Výskumný ústav pôdoznalectva a ochrany pôdyo

Technicko-technologické aspekty aplikácie úsporných závlahových technológií.

Presné poľnohospodárstvo (precision farming) je fenomén, s ktorým sa v praxi stretávame už aj v slovenských poľnohospodárskych podnikateľských subjektoch. Najmä v tých, kde sa permanentne uplatňujú najnovšie inovácie v pestovateľských technológiách.

Základná filozofia presného poľnohospodárstva je - aplikovať len toľko a len tam, koľko je kde nevyhnutne potrebné. Táto filozofia sa úspešne uplatňuje v dvoch ekonomicky najnákladovejších pestovateľských vstupoch, akými sú náklady spojené s:
- distribúciou hnojív a živín
- aplikáciou chemickej ochrany proti chorobám a škodcom

V prvom prípade ide o odpoveď na nehomogenitu aeračnej vrstvy pôdy, do ktorej sa majú aplikovať vykalkulované úrovne prvkov hnojív, resp. úrovne živín. Rôzne úrovne obsahu prvkov zodpovedajúce nehomogenite na jednej aplikovanej parcele vyžaduje rôzne úrovne dopĺňaných prvkov v štruktúre aplikovaného hnojiva. Niekedy sa tento problém zúži iba na diferencovanú aplikáciu dusíka po hone, či parcele v závislosti od agrochemického rozboru pôdy alebo od mobilnej analýzy porastu.

V druhom prípade sa aplikuje chemická ochrana diferencovane na aplikovanom hone či parcele podľa toho, ako diferencovaný je zdravotný stav porastu, resp. kde a aký intenzívny je výskyt choroby či škodcu.

Treťou, zatiaľ menej prezentovanou oblasťou uplatňovania princípov presného poľnohospodárstva je presné závlahové hospodárstvo. V závislosti na nehomogenite hydropedologických charakteristík pôdy, na rozdielnom stave pôdnej vlhkosti a na rozdielnom stave zavlažovaného porastu je možné určiť aj rozdielny závlahový režim na zavlažovanej parcele či hone.

Precízne zavlažovať teda znamená zavlažovať podľa rozdielneho stavu rozdelenia pôdnej vlhkosti a podľa rozdielneho hydratačného stavu zavlažovanej plodiny. Tzv. aplikačná závlahová mapa takto definované rozdielne závlahové dávky na zavlažovanej ploche (parcela, hon) jednoznačne definuje a podľa toho sa aj závlaha realizuje.

Pre úspešnú realizáciu presného zavlažovania treba zvládnuť pomerne náročný proces, kvôli prehľadnosti zhrnutý do postupnosti nasledovných krokov:
  • výber a charakteristika pozemkov a zavlažovanej plodiny
  • stanovenie geografických parametrov (hranice honov, parciel, určenie siete monitorovacích bodov)
  • zistenie priestorovej premenlivosti (variability) pôd z pohľadu premenlivosti hydropedologických charakteristík a riešenie monitoringu premenlivosti pôdnej vlhkosti
  • spracovanie máp priestorovej premenlivosti
  • zostrojenie aplikačných závlahových máp pre realizáciu závlahy konkrétnymi zavlažovacími zariadeniami (návrh závlahového detailu býva súčasťou projektu)
Pri všetkých piatich krokoch postupnosti aplikácie presného zavlažovania je nevyhnutné využívať 2 základné nástroje - geografický informačný systém (GIS) a globálny pozičný systém (GPS). Diaľkový prenos prevádzkových údajov medzi riadiacim centrom a zavlažovacím detailom opatreným počítačom, resp. riadenie mobilom je bežným prostriedkom.

Solventnejšie subjekty môžu využívať na monitoring stavu vlhkosti pôdy, resp. na monitoring hydratačného stavu zavlažovaných plodín diaľkovo ovládané letecké modely s príslušnou aparatúrou diaľkového prieskumu.

Analýza súčasného stavu procesu realizácie presného zavlažovania naznačuje, že najväčšia požiadavka pozornosti výskumu a vývoja do celého systému by mala byť venovaná výkonným prvkom, teda zavlažovacím zariadeniam, ktoré realizujú variabilný závlahový režim podľa zostavených aplikačných závlahových máp a ktoré vlastne determinujú kvalitu úspechu projektu.

