Zavlažování III – Plodiny a voda
Všechny polní plodiny vyžadují ke svému růstu živiny, vodu, vzduch a slunce. Správná rovnováha mezi těmito faktory zvyšuje úspěšnost sklizně. Spoléhání na přírodní dešťové srážky je nejjednodušší forma, pokud je však zapotřebí více vláhy, je závlaha perfektním řešením pro vyplnění mezery v dodávce.
Důležitým faktorem, který je nutno brát v úvahu, je to, že množství potřebné závlahové vody závisí na třech hlavních aspektech:
- množství přirozených zásob vody (účinnost srážek)
- množství vody, potřebné pro plodinu
- klimatické podmínky
Jejich správná kombinace je jedním z klíčů k efektivnímu a účinnému provozu závlahového systému.
3.1 Roční úhrn srážek
Množství požadované závlahy závisí na ročním množství srážek a jejich rozdělení.
Závlaha může značně zvýšit výnos obilí, ale spotřebuje se mnohem vice vody (Výňatek z: Crops and Drops: Making the best use of water for agriculture, FAO, 2002)
Existují různé klimatické oblasti, co se týče ročního úhrnu srážek.
- Vlhká oblast: přes 1200 mm srážek ročně. Toto množství pokryje spotřebu vody u mnoha plodin. Závlaha není obvykle nutná, ale v některých letech se může značně zvýšit.
- Polovlhké oblasti s mírnými srážkami: mezi 400 a 1200 mm srážek ročně. Toto množství je pro mnoho plodin nedostatečné. Při závlaze se každoroční výnos zvýší, protože je zavlažování možné i v suchém období.
- Oblasti s mírnými srážkami, suché oblasti a pouště: méně než 400 mm dešťových srážek ročně. Závlaha je zde nepostradatelná.
3.1.1. Nutnost závlahy
Závlaha je potřebná v případě deficitu srážek. I v oblastech, kde jsou roční průměrné srážky dostatečné, aby pokryly průměrnou ztrátu vody z půdy vypařováním, je v některých obdobích nutná závlaha.
Tato situace se objevuje každoročně v aridních a semiaridních oblastech, např. ve Středozemí. Ve vlhkých a polovlhkých oblastech, jako je severní Evropa, se deficit srážek objevuje v sezóně růstu obilí jen v některých letech a pouze dočasně.
3.1.2. Shromažďování dat
Potřeba vody pro závlahu plodin je v některých zemích známá a je distribuována výborem pro závlahy, ministerstvem zemědělství nebo jinými místními orgány. Pokud tyto údaje neexistují, musí být ihned vypočteny přímo v místě.
Základní rovnice pro výpočet potřebného množství závlahové vody je uvedena níže:
3.2 Potřeba vody pro závlahu plodin
Kořeny rostlin si berou vodu pro růst a přežití z půdy. Většina této vody se však odpaří listy rostlin.
Voda se vypařuje z volného vodního povrchu, který je jak na půdě, tak i na listech rostlin.
Potřeba vody u určitého druhu plodin je tedy známa jako „evapotranspirace“ a představuje sloučení transpirace a evaporace. Množství této vody se nejčastěji vyjadřuje v mm/den, mm/měsíc nebo mm/sezónu.
U obilí je vzrůst nebo snížení množství vody evapotranspirací zásadní pro dosažení vysoké úrody a dobré kvality. Při tomto průtoku vody je umožněno, aby obilí:
- využilo slunečního světla pro vytvoření strukturální hmoty pomocí fotosyntézy
- čerpalo důležité živiny z půdy
- regulovalo teplotu povrchu, na němž roste
Příklad potřeby závlahové vody pro plodinu
Plodina roste v slunečném, teplém prostředí se spotřebou vody 10 mm/den. Je nutno si uvědomit, že těchto 10 mm nemusí být dodáváno každý den. 50 mm závlahové vody může být použito vždy po 5 dnech. Oblast kořenů bude vodu uchovávat, dokud ji rostlina potřebuje.
Tři hlavní faktory, určující potřebu vody na závlahu, jsou:
- podnebí: obilí, pěstované v horkém podnebí, potřebuje na den více vody než ve studeném a málo slunečném podnebí
- typ obilí: rýže nebo cukrová třtina vyžadují více vody než mrkev nebo olivy
- růstové stádium: zcela vyvinuté obilí potřebuje více vody než nově vzešlé rostliny
3.2.1 Podnebí
Obilí, pěstované ve slunném, horkém klimatu, vyžaduje samozřejmě na den více vody než kukuřice, pěstovaná ve studeném, málo slunečném podnebí. Vlhkost a rychlost větru mají však rovněž vliv na tuto rovnici.
3.2.2 Typ plodiny
Dva faktory, ovlivňující potřebu závlahové vody na plodiny, se vztahují k typu plodiny. Jeden se týká velikosti plodiny v období jejího plného vývinu a druhý se týká délky růstové sezóny.
- Fyzická velikost: rostliny kukuřice odejmou mnohem více vody než pšenice.
- Délka růstové sezóny: plodiny s krátkým obdobím, jako je např. hrách, rostou 90–100 dní; plodiny s delším obdobím, jako např. melouny rostou 120–160 dnů.
Zatímco např. denní potřeba vody u melounů může být menší než denní potřeba vody u hrachu, potřeba sezónní vody u melounů bude vyšší než u hrachu, protože trvání celkové růstové sezóny melounů je mnohem delší.
