Nawadnianie kroplowe w polowej uprawie warzyw

Stosując nawadnianie kroplowe można wraz z wodą dostarczać do gleby składniki pokarmowe, czyli stosować fertygację. Do tego zabiegu używa się zarówno nawozów jedno- jak i wieloskładnikowych, przy czym muszą to być nawozy całkowicie rozpuszczalne w wodzie, aby nie zapychały kroplowników. W instalacji powinien być również umieszczony filtr do oczyszczania wody i roztworu nawozowego. 

Nawozy można rozpuszczać w dużych zbiornikach w stężeniu roboczym i pompować do instalacji nawadniającej, co jest możliwe jedynie dla niewielkich plantacji. Wygodniejszym sposobem jest przygotowywanie roztworów stężonych, a następnie rozcieńczanie pożywek za pomocą inżektorowych dozowników proporcjonalnych lub zwężek Venturiego. Te drugie są wprawdzie mniej dokładne od dozowników proporcjonalnych, ale znacznie tańsze, a ich precyzja rozcieńczania w uprawach polowych jest wystarczająca. 

Używając systemów kroplowych nawadnia się rośliny praktycznie przez cały okres wegetacji, w krótkich odstępach czasowych, stosując jednorazowo małe dawki wody lub pożywki nawozowej. Instalacja do nawadniania może być uruchamiana ręcznie bądź automatycznie. Do uruchamiania automatycznego potrzebne są sterowniki i urządzenia wykonawcze w postaci zaworów regulacji czasowej lub objętościowej. System może być uruchamiany „na sztywno”, wg zaprogramowanego czasu czy ilości przepływającej wody, albo może współpracować z urządzeniami kontrolującymi wilgotność gleby, np. tensjometrami kontaktowymi i uruchamiać się w miarę potrzeby. 

Siła ssąca gleby, czyli parametr mierzony za pomocą tensjometru przy nawadnianiu kroplowym powinna być utrzymywana na poziomie –10 do –20 kPa (–0,01 do –0,02 MPa). Oprócz tensjometrów do pomiaru wilgotności gleby i włączania/wyłączania instalacji nawadniającej można też używać czujników elektronicznych. Pozwala to na dalsze znaczne oszczędności wody.
 

W Uniwersytecie Przyrodniczym w Poznaniu przeprowadzono eksperyment, w którym rośliny brokułu uprawiano w doniczkach o pojemności 7,5 dm3, wypełnionych glebą lekką i ciężką. Nawadnianiem kroplowym sterował wyłącznik czasowy. Kiedy w obwód między sterownikiem a zaworem elektromagnetycznym wpięty był tensjometr, zużyto około 50% mniej wody niż przy nawadnianiu wyłącznie według zaprogramowanego czasu. Nawadnianie na podstawie wilgotności gleby miało też pozytywny wpływ na kondycję roślin, zmierzoną w postaci masy i średnicy róży. Wynikało to przede wszystkim ze znacznie większej dostępności powietrza dla korzeni. Przy nawadnianiu bez kontroli wilgotności ilość wody zarówno w glebie lekkiej, przepuszczalnej, jak i ciężkiej, zwięzłej była zbyt duża, wypierając powietrze.

W uprawach polowych do nawadniania kroplowego najczęściej stosuje się taśmy kroplujące, w ściankach których umieszczone są emitery o długiej drodze przepływu, nazywane kroplownikami labiryntowymi. Ich zadaniem jest uzyskanie turbulentnego (burzliwego) przepływu wody, dzięki czemu następuje jej samooczyszczanie, co zmniejsza ryzyko zapychania. Taśmy kroplujące są przewodami cienkościennymi, nazwę swoją zawdzięczają spłaszczonemu kształtowi przekroju, kiedy nie ma w nich wody. W czasie pracy nabierają zaś kształtu okrągłego lub owalnego. 

Popularność taśm kroplujących wynika przede wszystkim z ich ceny – są one znacznie tańsze niż przewody o większej grubości ścianek, nazywane liniami kroplującymi. Dużą zaletą nawadniania za pomocą taśm kroplujących jest możliwość zmniejszenia nakładów energii, ponieważ znajdujące się w nich emitery pracują przy ciśnieniu poniżej 1 bara. Można je więc z powodzeniem stosować wszędzie tam, gdzie występują problemy z uzyskaniem dużego ciśnienia wody, niezbędnego do prawidłowej pracy innych systemów nawadniających. 