Do úvahy o aplikačných závlahových detailoch prechádzajú nasledovné závlahové zariadenia:
  1. mikrozávlahy, napr. stabilná, alebo sezónne stabilná kvapková závlaha (príp. mikropostrek). Situačný plán zavlažovacích vetiev, zavlažovacích blokov a ich napojenia na rozvodné potrubia osadené diaľkovo ovládanými regulačnými armatúrami je nutné riešiť súčasne v závislosti na pôdnej variabilite a v závislosti na riadky výsevu, či výsadby.
    Systém kvapkovej závlahy je mimoriadne adaptabilný pre potreby presného zavlažovania. Je však investične najnáročnejší. Veľkosť závlahovej dávky sa rieši dĺžkou doby zavlažovania zavlažovacích vetiev alebo blokov siete kvapkovacieho potrubia.

  2. pásové zavlažovače - sú vhodným aplikačným nástrojom. Musia mať však nainštalované ovládacie zariadenie na programovanie rôznej intenzity zavlažovania v jednej pracovnej pozícii. Rôzna intenzita zavlažovania sa dosahuje zmenou rýchlosti navíjania hadice so zavlažovacou koncovkou, ktorou býva otáčavý postrekovač, dvojica potrekovačov, príp. konzola osadená rozstrekovacími tryskami, príp. mikropostrekovačmi. Mapa variability hydropedologických charakteristík, resp. monitorovanej pôdnej vlhkosti musí byť spracovaná s ohľadom na zábery (pásy) pásového zavlažovača v pracovnom nasadení.

  3. lineárne zavlažovače – sú mimoriadne výhodné pre dodávku variabilnej závlahovej dávky jednoduchou zmenou pojazdovej rýchlosti zavlažovača, resp. distribučnými prvkami a ich automatickou reguláciou. Ich uplatnenie je investične dosť náročné.

  4. pivotové širokozáberové zavlažovače - z pohľadu prevádzkových nákladov ide o veľmi prijateľné riešenie. Nároky na realizáciu sú vysoké v otázkach zabezpečenia zdrojov vody a pri sklonitých zavlažovaných plochách. Opäť platí, že mapy variabilnosti pôdy, vlhkosti musia byť zostrojené adekvátne kruhovému zavlažovaniu pivota, čo ich aplikáciu mierne sťažuje. V praxi je to však softvérová záležitosť. Namerané hodnoty variabilnosti, resp. pôdnej vlhkosti je nutné transformovať do kruhovitých segmentov.
    Náročná je regulácia intenzity zavlažovania v segmentoch, vyžaduje osadenie počítača a diaľkovo ovládaných ventilov priamo na stroji.

  5. mobilná kvapková závlaha - predstavuje časovo najaktuálnejší systém závlahy, ktoré účelne kombinuje výhody 2 systémov:
    • prevádzkovú nenáročnosť a nižšie investičné náklady širokozáberových zavlažovačov
    • vysokú kvalitu a presnosť závlahovej dávky, ktorú poskytujú mikrozávlahy, najmä kvapková závlaha
    Technicky ide o riešenie, kedy postrekovače alebo rozstrekovače sú nahradené segmentami kvapkovacích hadíc dĺžky 3 až 14 m s osadenými kvapkovačmi.
Porovnávanie prevádzkových nákladov uvedených zavlažovacích technológií, ktoré sa uskutočnilo na ploche 60 hektárov jednoznačne vychádza v prospech pivotných zavlažovačov.

Prevádzkové náklady za 1 sezónu Pivotný širokozáberový zavlažovač Stabilná kvapková závlaha Mobilná kvapková závlaha
191.- €/ha-1 911.- €/ha-1 267.- €/ha-1

Všetky analýzy stavu riešenia problémov presného závlahového hospodárstva v zahraničí i na Slovensku naznačujú, že je potrebné sa týmito inováciami v závlahových technológiách zaoberať nielen z pohľadu finančnej efektivity ale aj z pohľadu efektívneho využívania prírodných zdrojov vody a pôdy.
 
Používaním tohto portálu súhlasíte s podmienkami zmluvy na jeho použitie.
© VÚPOP Bratislava – Posledná aktualizácia: 17. 12. 2019