V druhé polovině sezóny některé plodiny již nepotřebují špičkovou spotřebu vody. Čerstvě sklízené plodiny, jako je salát nebo rajčata a melouny, potřebují naopak špičkovou spotřebu vody až do sklizně.
Vlivy typu plodin na denní i sezónní potřeby závlahy jsou probrány v dalším oddíle.
3.2.3 Růstové stádium
Evapotranspirace je transpirace rostlin, kombinovaná s evaporací z půdy a povrchem rostlin. Menší druhy plodin vyžadují méně vody než zralé plodiny. Na druhé straně je evaporace z půdy větší, když jsou plodiny menší a více půdy je vystaveno působení slunce a větru.
Je nutno si uvědomit, že samotné plodiny budou v typickém případě vyžadovat cca 50 % vody, kterou potřebují během druhé poloviny doby květu a tvorby zrn. Tato špičková spotřeba vody je nutná na začátku druhé poloviny růstového stádia. To je nejvyšší bod spotřeby vody. Berte v úvahu, že závlahové systémy by měly být dimenzovány tak, aby vyhovovaly těmto obdobím potřeby. I zde hraje podnebí důležitou roli při množství závlahové vody. Všimněte si rozdílů mezi stejnými plodinami, pokud rostou v různých podnebích.
| Plodina | Spotřeba vody | |||
|---|---|---|---|---|
| Subtropické podnebí | Mírné klima | |||
| Ročně [m3/ha/rok] | Denně (špičková potřeba) [m3/ha/den] | Ročně [m3/ha/rok] | Denně (špičková potřeba) [m3/ha/den] | |
| Obiloviny | 2 000–3 000 | 110 | 1 000–1 500 | 65 |
| Luštěniny | 5 000 | 110 | 2 500 | 65 |
| Hlízy (brambory) | 6 000 | 110 | 3 000 | 65 |
| Sója | 4 000 | 110 | 65 | |
| Řepa | 7 500–8 000 | 95 | 3 700–4 000 | 57 |
| Vojtěška | 8 000–9 000 | 115 | 4 000–4 500 | 70 |
| Píce | 4 000–5 000 | 115 | 2 000–2 500 | 70 |
| Kukuřice a čirok cukrový | 8 000 | 110 | 4 000 | 65 |
| Ovocné stromy | 5 500 | 90 | 2 800 | 55 |
| Vinná réva | 1 500–2 000 | 65 | ||
| Zelený trávník | 10 000 | 100 | 6 000 | 60 |
3.2.4 Účinné srážky
Navzdory představám nemohou všechnu vodu, která se při dešti dostane na zem, spotřebovat rostliny. Část vody proniká hluboko pod povrch, část odtéká. Kořenová oblast si uchovává zbývající dešťovou vodu. Tyto milimetry se nazývají účinné srážky.
Podnebí, textura půdy a struktura, stejně jako hloubka kořenové oblasti ovlivňují množství účinných srážek. Pokud jsou dešťové srážky silné, ztrácí se jejich značná procentuální část průsakem a odtékáním. Nasycená půda nemůže jednoduše absorbovat více vody.
Dalším faktorem, který je nutno brát v úvahu při hodnocení účinnosti dešťových srážek, je kolísání srážek během různých let. Zvláště v podnebích s nízkými dešťovými srážkami se nelze spoléhat na nepatrné dešťové srážky; jeden rok může být relativně suchý a jiný může být relativně vlhký.
Účinné srážky se hodnotí na bázi měsíčního výpočtu s využitím údajů o měřených srážkách a místních informací, jsou-li k dispozici.
Pokud jsou účinné srážky nedostatečné, množství minerálů a solí ze závlahové vody se v půdě zvýší. Obsah solí se zvýší a Vaše plodiny budou negativně ovlivněny.
3.3 Jiné druhy použití
3.3.1 Regulace prašnosti
Pro zlepšení kvality vzduchu ve velkých městech zřizují vlády především v Asii zelené pásy stromů a keřů, aby kolem měst vytvořily lesní bariéry proti bouřkám. Tyto větrolamy snižují množství prachu a usměrňují vítr, čímž zlepšují podmínky životního prostředí a mikroklima v oblasti, která je těmito bariérami chráněna. Zároveň vyžaduje zadržování písku a prachu, aby se zamezilo vysušování obnovováním vegetace blízko pouštních oblastí.
Aby se zajistil růst vegetace a tím byla zajištěna dostatečná ochrana proti pronikání písku a prachu do měst, jsou zapotřebí vhodné závlahové systémy – zvláště v suchých obdobích.
3.3.2 Protipožární ochrana
Závlahový systém pro účely protipožární ochrany nemůže sám o sobě uhasit oheň. Spíše zajišťuje, aby zelené pásy kolem nemocnic, škol atd. byly udržovány vlhké, a tím sloužily jako ochranné protipožární zóny nebo ochranné prostory proti lesním požárům.
Uschlý plevel, stromy a suchá tráva představují nebezpečnou hořlavinu, která požár ani nezpomalí, ani nezastaví jeho šíření. Ale zvláště zelená tráva a olivové háje se osvědčily jako velmi odolné proti požáru za předpokladu, že jsou řádně zavlažovány, zaujímají širokou plochu a mají vysoký obsah vlhkosti.
Roční produkce více než 16 milionů kusů čerpadel činí ze společnosti Grundfos jednoho z předních výrobců čerpací techniky. Grundfos se dlouhodobě zaměřuje na vývoj energeticky úsporných a účinných čerpadel. Součástí výrobního sortimentu jsou čerpadla ...