Egy öntözőtelep vízszükségletének meghatározása

Az öntözőtelep tervezése során meg kell határozni azt a vízmennyiséget, amely a növény optimális vagy elvárt növekedéséhez szükséges. Egy alulméretezett telep csúcsidőben nem képes elegendő vizet kijuttatni a növényeknek, ez gyümölcsösök, kertészetek esetén jelentős mennyiségi veszteséget, minőségromlást okozhat.

Négy fontos probléma

A víz mennyiségét állandóan telepített (mikroöntöző) telep esetén napi vízfogyasztásban célszerű megadni, mert így követhető gazdaságosan a vízigény. Amennyiben ez ismert, úgy meghatározható a szükséges vízforrás nagysága. Bizonyos esetekben az öntözés időtartama korlátozott. Ez is befolyásolja a vízforrás nagyságát és az öntözőtelep teljesítményét. Amennyiben nem lehet a nap 24 órájában öntözni, úgy a kieső idővel arányosan növelni kell a kapacitást. Sajnos sok működő telep nem képes csúcsidőben a kellő mennyiségű vizet kijuttatni.

Ennek négy oka lehetséges. 1. A gazda, a tervező nem ismeri az adott kultúra vízigényét. A szántóföldi, esőszerű öntözés vízszükségletének meghatározására sokféle módszer lett kidolgozva az elmúlt fél évszázadban. Mikroöntöző telepek esetén hazánkban ezt a munkát még nem végezték el. 2. A kisebb teljesítményű telep megépítése olcsóbb. A beüzemelt telep minden pontján csöpög a víz, ez azt az illúziót kelti, hogy jó a rendszer. Gyümölcsültetvények esetén a telepítés utáni években kevesebb víz is elegendő, a teljes lombfelület elérésekor látszik majd a vízhiány. Egy rossz telep megépítése kb. 30%-kal olcsóbb, mint a megfelelően méretezett, de a rossz telepet egy új telep 60%-os költségével lehet javítani. 3. Kisebb vízigény bejelentésére az engedélyező hatóság „könnyebben” megadja a szükséges engedélyeket. A vízügy által nyilvántartott felhasználható vízkészletek meglehetősen szűkösek, ezért kisebb bejelentett felhasználás esetén a keretet nem lépi túl az igénylő. 4. Alacsonyabb bejelentett vízhasználat esetén kevesebb vízdíjat kell(ett) fizetni. A hazai törvényi szabályozás meglehetősen változékony. Nagyobb vízdíj kivetése már gazdaságossági kérdést vet fel.

Ezt kell tudni a párologtatásról

A mikroöntöző telepen szükséges vízmennyiség meghatározása a meteorológiai ismereteken alapul. Az evapotranszspiráció (ET), a növényállomány párologtatása egyenlő azzal a vízmennyiséggel, amely pára formájában hagyja el a növénytermesztési teret. Az ET értéke hazánkban elméletileg sem lépheti túl a 7 mm/nap értéket, mivel ennél több víz párolgásához hazánkban nincs energia. Az evapotranszspiráció értéke magában foglalja a teljes, legalább 1 ha nagyságú növényállomány vízfogyasztását, ha a növények fejlődése, növekedése nem korlátozott a nem kielégítő vízellátás (többlet vagy hiány) miatt, az állomány egészséges, és elegendő tápanyag áll rendelkezésre. Amennyiben a növények teljesen takarják a felszínt, úgy a talaj párolgása, összevetve a növényzettel, elhanyagolható, értéke 5% alatti. A kijuttatandó öntözővíz mennyisége az utóbbi esetben egyenlőnek vehető a transzspiráció (a növények párologtatási) értékével.

Az ET értékét a következő meteorológiai tényezők befolyásolják:

– a felszínre érkező sugárzási energia,
– a szél sebessége,
– a levegőben lévő vízgőz telítettsége,
– a párolgó felület hőmérséklete,
– mikroadvekciós hatások (légtömegek vízszintes irányú mozgása).

A párolgás kis felületek vizsgálata esetében nagyobb lehet, mint azt számítjuk. Ennek oka, hogy a környezetből többletenergia kerül be, mely fokozza a párolgást. Ezt a jelenséget oázishatásnak nevezzük. Jellegzetes ilyen helyek környezetünkben a tetőkertek, ahová a többletenergia sugárzás és áram- lás alapján is bekerülhet. Nagyobb a párolgás a növényházak bejáratainál, valamint az egyedülálló szántóföldi táblák szegélyein is.

A potenciális (energetikailag lehetséges) evapotranszspiráció (PET) évi összege hazánkban– Thornthwaite módszerével számítva – mintegy 600–720 mm, de ingadozása 400–1100 mm közötti, a tenyészidőszakban értéke 560–630 mm között van. Az elmúlt években számított értékei az 1. ábrán láthatók (Huzsvai-Rajkai: 2009).

Eső és esőszerű öntözés

A csapadék területi és időbeli eloszlásában hazánkban igen nagyok a különbségek. Az Alföld közepén (Szolnok) az átlagos évi csapadékösszeg 524 mm. Tenyészidőszakban az átlagos évi csapadékösszeg 302 mm, legnagyobb értéke 478 mm, a legkisebb 115 mm.

A PET és a csapadék mennyiségét összevetve látható, hogy a tenyészidőszakban nagy a vízhiány e térségben. Ehhez járul hozzá az is, hogy a téli (félév) csapadék a talajfelszín fagya, valamint a gyors hóolvadás és az ebből következő elfolyás következtében nem hasznosul teljes mértékben.

A szántóföldi, esőszerű öntözés vízszükségletének meghatározására jó minőségű talajon a „kéthetente 60 mm öntözővíz” ökölszabály még ma is használható a hagyományos növények (pl. takarmánykukorica) termesztésében.

