Ekonomiczne nawadnianie

Gospodarstwo sadownicze Janusza Gabrysiaka w Osówku (gmina Kowal) zajmuje około 43,5 hektara. Za pomocą systemu kroplowego nawadniane jest w nim 31,5 ha upraw — 16 ha jabłoni, 8,5 ha grusz, 5 ha wiśni oraz 2 ha śliw. Właściciel uważa, że w tym regionie instalacja nawodnieniowa jest najważniejszą inwestycją. "W województwie kujawsko-pomorskim średnia roczna wielkość opadów, w porównaniu z innymi regionami Polski, jest mała — wynosi 400–500 mm — i nie jest możliwe prowadzenie dochodowego, intensywnego sadu bez nawadniania".

Woda do nawadniania upraw pobierana jest z dwóch głębinowych studni, na których wykonanie uzyskano pozwolenie wodnoprawne. Zawartość żelaza w wodzie przekracza normę dopuszczalną dla systemów nawadniania kroplowego, ale zmniejszenie jego ilości osiąga się w stosunkowo prosty sposób, bez użycia odżelaziaczy. Woda ze studni przepompowywana jest do naturalnego stawu o powierzchni 400 m² i głębokości około 2 m. Zanim jednak do niego trafi, wyrzucona zostaje z rurociągu na wysokość kilkudziesięciu centymetrów, dzięki czemu jest dobrze napowietrzona, a żelazo utlenione w ten sposób do tlenku żelaza
w reakcji z wodą daje wodorotlenek żelaza, który wychwytywany jest później przez filtry piaskowe. W pompowni mieszczącej się przy stawie zamontowano pięć takich filtrów, każdy o maksymalnej wydajności 10 m³/godz. Dobrą ich pracę zapewnia automatyczne płukanie oraz regularne — co 4 lata — wymienianie złoża.

Z pompowni do instalacji nawodnieniowej woda dostarczana jest za pomocą pompy wirowej odśrodkowej, jednostopniowej. Na potrzeby gospodarstwa konieczne było zainstalowanie pompy o dosyć dużej wydajności — 48 m³/godz., zasilanej przez elektryczny silnik o mocy 13 kW. System kroplowy w sadzie nie wymaga utrzymywania wysokiego ciśnienia wody — wystarcza około 3 atmosfery⁽¹  — pompa włącza się przy 2,5 atmosfery i wyłącza po osiągnięciu 3,5 atmosfery.

Zanim woda trafi do linii kroplujących, jest oczyszczana po raz drugi za pomocą filtra dyskowego, zamontowanego przy każdej kwaterze (fot. 1). W zależności od wielkości kwatery, filtry mają wydajność 3–3,6 m³/godz. Jak ocenia J. Gabrysiak — "jeżeli filtry te płukane są systematycznie raz w sezonie, nie ma żadnych problemów z ich działaniem."
Z rurociągu sekcyjnego wyprowadzone są przewody nawadniające o średnicy 25 mm, wyposażone w kapilary o dosyć dużym natężeniu wypływu — 5–6 l/godz., co zapobiega ich zatykaniu się. Rozstaw kroplowników uzależniony jest od rodzaju nasadzenia — w starszych sadach wynosi on 2 m, w młodych, gęsto sadzonych kwaterach — 0,5 m. Według J. Gabrysiaka, bardzo ważna jest jakość materiałów, z których wykonane są przewody kroplujące — "jeżeli polietylen nie jest wzbogacony w stabilizatory promieniowania ultrafioletowego, przewody pękają już po kilku latach."

FOT. 1. STUDZIENKA Z FILTREM DYSKOWYM I ZAWOREM HYDRAULICZNYM

Pięć lat temu w Osówku założony został 5-hektarowy sad gruszowy. Do oddalonego od gospodarstwa o kilometr obiektu woda doprowadzana jest również z głównej pompowni za pomocą rurociągu o średnicy 110 mm, wykonanego z PVC. Sad został podzielony na dwie kwatery po 2,5 ha, a woda dostarczana do każdej z nich czyszczona jest dodatkowo przez filtr dyskowy.