W praktyce jednak, przy stosowaniu nawadniania kroplowego na dużych obszarach dostarcza się wodę na pola rurociągami przesyłowymi pod dużym ciśnieniem i stosuje specjalne reduktory na kolektorach, do których podłączone są taśmy kroplujące. Takie rozwiązanie pozwala na nawadnianie większych powierzchni w tym samym czasie. 

Ogórek ze względu na płytki system korzeniowy i dużą część nadziemną korzystnie reaguje na nawadnianie. Okresowe niedobory wody powodują bowiem zrzucanie zawiązków, powstawanie pustych komór w owocach oraz ich krzywienie się. Zastosowanie nawadniania kroplowego przyczynia się także do ograniczenia występowania chorób, szczególnie mączniaka rzekomego i kanciastej plamistości liści, ponieważ nie zwilża się roślin, tylko glebę. Masa części nadziemnych ogórka jest znacznie większa niż masa korzeni, umieszczonych płytko w glebie, co sprawia, że roślina ta ma również duże potrzeby pokarmowe, które można zaspokoić przez fertygację. 

Jeżeli ogórki uprawia się na glebie bez ściółki z czarnej folii, dobrze jest umieścić przewody nawadniające kilka centymetrów pod powierzchnią gleby. Taśmy kroplujące ułożone na powierzchni wymagają przymocowania do gleby, np. za pomocą drutu wygiętego w kształt litery „U”. Jest to konieczne, ponieważ taśmy odkształcają pod wpływem temperatury oraz są przesuwane przez wiatr. Przewody rozłożone na powierzchni mogą być uszkadzane przez zwierzęta, np. ptaki czy lisy, które chcą się z nich napić. Do uszkodzeń taśm dochodzi też często podczas różnych prac wykonywanych na polu.

Dzięki dużym odległościom między rzędami na plantacjach ogórków rozkłada się też znacznie mniej przewodów nawadniających niż w uprawie innych gatunków warzyw. Nie oznacza to jednak, że nawadniania kroplowego nie można stosować w uprawie innych roślin warzywnych. Coraz częściej za pomocą tego systemu nawadnia się np. seler, szczególnie naciowy. Biorąc pod uwagę efektywność produkcyjną nawadniania (wzrost plonu na zastosowaną jednostkę wody), czy zdrowotność roślin – jest ono korzystnym rozwiązaniem dla każdego gatunku. 

Na razie największą przeszkodą w powszechnym stosowaniu tego sposobu nawadniania są koszty inwestycyjne, zwłaszcza zakup taśm bądź linii kroplujących. Na 1 ha plantacji ogórka, z rzędami rozmieszczonymi co 1,5 m potrzeba niecałe 6700 m.b. przewodu nawadniającego. Najtańsze taśmy kroplujące można kupić za około 0,30 zł/m.b., co daje kwotę nieco ponad 2000 zł. 

Chcąc nawadniać kroplowo, np. marchew bądź ziemniaki uprawiane na redlinach rozmieszczonych co 0,75 m, potrzeba 2 razy więcej taśmy niż do nawadniania ogórków. W takich uprawach taśmy rozkłada się pod powierzchnią gleby podczas formowania redlin, a usuwa przed wykopaniem korzeni lub bulw. 

Do kroplowego nawadniania cebuli czy buraków potrzebne będą co najmniej trzy ciągi przewodu na pas szerokości 1,5 m, co daje ilość trzykrotnie większą niż dla ogórka. Pewną wadą nawadniania kroplowego jest też brak mobilności instalacji. Cała nawadniana powierzchnia pokryta jest taśmami lub liniami kroplującymi, mimo że woda dostarczana jest sukcesywnie na poszczególne części pola. Biorąc pod uwagę powyższe rozważania, wydaje się, że nawadnianie kroplowe w najbliższym czasie może być szerzej stosowane w uprawie pomidorów gruntowych, cukinii i innych dyniowatych, szparagów, rabarbaru, czyli gatunków, które mają rzędy rozmieszczone w dużych odległościach jeden od drugiego.