A ma már nagy területen, nagy termelési értékű növényeknél alkalmazott mikroöntözésre nincs pontosan meghatározott vízigény hazánkban. A nehézséget az okozza, hogy a növények nem borítják a teljes talajfelszínt. Gyümölcsösökben szélesek a sorközök, ahol lényegileg nincs vízpótlás. Egy 6 x 4 m-es kötésben ültetett meggyültetvény esetében kb. a lombkorona alatti területet vehetjük számításba az ET becslésénél, ez 12,56 m², míg a kötés által elfoglalt terület 24 m².

A parköntözés során az általános meteorológiai ismeretek sok esetben korlátozottan alkalmazhatók. Előfordul, hogy a gyepfelületet (az építmények árnyékolása miatt) soha nem éri direkt napsütés. Ráadásul a napsugárzás beesési szöge folyamatos változásának következtében az árnyékolt terület nagysága folyamatosan módosul (stadionok lelátóinak hatása). Ugyanakkor egy épületek közötti öntözött zöldfelület jóval több vizet párologtathat a környező területére bejutó energia (alacsonyabb páratartalom, hőmérséklet-különbség miatti hőmozgás, melegebb felületek sugárzása) következtében. A fenti területeket az öntözési szakaszok kiosztásánál figyelembe kell venni, árnyékos területet nem lehet összevonni napozottal, még akkor sem, ha ez az építés során gazdaságilag racionálisnak látszik.

1. ábra. A potenciális evapotranszspiráció becslése öt évben, Debrecenben

Vízigény

A kijuttatandó vízmennyiséget nem csak a növény vízigénye határozza meg, a gazda bizonyos okok (a rendelkezésre álló szűkös vízkészlet, a hajtások beérése, nagyobb szárazanyag-tartalom stb.) miatt más értéket is meghatározhat. Ez a gazdasági vízhiány, MAD (Management Allowed Depletion). A MAD a hasznosítható víz (DV) százalékában adja meg a vízhiányt. Vízigényes, sekélyen gyökerező növények, agyagos, tömődött talajok esetében 3050%, mélyen gyökerező növények, könnyű talajok esetében 50-70% lehet a MAD értéke. Parkokban és gyep esetén az 50%-os érték a megfelelő. Az öntözés időpontja az időjárási viszonyoktól (napsugárzás tartama, a levegő hőmérséklete, relatív páratartalma, a szél sebessége, csapadék mennyisége), a talajban rendelkezésre álló víz mennyiségétől és a növény igényétől függ. A szemiarid és szubhumid klímán viszonylag gyakori a csapadék az öntözési idény során, melyet számításba kell vennünk. Az 5 mm alatti egyszeri csapadék érdemben nem befolyásolja a talaj víztartalmát. Az öntözővízigényt össze kell hasonlítani a vízforrás kapacitásával. A kapott számból láthatjuk, hogy elegendő-e a víz, mennyi az öntözés legrövidebb időtartama.

Mezőgazdasági öntözőtelep tervezéséhez javasolt vízmennyiség

– Szántóföldi takarmánynövények esetében 4 l/m² (4 mm/m²) naponta, ez hektáronként napi 40 m³ vizet jelent. Kéthetes fordulóval számolva 560 m³ az adag.
– Szántóföldi zöldségnövények esetében 5 l/m² naponta.
– Gyümölcsösök esetében két művelési rendszer használatos:

• Szabadállású, a természeteshez közeli lombkorona esetében: árnyékolt felület m² x 4 l/nap. A 6 x 4 m-es kötésbe ültetett meggyfa által árnyékolt felület = r² x π. (2 x 2 x 3,14 = 12,6 m²), így a napi vízigény 50,4 l. Hektáronként 416 fa esetén ez 20,96 m³ vizet jelent naponta.
• Támrendszeres művelés esetén: függőleges zöldfelület m² x 5 l/nap. A 3 x 1 m-es kötésbe, 3 m magas jégháló alá ültetett almafa levélfelülete 3 m², így a napi vízszükséglete 15 l. Hektáronként 3330 fa esetén ez 49,98 m³ vizet jelent naponta.

Növényházak esetében a PET maximális értékére kell tervezni, ez 7 l/m²/nap.

Park- és díszkert-öntözőtelep tervezéséhez javasolt vízmennyiség

– Díszpark: gyep, cserje:4 l/m²/nap.
– Díszpark: szabadon álló fa: 4 l/árnyékolt m²/nap.
– Díszpark: sövény: 4 l/függőleges felület m²/nap.
– Faiskolák:7 l/m²/nap.
– Tetőkertek, zöldházak: 7 l/m²/nap.

Jóléti öntözőtelep tervezéséhez javasolt vízmennyiség (SC5=1,2 érték esetén)

– Futballpálya, füves, NB I-II. osztály: 7 l/m²/nap.
– Futballpálya, műfüves: 3 l/m²/nap.
– Füves teniszpálya: 7 l/m²/nap.
– Salakos teniszpálya: 3 l/m²/nap.
– Golfpálya, green: 9 l/m²/nap.
– Golfpálya, tee: 5 l/m²/nap.
– Golfpálya, fairway: 4 l/m²/nap.

Az NB I.-es füves pálya mérete 68 x 105 m, területe 7140 m², napi vízszükséglete 50 m³. Az öntözés nem végezhető egész nap, mivel nappal karbantartási munkák, edzés, játék folyik. A pályák alapja mesterségesen készül, jó a vízáteresztő-képessége, így nagy intenzitás használható. Az elfolyó drénvíz bizonytalan sótartalma és kórokozókkal szennyezettsége miatt nem használható öntözésre.

Dr. Tóth Árpád
Aquarex ’96 Kft.