Pravilno namakanje

Strokovno pravilno namakanje

V nadaljevanju so podrobneje obrazloženi osnovni dejavniki, ki jih je potrebno upoštevati pri oblikovanju strokovno pravilnega obroka namakanja.

Vodna bilanca tal

Na vodno bilanco zgornjega sloja tal v globini korenin vpliva več dejavnikov. Oblika in pokrovnost površine vplivata na količino infiltriranih padavin; tekstura in vodozadrževalne lastnosti vpolivajo na globoko pronicanje ter kapilarni dvig. Vodno bilanco lahko uravnavamo z namakanjem, s katerim neposredno nadomestimo izgubo vode zaradi evapotranspiracije. Meritve evapotranspiracije so zaradi številnih dejavnikov, ki vplivajo na ta proces, težavne in redko dostopne, zato se za oceno tega člena vodne bilance pogosto uporabljajo izračuni na osnovi energijske bilance.

Za oceno, koliko vode rastlina potrebuje v določeni fazi rasti, potrebujemo vrednost potencialne evapotranspiracije (ETc), izračunano kot produkt koeficienta rastline (kc) in referenčne evapotranspiracije (ET0).

Fenološke faze rastline

Koeficient rastline (k_c) (na slikah spodaj) je odvisen od vrste rastline in fenofaze, v kateri ta je. Referenčna evapotranspiracija je definirana kot evapotranspiracija z referenčne površine, ki jo pokriva travna ruša, visoka 12 centimetrov, in je dobro oskrbovana z vodo (Allen in sod., 1998).

Vsaka rastlina ima drugačne potrebe po vodi. Te potrebe se v rastni dobi spreminjajo. V nekaterih fenofazah je izjemno pomembno za kakovost in količino pridelka, da rastlina dobi dovolj vode; v drugih je koristno, če jo dobi dovolj, a ne preveč, saj so tako kakovost, skladiščna sposobnost in okus pridelka boljši.

Za potrebe sistema SPON smo za vsako kulturo določili do sedem fenofaz, ki najbolj vplivajo na različne zahteve po vodi. Za izračun vodne bilance potrebujemo čas začetka in trajanje posameznih fenoloških faz ter globino korenin v posameznih fazah razvoja.

Vodozadrževalne lastnosti tal

Po obilnem dežju so tla nasičena z vodo. Ko iz tal odteče gravitacijsko odcedna voda (slika spodaj), so makropore napolnjene z zrakom in mikropore z vodo. Takšno stanje vode v tleh se imenuje poljska kapaciteta (PK) in predstavlja največjo vsebnost vode, ki jo tla glede na njihove lastnosti (npr. ali prevladujejo peščeni ali glineni delci in v kakšne talne skupke so združeni) lahko zadržijo. Za večino rastlin je to najprimernejše stanje, saj imajo korenine na voljo dovolj zraka in vode. S sušenjem se veča sila vezave za talne delce, kar otežuje odvzem vode rastlin iz tal. Namesto sile vezave uporabljamo za opis stanja vode v sistemu tla-rastlina-zrak bolj uveljavljen izraz potencial, izražen v kPa. Dogovorjena vrednost za potencial vode v tleh pri stanju PK je – 33 kPa, četudi je v realnosti PK lahko od – 10 do – 33 kPa.

Ko sile vezave vode na talne delce narastejo do t. i. kritične točke (KT), preidejo rastline v sušni stres. To povzroči zaprtje listnih rež in posledično zmanjša stopnjo fotosinteze, kar se odrazi v manjši rasti rastlin ter manjšem pridelku. Kritična točka (KT) predstavlja količino vode pri tenziji/matričnem potencialu vode v tleh, ko začne rastlina del energije, ki bi jo sicer porabila za oblikovanje pridelka, trošiti za premagovanje tenzije vode (slika spodaj). Rastline imajo različno sposobnost odvzema vode iz tal in so različno odporne proti suši, zato je KT vrstno in tudi sortno specifična. KT izračunamo na podlagi faktorja p, ki označuje delež lahko dostopne vode za posamezno rastlino v določenih tleh (npr. za korenček je faktor p 0,35, za kumare 0,50, za solato 0,30, za jagode 0,15 itd.).

Ko je vode v tleh relativno malo in je potencial talne vode – 1500 kPa, večina rastlin ni več sposobnih črpati vode in lahko trajno uvenijo. To točko imenujemo točka venenja (TV). Med poljsko kapaciteto in točko venenja je voda v tleh rastlinam dostopna; imenujemo jo tudi rastlinam dostopna voda (RDV).

