Voda je základním předpokladem pro vznik života a udržení života. Rostliny bez ní mění své vlastnosti, jejich produkce je nižší a méně kvalitní. K dosažení co nejvyšších výnosů vysoce kvalitních produktů je nutné optimální zásobení rostliny vodou
a živinami v průběhu celé vegetace. Rozložení srážek ve vegetačním období v našich středoevropských podmínkách není pro pěstované plodiny vždy zcela ideální. Řešením, jak vytvořit rostlinám lepší životní podmínky, je využití závlahy.
Závlaha musí vždy přinést v konečném důsledku hmatatelný ekonomický efekt. Aby však bylo možné určitého přínosu dosáhnout, je třeba zvolit vhodný způsob a následně odpovídající technické řešení závlahy.
Kritéria pro efektivní systémy závlah
Volba základního způsobu závlahy souvisí zejména s dostupností a cenou vody. Pokud je k dispozici vydatný zdroj levné vody, zpravidla bude použitý jiný způsob závlahy a techniky než v situaci, kdy vodní zdroj má omezenou kapacitu drahé vody. V současné době, kdy je životně nutné minimalizovat pěstitelské náklady, mají šanci na praktické využití jen technicky a ekonomicky nejméně náročná řešení, která ovšem splňují provozní požadavky. V případě závlah lze v obecné rovině považovat za efektivní takové systémy, které splňují následující kritéria:
l nízký provozní tlak vody – z toho logicky vyplývají nižší náklady na čerpací agregát a spotřebu energie na čerpání, dále na výtlačný řád a další prvky soustavy ve srovnání s vysokotlakými systémy;
l nízké nároky na kvalitu vody – relativně levně a jednoduše je řešitelný obsah mechanických nečistot, podstatně náročnější je úprava chemického složení závlahové vody.
l malá potřeba vody pro vlastní distribuční prvky – jde o cíleně aplikovanou vodu do míst a prostoru, kde ji rostliny mohou maximálně využít;
l malá energetická náročnost – úzce souvisí s provozním tlakem a velikostí průtoku vody;
l jednoduchost a vysoká provozní spolehlivost technických prvků soustavy, dostupnost kvalitního servisu – důvtipná a jednoduchá řešení se obvykle vyznačují velkou spolehlivostí a nenáročným servisem;
l vysoká produktivita práce a možnost automatizace provozu – tento ukazatel ovlivňuje zejména velikost osobních nákladů;
l nízká pořizovací cena.
Důsledné naplnění všech uvedených požadavků je téměř nemožné, proto je v konkrétních podmínkách nutné nalézt vhodný kompromis, jehož výsledkem je dosažení kvalitní a přitom ekonomicky efektivní závlahy.
Závlaha postřikem
Jak a čím tedy lze v současnosti ekonomicky zavlažovat?
Voda je stejně jako při dešti
distribuována shora dopadem na porost. Tato metoda je výhodná v podmínkách, kdy nevadí, nebo je naopak žádoucí ovlhčení porostu. V opačném případě může přispívat k rozvoji houbových chorob. Nevýhodou je vysoká spotřeba vody daná její distribucí na celou plochu (větší povrchový odtok a neproduktivní výpar). Výhodou je malá náročnost na čistotu vody (limitující je velikost trysky v postřikovači).
Distribučními prvky u klasického postřiku jsou postřikovače vyráběné mnoha výrobci ve velmi širokém sortimentu z hlediska konstrukčního řešení a technických parametrů. U vysoce výkonných postřikovačů (dostřik například až 65 m, vysoká energie kapek) může docházet k rozplavení povrchové vrstvy půdy a následně vytváření škraloupu. Postřikovače vyžadují ke své správné činnosti dost vysoký tlak vody (5 až 12 barů), čímž je způsobena vyšší energetická náročnost této metody závlahy. Postřikovače se instalují na stabilní rozvodnou síť, nebo se používají jako koncový prvek závlahových strojů – pásových zavlažovačů.
Závlaha klasickým postřikem dnes nachází efektivní uplatnění především v odolných porostech a tam, kde je k dispozici vydatný zdroj levné vody.
Modernější a efektivnější variantou je mikropostřik. Principiálně je shodný s klasickým postřikem. Rozdíl spočívá v použití minipostřikovačů nebo mikropostřikovačů jako distribučních prvků pro aplikaci vody. Malé postřikovače vytvářejí rozměrově i energeticky mnohem menší kapkové spektrum (obr. 6). Plocha nebo porost je pak zavlažována šetrněji (zahradnickým deštíkem), neporušuje se půdní struktura. Tak lze bezproblémově zavlažovat například i výsevy zeleniny pěstované na hrůbcích.
Minipostřikovače se instalují na povrchovou rozvodnou síť, která pracuje s nižším provozním tlakem (zpravidla asi do 4 barů) nebo se uplatňují ve spojení s pásovými zavlažovači na konzole, která nahrazuje jeden vysoce výkonný hrubý postřikovač. Tímto způsobem lze zavlažovat velmi šetrně citlivé plochy a porosty s využitím poměrně výkonných a rozšířených pásových zavlažovačů (obr. 2).
Závlaha mikropostřikem se uplatňuje v moderním zelinářství, ovocnářství, v krytých plochách, okrasném zahradnictví a na dalších místech. Výhodou je cílenější aplikace vody (např. jen pod koruny stromů v ovocných sadech), šetrná distribuce bez rizika tvorby škraloupu, nižší povrchový odtok a neproduktivní výpar. Cílenou aplikací je možné zachovat suché cesty pro provádění například chemické ochrany. Mikropostřik může dále sloužit k dodávce živin rozpuštěných ve vodě (je nutné používat speciální, ve vodě zcela rozpustná hnojiva). Závlahový systém mikropostřiku může sloužit též jako klimatizační a protimrazová závlaha.
Nevýhodou mikropostřiku je v první řadě vyšší náročnost na čistotu vody (konkrétní maximální velikost částic je daná druhem a typem mikropostřikovačů). Další nevýhodu lze vidět ve složitějším rozvodném systému (mnohem větší četnost prvků) a vyšších pořizovacích nákladech.
Kapková závlaha
Kapková závlaha je charakteristická pomalým dávkováním vody k rostlinám doslova po kapkách. Voda vytéká na povrch půdy a okamžitě zasakuje. Za-vlažené místo je na povrchu malé, pod povrchem se v půdě vytváří zavlažený objem půdy ve tvaru velké kapky (podle konkrétních půdních podmínek). Okolní půda je na povrchu suchá, neomezuje obdělávání a jiné agrotechnické zásahy.
Distribučním prvkem vody je kapkovač, který zabezpečuje velmi malý výtok v množství – řádově několika litrů vody za hodinu. Dnes se ve světě vyrábí obrovské množství různých druhů a provedení kapkovačů. Konstrukčně jsou řešeny jako labyrintové nebo membránové, popřípadě kombinované. Podle způsobu montáže se dělí na dvě základní skupiny :
l kapkovače instalované vně na rozvodné potrubí, takzvané n-line, uplatňují se zejména v zahradních provozech, při závlaze hrnkových kultur a podobně;
l kapkovače umístěné uvnitř kapkovací trubky nebo hadice, takzvané in-line, (kapkovače se vkládají při výrobě) v pravidelných vzdálenostech od sebe. Zákazník si pak zvolí vhodný spon a průtok vody z kapkovačů.
Kapkovače se dále vyrábí jako tlakově nekompenzované – pro rovný terén a krátké délky řádků a tlakově kompenzované pro velké délky (asi do 800 m) a pro členitější terén (obr. 1 a 3).
Kapkovací trubky – vyráběné z plastů o průměru přibližně
16 až 20 mm, síle stěny zhruba jeden až dva milimetry jsou určeny pro instalaci na povrch půdy (např. vinice, sady, plodová zelenina) nebo na uchycení na opěrnou konstrukci (vinice, sady), popřípadě mohou být uloženy pod povrchem půdy (chmel). U trubek pro trvalé porosty se počítá s životností asi dvacet let, cena jednoho metru se podle výrobce a provedení pohybuje řádově mezi 10 až 15 Kč.
Pro polní plodiny (brambory, sója, kukuřice, řepa), zeleniny a jahody jsou určeny kapkovací hadice s životností jeden až tři roky, mají přibližně stejný průměr jako trubky, ale síla stěny je zhruba 0,2 mm. Tyto hadice jsou mnohem levnější, metr délky stojí asi jednu až dvě koruny, labyrint je často jednoduše vylisován ve stěně (obr. 4).
Provozní tlak vody v systému je zpravidla velmi nízký – přibližně do 0,5 baru. Průtok vody je dán množstvím a parametry kapkovačů.
Hlavní nevýhodou kapkové závlahy je její vysoká náročnost na čistotu vody. Voda musí být zbavena mechanických nečistot (maximální velikost částic asi 0,05 mm – podle konkrétního požadavku výrobce kapkovačů). V případě velkého obsahu minerálních látek se musí řešit i problematika tvorby úsad a jejich odstranění ze systému.
Soustava kapkové závlahy je zpravidla plně stacionární, důležitou součástí je zařízení na úpravu vody (filtrace, přihnojovací zařízení).
Obrovskou předností kapkové závlahy je maximální úspora vody daná důsledně cílenou aplikací přesně k rostlinám nebo do jejich bezprostřední blízkosti. Pro ilustraci lze uvést následující příklad. Velmi malá závlahová dávka 10 mm, aplikovaná plošně postřikem na hektar, představuje dodávku 100 m3 vody. Takové množství vody v případě kapkové závlahy vinice nebo sadu odpovídá dodávce přibližně 30 až 50 litrů vody na jeden keř, respektive strom, a to může být v našich podmínkách množství zhruba jedné čtvrtiny celkové roční závlahové dávky.
Pomocí kapkové závlahy lze velmi racionálně provádět výživu a hnojení – podobně jako v případě mikropostřiku. Opět je ale nutné používat hnojiva výslovně určená (zcela rozpustná ve vodě) pro kapkovou závlahu.
Kapková závlaha nachází ve světě uplatnění při pěstování všech zemědělských plodin i v okrasném zahradnictví. U nás je zatím největší rozšíření v trvalých porostech (sady, vinice), méně v zelinářství (plodová zelenina). První případy se začínají objevovat při závlaze brambor. Pro aplikaci (natažení a zpětně svinutí hadic nebo trubek) existují mechanizační prostředky – speciální navijáky.
Kapková závlaha představuje silný intenzifikační nástroj pro dosažení vysokých výnosů a vysoké kvality produkce (obr. 5 a 7).
Při využití různých podpůrných a dotačních programů lze dosáhnout významného zhodnocení rostlinné produkce téměř ve všech oblastech rostlinné výroby.
Automatizace samozřejmostí
Veškeré závlahové systémy budované nebo provozované v dnešní době si už nelze představit bez možnosti využití alespoň částečné automatizace řízení jejich provozu. Automatizují se nejen velkoplošné závlahové systémy, ale i malé domácí zahradní nebo balkónové systémy. Základem automatizace jsou snímací prvky (senzory), schopné objektivně změřit vlhkost půdy, indikovat okamžité srážky, čas a další potřebné informace. Na základě zjištěných hodnot a jejich porovnání s požadovanými pak výkonný člen (procesor, nebo obsluha) provede spuštění nebo zastavení závlahy.
Kvalitní automatizační systém snižuje náklady na obsluhu soustavy a dále přispívá k zefektivnění jejího provozu, neboť uvádí systém do provozu pouze v době, kdy je závlaha objektivně potřebná. Přesto však ještě často bývá rozhodující alespoň korekční role zkušeného člověka (dispečera), který má nadřazené právo do systému ovládání vstupovat.