W kwaterach jest rozprowadzana przewodami Dripline 2000 (fot. 2), bez kompensacji ciśnienia. Rozstawa emiterów wynosi 75 cm, ich wyp-ływ to 2 l/godz.
W gospodarstwie Janusza Gabrysiaka jedynie zajmująca 12 ha plantacja agrestu nie była dotąd nawadniana. Po zeszłorocznej suszy planowane jest jednak założenie instalacji nawodnieniowej również w tej uprawie. "Nawadnianie kroplowe bardzo dobrze sprawdza się w sadach jabłoniowych czy gruszowych, dla agrestu jednak lepsze będzie zamontowanie deszczowni półstałej, ponieważ przewody kroplujące mogą być narażone na zniszczenie przez kombajn podczas zbiorów." W takiej sytuacji dobrym rozwiązaniem jest również zakopanie przewodów kroplujących wzdłuż rzędów, lecz trzeba zaplanować wykonanie specjalnych filtrów (techfilter). Woda przepływająca przez taki filtr wymywa z zainstalowanego w nim wymiennego pojemnika treflan — herbicyd, który zapobiega przerastaniu korzeni do kroplownika.

FOT. 2. NAWADNIANIE KROPLOWE SADU GRUSZOWEGO W GOSPODARSTWIE J. GABRYSIAKA

W gospodarstwie sadowniczym Sławomira Szeroczyńskiego i Piotra Jędrzejewskiego w Śmiłowicach k. Włocławka problem nadmiernej zawartości żelaza (7 mg/l) w wodzie rozwiązano w nieco inny sposób. Zanim woda pobrana ze studni o wydajności 30 m³/godz. trafi do stawu, a następnie do pompowni, przepływa przez minizraszacze zamontowane nad taflą zbiornika (fot. 3) — utlenione w taki sposób żelazo łatwo osadza się w filtrach.
Woda ze studni pokrywa większość zapotrzebowania sadów — jabłoniowego, wiśniowego i śliwowego, o łącznej powierzchni 37 ha. Jedynie osiem hektarowych kwater nawadniane jest wodą z sieci wodociągowej. Wykonanie podziemnego rurociągu, dostarczającego wodę z głównej pompowni do tych odległych kwater, byłoby bardzo kosztowne. Opłata za pobór wody wodociągowej wynosi około 3 zł/m³.

FOT. 3. PRZEWODY Z MINIZRASZACZAMI DO NAPOWIETRZANIA WODY

Instalacja nawodnieniowa w tym gospodarstwie jest całkowicie zautomatyzowana — zawiaduje nią sterownik Miracle zasilany przez prąd stały. Sterownik daje wiele możliwości kierowania i nadzorowania systemem nawodnieniowym, między innymi, może wykryć pęknięcia rur i wyłączyć system, dzięki pełnej kontroli ilości wody wpływającej do kwatery. Możliwa jest także fertygacja upraw sadowniczych przez włączenie do obiegu wody dozownika nawozów typu Amiad.

W pompowni zamontowane jest pięć filtrów piaskowych, mechaniczne zanieczyszczenia usuwa dodatkowy filtr siatkowy. Z pompowni do rurociągów woda wyprowadzana jest przez pompę wirową jednostopniową, o wydajności 36 m³/godz., wytwarzającą ciśnienie 5 atmosfer i rozprowadzana systemem kroplowym.
W kwaterach z rzędami o długości nieprzekraczającej 150 m założono węże kroplujące typu Dripline 2000, bez kompensacji ciśnienia, z rozstawą kroplowników co 75 cm i wypływie 2 l/godz. Na większych kwaterach użyto węży z kompensacją ciśnienia typu Ram 17 i 20, z rozstawą kroplowników co 75 cm i wydatku 2,3 l/godz. Węże te pozwalają na prowadzenie długich nitek i są bardziej odporne na zapychanie.

Deszczownia stała

W szkółce roślin ozdobnych Włodzimierza Flejszera Green Market w Skierniewicach nigdy nie było problemów z jakością wody lub zbyt dużą zawartością w niej żelaza. Dlatego do oczyszczenia wody wystarcza filtr piaskowy o wydajności 12 m³/godz. oraz 2-calowy filtr dyskowy Azud Helix.

Szkółka pojemnikowa, zajmująca powierzchnię 2 ha, nawadniana jest za pomocą deszczowni stałej. Woda pobierana ze studni głębinowej przez pompę zanurzoną na głębokości 20 m ma dość niską temperaturę, dlatego nie jest doprowadzana bezpośrednio do zraszaczy, lecz przepompowana zostaje najpierw do zbiornika o pojemności 167 m³, wykonanego z falistej blachy. Jest on zabezpieczony pokrywą ograniczającą dostęp promieni słonecznych, co zapobiega rozwojowi glonów. Woda ze zbiornika pobierana jest za pomocą pompy monoblokowej o wydajności 20 m³/godz. Pompa ta jest wyłączana przez wyłącznik pływkowy, gdy lustro wody w zbiorniku opadnie do minimum.