Običajno so točke, ki opisujejo vodozadrževalne lastnosti tal, podane v volumskem odstotku vode (vol. %). Ta nam pove, koliko kubičnih centimetrov vode zadržijo tla v 100 cm³ tal oz. milimetrov vodne plasti v 100 mm tal. Pomnoženo z globino tal, ki jo obravnavamo, dobimo vsebnost vode v obravnavani globini tal. Če imamo v tleh 20 vol.% vode, pomeni, da je v 100 mm tal 20 mm debela plast vode, kar je enako 20 l vode na kvadratni meter v 100 mm debeli plasti tal.

Koliko vode tla lahko zadržijo, je najbolj odvisno od teksture tal (slika spodaj). Poleg tega na to lastnost vplivajo še velikost in delež zračnih por, skelet, nabrekljivost tal in delež organske snovi v tleh.

Laboratorijske analize vodozadrževalnih lastnosti tal

Za potrebe upravljanja namakanja točko venenja (TV) tal določimo v laboratoriju z uporabo tlačne posode (Richards, 1941). Z vodo nasičene vzorce tal izpostavimo nadtlaku 1500 kPa in s tem dosežemo, da voda, ki je na talne delce vezana z manjšo silo, odteče. Po končanem postopku v tlačni komori gravimetrično določimo vsebnost vode v vzorcu, ki predstavlja TV.

PK lahko določimo v laboratoriju z merilnim sistemom HYPROP^®, ki temelji na metodi izhlapevanja. Na terenu odvzamemo neporušene vzorce tal s cilindri volumna 250 cm³. V laboratoriju vzorce popolnoma nasičimo z vodo in v njih namestimo dva tenziometra, ki sta povezana z merilno glavo. Vzorec tal z glavo postavimo na tehtnico in sočasno neprekinjeno merimo maso in potencial vode v tleh v času sušenja vzorca. Po koncu meritev tako dobimo informacijo o vsebnosti vode v tleh ob določenem potencialu. Merilno območje je omejeno z območjem delovanja tenziometrov.

Prav tako lahko PK tal odčitamo po večji količini dodane vode iz krivulje kontinuiranih meritev vsebnosti vode v tleh.

Z namakanjem poskušamo vzdrževati vodo v tleh med kritično točko in poljsko kapaciteto (prikazano na zgornji sliki). Sistem SPON podaja priporočila za namakanje, ki so nekoliko nižja od potreb za dosežek poljske kapacitete. S tem bolje izkoristimo morebitne padavine, kot če bi namakali do stanja poljske kapacitete. Nekajletne izkušnje pri vpeljavi SPON, pridobljene na izbranih kmetijah v Vipavski dolini v okviru projekta LIFE ViVaCCAdapt, kažejo, da je tako mogoče doseči do 25 % zmanjšanje porabe vode, 24 % zmanjšanje porabe energije in 24 % zmanjšanje izpustov CO2, ki nastajajo zaradi namakanja (Cvejić in sod., 2020).

Viri:

Allen, R. G., Perreira, L. S., Raes, D. in Smith, M., 1998. Crop evapotranspiration – guidelines for computing crop water requirements. FAO Irrigation and drainage paper 56. Rome, Food and Agriculture Organization.
Cvejić, R., Černič Istenič, M., Honzak, L., Pečan, U., Železnikar, Š. in Pintar, M. 2020. Farmers Try to Improve Their Irrigation Practices by Using Daily Irrigation Recommendations—The Vipava Valley Case, Slovenia. 27 str. https://www.mdpi.com/2073-4395/10/9/1238/htm
Pintar, M. 2006. Osnove namakanja s poudarkom na vrtninah in sadnih vrstah v zahodni, osrednji in južni Sloveniji. Ljubljana: Ministrstvo za kmetijstvo, gozdarstvo in prehrano.

Viri slik:

FAO. 1979. Yield response to water. Fao irrigation and drainage paper no. 33, FAO, FAO, Rome, Italy
Gary B. 2016. Types of Soil Moisture Figure 9.8 A block of soil is made up of three components, air, water, soil. The sum of the volume of air and water make up the total pore space in the soil. Volume Metric Soil Water = Vwater/(Vwater+Vair+Vsoil) Porosity=(Vwater+Vair)/(Vwater+Vair+Vsoil). https://images.slideplayer.com/25/7595140/slides/slide_1.jpg (6.4.2021)
Spruceirrigation. Soil & Watering 101. Evapotranspiration. https://support.spruceirrigation.com/knowledge-base/evapotranspiration/ (6.4.2021)
Uwe M. 2001. Growth stages of mono-and dicotyledonous plants. BBCH Monograph. 2. Edition, 2001. Federal Biological Research Centre for Agriculture and Forestry. 158 str.

Preberite tudi: