Zavlažování IV – Kvalita závlahové vody, odvodnění a katalog čerpadel
Ať chceme použít pro zavlažování vodu dešťovou, povrchovou nebo podzemní, voda absorbovala při svém průtoku široký rozsah kovů, minerálů, solí, patogenních částic a pesticidů. Je proto velmi důležité, aby byly před použitím vody odstraněny.
Voda pro zavlažování se obvykle získává z těchto zdrojů:
- Dešťová voda
- Povrchová voda
- Podzemní voda
V každém případě voda absorbovala při svém průtoku široký rozsah kovů, minerálů, solí, patogenních částic a pesticidů. Je proto velmi důležité, aby byly před použitím vody odstraněny.
Lze to provést několika metodami.
4.1 Vakové filtry
Tento mechanický a biologický filtrační systém odstraňuje rozpuštěné minerály, soli, patogenní částice a pesticidy, přítomné ve vodě. Propustnost vaku, který si vyberete, musí být v přímém vztahu k látce, kterou chcete odstranit. Mikronové rozměry každého vaku jsou založeny na velikosti čtverečných ok, utvořených při tkaní. Čím menší je rozměr, tím menší musí být částice, aby prošly filtrem. Tím je zajištěno jemnější filtrování.
Primární vaková filtrace odstraňuje hrubou nečistotu, usazeniny, oleje atd. Filtrační vaky velmi malých mikronových rozměrů mohou odstranit rozpuštěné látky v procesu, podobném reverzní osmóze.
Pokud je voda kyselá, alkalická, naplněná plynem nebo agresivní, musí být upravena tradičním filtrováním a chemicky stabilizována. Pro tento proces se doporučují otevřené systémy nádrží s účinným větráním.
4.2 Karbonizace
V některých velmi humidních půdách zlepšuje karbonizace závlahové vody růst rostlin o 10–20 %. CO2 a/nebo CO3 se přidává primárně z válců se stlačeným plynem.
4.3 Přímé hnojení
Některé živiny, potřebné pro růst rostlin, mohou být vmíchány přímo do závlahové vody.
Hnojení pomocí závlahy snižuje pracovní náklady a zmírňuje odplavení hnojiv během silných dešťů.
4.4 Iontová výměna
Vysoký obsah soli může způsobit problémy při pěstování rostlin a následně i zdravotní problémy. Jednou z metod řešení tohoto problému je instalace systému měniče iontů, odstraňujícího sůl. Do závlahové vody mohou být přidávány chemikálie, jako např. močovina (46 % dusíku) a mikrominerály s obsahem Ca++ a Mg++, čímž jsou rostliny méně nepříznivě ovlivňovány vysokým obsahem soli.
Iontová výměna může být použita rovněž pro změkčení vody. Nejúčinnější metodou úpravy tvrdé vody pro použití v domácnosti je instalace změkčovače z pryskyřice na iontovou výměnu. Toto změkčovací zařízení funguje nejlépe, když je hodnota pH mezi 7,0 a 8,0 a teplota vody je nižší než 32 °C. Při průchodu tvrdé vody změkčovačem se vápník a hořčík mění na sodík z pryskyřice měniče.
4.5 Úprava hodnoty pH
Dávkovací čerpadla Grundfos jsou perfektním řešením pro přesné dávkování potřebných látek
Hodnota pH Vaší závlahové vody ovlivňuje přímo dostupnost většiny prvků, zvláště mikroživin.
- Příliš nízká hodnota pH může mít za následek zvýšený výskyt mikroživin, což může vést k fytotoxickým reakcím v určitých druzích rostlin.
- Příliš vysoká hodnota pH vyřadí některé prvky, které budou v rostlinách chybět.
Problémy, spojené s hodnotou pH, která je „mimo určený rozsah“
Nízká hodnota pH způsobuje:
- Toxicitu železa (Fe), manganu (Mn), zinku (Zn), mědi (Cu)
- Nedostatek vápníku (Ca), hořčíku (Mg)
Vysoká hodnota pH způsobuje:
- Nedostatek železa (Fe), manganu (Mn), zinku (Zn), mědi (Cu), bóru (B)
Pokud je např. hodnota pH příliš vysoká, může chybět železo. Ačkoli Váš živný roztok bude mít ideální obsah železa, Vaše rostliny ho nebudou schopny absorbovat, což bude mít za následek nedostatek železa. Listy rostlin budou žloutnout a slábnout.