System zraszający w gospodarstwie szkółkarskim W. Flejszera sterowany jest automatycznie. "Dzięki automatyce możliwe jest nawadnianie roślin w nocy. Zużywa się wtedy mniej wody, łatwiej zorganizować pracę w szkółce i jest to korzystniejsza dla roślin pora." Możliwa jest także fertygacja roślin przez włączenie do obiegu wody proporcjonalnego dozownika nawozów, Dozatron D20S, o maksymalnej wydajności 20 m³/godz.
Z pompowni na teren szkółki woda wyprowadzana jest przez rurociąg o średnicy 90 mm, wykonany z PVC, biegnący wzdłuż wszystkich sekcji. Deszczownia wymaga na wyjściu ciśnienia około 4,5–5 atmosfer — dosyć wysokiego, w porównaniu z tym, przy jakim pracuje system kroplowy. System nawodnieniowy na terenie szkółki podzielony jest na sześć sekcji. Na wejściu do każdej z nich, w węzłach rozrządu wody, zamontowano elektrozawory. Sterownik nawodnieniowy umożliwia ich automatyczne włączanie bądź wyłączanie oraz ustalanie czasu nawadniania kolejnej sekcji. Nie jest bowiem możliwe jednoczesne nawadnianie całej szkółki.

Deszczowanie odbywa się za pomocą mosiężnych zraszaczy młoteczkowych. W sekcjach zamontowano zraszacze pełnoobrotowe, a w narożnikach — sektorowe, tak aby nie tracić wody na nawadnianie przejść. Opad w obrębie sekcji jest równomierny, dzięki wyposażeniu zraszaczy pełnoobrotowych w dysze o średnicy 4,2 mm i wydatku wody 1400 l/godz., a sektorowych — w dysze o średnicy 3,5 mm i wydatku wody 860 l/godz. Zraszacze dają opad w postaci mżawki lub drobnych kropel.

Jeżeli w pompowni głównej zdarzy się awaria lub zwiększy się zapotrzebowanie na wodę, do instalacji nawodnieniowej włączana jest rezerwowa studnia. Ma ona mniejszą wydajność i może być eksploatowana przez 2–3 godzin.

Na pobór wody z obu studni W. Flejszer uzyskał pozwolenie wodnoprawne, a wykonywane one były według projektu, pod nadzorem uprawnionego hydrogeologa. "Po złożeniu do Starostwa Powiatowego w Skierniewicach wniosku wraz z dokumentacją hydrogeologiczną oraz operatem wodnoprawnym, na wydanie pozwolenia wodnoprawnego na pobór wody podziemnej nie musiałem czekać długo — około miesiąca."

Doraźne zraszanie

Do nawadniania niedawno założonej, 10-hektarowej gruntowej szkółki roślin ozdobnych Włodzimierz Flejszer wykorzystuje deszczownię szpulową, z polietylenowym przewodem długości 250 m. Wyposażona jest ona w zraszacz zamontowany na wózku. Dysze mają zróżnicowane średnice — od 10 mm do 14 mm — i mogą być wymieniane, w zależności od zaplanowanej intensywności deszczowania.

System doprowadzania wody do deszczowni jest podobnie rozwiązany jak w szkółce pojemnikowej. Woda pobierana jest ze studni głębinowej o wydajności 30 m³/godz. za pomocą pompy o wydajności 25 m³/godz., zasilanej silnikiem elektrycznym o mocy 7,5 kW. Następnie trafia ona do metalowego zbiornika o pojemności 180 m³, z którego doprowadzana jest do deszczowni szpulowej przez pompę o wydajności około 25 m³/godz. Zapotrzebowanie deszczowni na wodę wynosi 18 m³/godz., tak więc pozostaje jeszcze spory jej zapas.
Do nawadniania położonej w Suliszewie (gmina Nowy Kawęczyn) 15-hektarowej plantacji porzeczki czarnej, również używa się deszczowni szpulowej. Urządzenie to wyposażone jest w mechanizm automatycznego zwijania przewodu polietylenowego, którego długość dochodzi do 300 m. Zasięg zraszacza wynosi 40 m, przy wydajności około 13 m³/godz. W wyjątkowo suchym ubiegłym roku nawadnianie prowadzono od końca maja do końca czerwca, raz na tydzień. W ciągu doby deszczowane były 4 hektary.

