza és meredeksége; a termesztett növény, a növényborítottság, vetésváltás, talajművelés. A mélyedésekben összegyűlő fényes, száradás után repedező, felkunkorodó kéreg jelzi a felszíni erózió jelenlétét, mivel a kéreg oldott humuszanyagokat tartalmaz, melyet legkönnyebben szállít a víz. A sorközök kultivátorozása csökkenti az erózió nagyságát, mivel a felszín egyenetlen lesz, és a mikromélyedések nem engedik a lehulló vizet elfolyni.
Az öntözővíz hőmérséklete
Öntözéskor általában nem vizsgáljuk a víz hőmérsékletét szántóföldön. A víz káros hűtőhatásának elkerülésére az a szokásos gyakorlat, hogy tavasszal akkor öntözünk, ha a napi középhőmérséklet a 20 °C-ot elérte. Alacsonyabb hőmérséklet esetén csak homokverés megelőzésére szabad öntözni. A nyári időszakban nincs szükség az alacsony hőmérséklet miatti korlátozásra. Minél magasabb a napi középhőmérséklet, annál jobban felmelegszik a felszíni forrásból nyert öntözővíz is.
A felszín alatti forrásból kiemelt öntözővíz hőmérséklete a vizsgálatok szerint az öntözési idényben alig változik, a legnagyobb nyári melegben sem haladja meg a 14 °C-ot. Felmerül a gondolat, hogy az ilyen alacsony hőmérsékletű víz káros lehet, ezért lehetőleg éjszaka öntözzünk. A kutatási adatok azt mutatják, hogy esőszerű öntözésnél a talajra jutás pillanatáig a víz olyan felmelegedése következik be – magas külső hőmérséklet mellett –, amely nem káros a növényekre. A gyakorlati tapasztalat szerint a levegő magas, 35–40 °C hőmérséklete esetén is alkalmazhatjuk az esőszerű vízkijuttatást, mivel a nagy felületű, kis tömegű vízcseppek a levegőben könnyen felmelegednek, így a növényen nem okoznak kárt. A növényeken látható „perzselés” esetén a víz sótartalmát, sóösszetételét kell megvizsgálni a kiváltó ok beazonosítására. A vízpótlás optimumának a 25 °C körüli hőmérséklet látszik.
Növényházak öntözésénél jelentős gond – az öntözési fordulók között – a fekete csőben felmelegedő víz. Ennek hőmérséklete elérheti a 60 °C-ot, mely a gyökérzetre, levélzetre jutva azt károsítja. A besugárzásból eredő felmelegedés elkerülésére fehér csövet, öntözőelemeket használnak. A csövek fala lehet kétrétegű – kívül fehér, belül fekete –, vastagsága nagyobb, mint a normál öntözőcsőé, mivel melegebb környezetben így lehet az azonos nyomásfokozatot biztosítani.
SZERZŐ: dr. Tóth Árpád Aquarex’96 Kft.