Různé zemědělské plodiny vyžadují specifické rozsahy tvrdosti vody (viz příklady).
| Plodina | Vhodná hodnota pH |
|---|---|
| Brambory | 5,25–6,0 |
| Vodní meloun | 6,0–6,75 |
| Vojtěška | 6,75–7,5 |
Pokud Váš zdroj vody neodpovídá vhodné hodnotě pH, může být upraven přidáním prostředku na úpravu hodnoty pH přímo do Vaší závlahové vody. Mohou být použita tato média:
Pro zvýšení pH: vápenné mléko, hydroxid sodný
Pro snížení pH: kyselina dusičná
Odvodnění
U plodin má absorpce vody a evapotranspirace zásadní význam pro dosažení vysoké úrody s optimální kvalitou. Navíc rostliny využívají evapotranspiraci, sluneční světlo a oxid uhličitý k vytváření strukturální hmoty z živin v půdě nebo v závlahové vodě. Kromě toho je povrch rostlin udržován při optimální teplotě pro růst.
Překážkou pro evapotranspiraci, fotosyntézu a teplotní regulaci je hromadění kovů, solí nebo minerálů v půdní textuře kolem kořenové zóny. U většiny zemědělských plodin je max. přípustný obsah soli cca 0,1 %.
Dodávání obsahu soli
Závlaha se 100 mm vody s obsahem soli 0,1 % znamená vzrůst obsahu soli o 1 kg/ha. Pokud se dodaný obsah soli neodplaví vyluhováním přírodním průsakem během období, kdy se neprovádí závlaha, sníží se drasticky účinek soli.
Pokud k tomuto přírodnímu odplavení vyluhováním nedojde během zavlažovacích období, doporučuje se max. přípustný obsah soli 0,05 %, v závislosti na:
- typu soli
- plodině, která má být pěstována
- metodě závlahy
Některé plodiny, jako je např. bavlna, snášejí obsah soli až do 0,3 %, 3000 T.D.S.
Saturace
Obsah živin může značně klesnout, pokud textura půdy zůstává saturována po dlouhou dobu. Jednou z metod, jak se vyhnout saturaci, je zakrytí půdy, mohou však vznikat vedlejší účinky, jako je hniloba a vyhnívací procesy v textuře půdy. K těmto vedlejším účinkům dochází tehdy, když má půda nedostatek vzduchu.
Proto je pro zajištění maximální účinnosti závlahy nezbytně nutné účinné odvodnění.
| Typ půdy | Řešení | Hloubka | Umístění |
|---|---|---|---|
| Písčitá | Strouhy | Cca 120 cm | Okolní zavlažované oblasti |
| Naplavená/jílovitá | Podzemní potrubí | Cca 120–150 cm | Podzemí v zavlažovaných oblastech |
Katalog čerpadel
Tato kapitola obsahuje některé základní informace o většině běžně používaných čerpadel Grundfos pro závlahu. Uvědomte si prosím, že tato čerpadla jsou pouze malým zlomkem portfolia výrobků firmy Grundfos.
Přesto doporučujeme, abyste před konečným rozhodnutím o výběru čerpadla vyhledali vždy informace o specifickém výrobku a použití v programu dimenzování čerpadel Grundfos WinCAPS nebo u Vašeho místního zástupce firmy Grundfos.
Výběr čerpadla není naštěstí tak složitý jako např. věda o raketách. Existují zde však jisté faktory, o kterých je nutno vědět, než zvolíte správné čerpadlo. Před výběrem čerpadla je nutno brát v úvahu některé níže uvedené parametry.
Faktory, které je nutno brát v úvahu
1) Vhodný projekt návrhu závlahy
Závlahový systém musí:
- splňovat potřebu množství vody u určitých plodin
- optimalizovat účinnost závlahy
Pro řešení této situace rozdělte zavlažovanou oblast do zón s různou potřebou závlahy. Můžete zvolit různé typy plodin, nebo případně měnit dobu vystavení slunečnímu záření a větru. Pro určité plodiny můžete volit stinné nebo svažující se plochy.