Woda pobierana jest z naturalnego stawu utworzonego na podmokłych terenach. Ma on powierzchnię 2 hektarów i głębokość 2–2,5 m. Jeszcze przed wykorzystaniem do nawadniania został pogłębiony i oczyszczony. Ze stawu do deszczowni woda doprowadzana jest przy pomocy jednostopniowej pompy wirowej, zasilanej silnikiem elektrycznym o mocy około
16 kW. Pompa ta ma dużą wydajność — 36 m3/godz. — oraz możliwość wytwarzania wysokiego ciśnienia — do 12 atmosfer. Dzięki temu możliwe jest osiągnięcie na wejściu do deszczowni około 9 atmosfer oraz dużego zasięgu zraszania (około 40 m), w zależności od średnicy dysz (14–18 mm).

Deszczownia sprawdziła się, kiedy konieczne było szybkie i sprawne nawodnienie plantacji. Jednak wraz ze zmianą nasadzenia właściciel plantacji planuje założenie linii kroplujących. "Podczas nawadniania za pomocą deszczowni szpulowej zużywa się 4-, 5-krotnie więcej wody niż w systemie kroplowym, ponieważ zraszana jest cała powierzchnia plantacji. Większe jest także zapotrzebowanie na energię. To urządzenie ma jednak także wiele zalet — jest łatwe w użyciu oraz pozwala na prowadzenie szybkiego nawadniania interwencyjnego".

W gospodarstwie Zdzisława Wawrzyńczyka w Nowym Miasteczku, w województwie lubuskim, na 26 hektarach uprawiana jest rzodkiewka. W ciągu roku zbierana jest ona cztery razy. Właściciel jest przekonany, że w wyjątkowo suchym, ubiegłym roku nie byłoby możliwe osiągnięcie tak dobrych plonów, wysokiej jakości, bez deszczowania upraw. W zeszłym roku jeszcze wystarczyła jedna deszczownia szpulowa — Bauer 65 TX, jednak w przyszłym Z. Wawrzyńczyk planuje zakup drugiej. "W ubiegłych latach do deszczowania upraw służyła także deszczownia półstała. Jednak jest ona mniej funkcjonalna, ponieważ są trudności z przestawieniem jej na kolejne pola uprawne. Po zakończeniu nawadniania dopiero następnego dnia, po przeschnięciu gleby, możliwe jest zdemontowanie przenośnych rurociągów i przygotowanie deszczowni do nawadniania następnego pola. Natomiast deszczownię szpulową bardzo łatwo i szybko można przetransportować w dowolne miejsce i w tym samym dniu, w zależności od wielkości, nawadniać kilka działek. Największym jednak problemem podczas używania deszczowni półstałej były kradzieże jej aluminiowych elementów."

W gospodarstwie Z. Wawrzyńczyka znajdują się dwa naturalne stawy o pojemności 3000 m³ każdy. Ponieważ gospodarstwo składa się z dziesięciu znacznie oddalonych od siebie pól uprawnych o różnej powierzchni (0,5–13 ha), konieczne było wykonanie podziemnego rurociągu doprowadzającego do każdego z nich wodę. Przy każdej działce znajduje się hydrant, a jeżeli ma ona większą powierzchnię, nawet kilka — co 200 m. Łatwo zatem zorganizować nawadnianie kolejnych działek deszczownią szpulową.

Aby doprowadzić wodę do pól odległych od stawu nawet o około 3 km, przy różnicy poziomów dochodzącej nawet do 50 m, ujęcie wody przy stawie trzeba było wyposażyć w wielostopniową pompę głębinową. Wytwarza ona ciśnienie około 10 atmosfer przy wydajności 40 m³/godz., zasilana jest silnikiem elektrycznym o mocy 18 kW. Takie parametry pompy zazwyczaj wystarczają, aby — nawet pomimo strat powstających podczas przepływu wody w rurociągach — uzyskać na wejściu deszczowni wymagane ciśnienie wody (8 atmosfer). Jeżeli jednak straty są duże, deszczownia może również pracować przy mniejszym ciśnieniu — około 5–4 atmosfer. Wyposażona jest w ramię nawadniające o długości roboczej 34 m, na którym zamontowane są zraszacze. Zdaniem Z. Wawrzyńczyka, dają one równomierny i delikatny opad, dobrze nawadniając pola z rzodkiewką.

W ubiegłym roku pola nawadniane były niemal bez przerwy od siewu pierwszej partii rzodkiewki — od marca — aż do połowy października. Bez deszczowni nie byłoby możliwe zebranie cztery razy w roku tak dużych plonów satysfakcjonującej jakości.