2) Závlahové zařízení
Různá závlahová zařízení vyžadují různá množství vody a tlaku. Proto musí být závlahové zařízení zvoleno ještě před výběrem čerpadla.
V úvahu je nutno brát i řídicí jednotku. Tato jednotka řídí výkon čerpadla tím, že ho zapíná a vypíná v předem určených časech. Můžete vodu šetřit tím, že nebudete zavlažovat při přímém slunečním záření nebo při silném větru. Řídicí jednotka Grundfos může být naprogramována tak, aby byl provoz optimalizován s ohledem na plodiny i úsporu vody.
Vypnutí čerpadla na určitou dobu umožní půdě, aby absorbovala závlahovou vodu. Opětovné zapnutí zlepší absorpci a sníží množství spotřebované vody.
3) Vodní zdroj
Umístění zdroje Vaší závlahové vody je důležitým kritériem pro druh čerpadla, které máte vybrat. Ponorná vertikální čerpadla do hlubokých studní Grundfos jsou speciálně určena pro čerpání vody z hloubky několika set metrů. Pro čerpání povrchové vody můžete použít řadu čerpadel.
4) Spotřeba energie
Čerpadla a motory mají různou účinnost a před provedením konečného rozhodnutí by měla být vždy vypočtena celková účinnost. Váš účet za elektřinu bude záviset na tom, kolik kW motor spotřebuje. Srovnejte jednoduše průtok a dopravní výšku čerpadla se spotřebou kW motoru.
Výpočet lze provést tímto způsobem:
kde je
- Q
- – průtok v m3/h
- H
- – dopravní výška (tlak čerpadla v metrech)
- P1
- – kW potřebné pro motor. Pozor na záměnu s výkonem v kW, vyraženým na typovém štítku motoru.
Většina výrobců čerpadel je schopna poskytnout všechna důležitá data, takže lze provést správný výpočet účinnosti.
5) Průtok
Velmi důležité jsou dva základní prvky:
- Dostupnost vody
- Množství vody potřebné pro plodinu
Při použití podzemní vody doporučujeme často použití více než jedné studně, aby se minimalizovalo snížení hladiny vody. Doporučujeme rovněž spíše použití několika malých čerpadel, než jednoho velkého.
Výhodou je:
- Jednoduché zapnutí / vypnutí čerpadel podle potřeby průtoku
- Minimalizace netěsnosti, způsobené nadměrným tlakem v systému
- Spotřeba energie se sníží, pokud se omezí sací výška
- Zamezí se negativním vlivům na vodonosnou vrstvu
6) Tlak
Tlak systému by měl být udržován co nejnižší. Existují pro to tyto důvody:
- Snížení netěsnosti
- Uchování vody
- Snížení spotřeby energie
Pro správnou funkci je však vždy nutný minimální tlak. Bez něho by nemohl být dosažen výkon, který uvádí výrobce v prospektech.
7) Dodatečná upozornění
Ponorná čerpadla nabízejí dvě hlavní výhody při čerpání vody z nádrží nebo jezer:
- Lepší ochranu proti odcizení, pokud jsou čerpadla ponořena
- Snížení hlučnosti, je slyšitelný pouze hluk z potrubí a ventilů
Uvědomte si, že při horizontální instalaci v nádrži nebo jezeru je zapotřebí chladicí plášť, aby bylo zajištěno správné chlazení motoru.
8) Rozdílný výkon čerpadla
Regulace otáček je nejúčinnějším způsobem, jak upravit výkon čerpadla podle požadavku na výkon. Podle toho mohou být spouštěna a odstavována záložní čerpadla.
Grundfos má řadu čerpadel s variabilním řízením otáček a může dodat posilovací čerpadla s jednoduchým řízením.
Někteří výrobci závlahových zařízení také vyrábějí regulátory, které jsou optimalizovány pro oddělený výkon čerpadla a závlahového zařízení.
9) Ochrana čerpadla
Grundfos má široký rozsah ochranných zařízení, která zabraňují nejobvyklejším nebezpečím, jako je přetížení, podpětí a přepětí, nesouměrné zatížení a nedostatečné chlazení.
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 ...