W warunkach coraz bardziej nieregularnych opadów, susz i rosnących kosztów produkcji rolniczej, nawadnianie pól uprawnych staje się nieodzownym elementem skutecznego gospodarowania. Dobór odpowiedniego systemu pozwala nie tylko zwiększyć plon, ale także zoptymalizować zużycie wody i energii. W tym artykule przedstawiamy najważniejsze systemy nawadniania w rolnictwie, ich zastosowanie, efektywność i koszty – z myślą o potrzebach nowoczesnych gospodarstw.
Jakie są najpopularniejsze systemy nawadniania w rolnictwie?
Na rynku dostępnych jest kilka sprawdzonych systemów nawadniania pola, które różnią się budową, sposobem działania i kosztami eksploatacji.
Systemy deszczowniane
To klasyczne nawadnianie polowe, w którym woda rozpryskiwana jest w formie „sztucznego deszczu” ze zraszaczy. Możemy wyróżnić kilka różnych typów deszczowni. Do jednych z najpopularniejszych należą deszczownie szpulowe, które są urządzeniami mobilnymi, wyposażonymi w armatki wodne. Część infrastruktur, np. agregat, rurociągi i hydranty są zamontowane na stałe, ale rurociągi boczne i zraszacze są przenośne i ich lokalizacja zmieniana jest w zależności od potrzeb rolnika. Są chętnie wykorzystywane m.in. w uprawach zbóż, ziemniaków i kukurydzy.
Drugi typ deszczowni, to deszczownie stałe – w tym przypadku system rur i zraszaczy jest rozłożony na stałe w polu, a jedynie same zraszacze są ruchome i pokrywają wodą stały obszar terenu. Zwykle rurociągi umieszczone są pod ziemią, a zraszacze zainstalowane w studzienkach hydrantowych.
Możemy także wyróżnić deszczownie przenośne, w których cały system znajduje się na powierzchni terenu i może być przemieszczany. W gospodarstwach wielkoobszarowych wykorzystuje się także deszczownie przęsłowe, składające się z przęseł umieszczonych na dwukołowych wózkach, które połączone razem tworzą most. Każdy z wózków wyposażony jest w silnik elektryczny napędzający koła, a rozpiętość takiej konstrukcji może dochodzić nawet do kilkuset metrów.
Do niewątpliwych zalet używania deszczowni należy ich duży zasięg podlewania i możliwość pracy na dużych areałach. Z drugiej strony w tym systemie odnotowuje się dość duże straty wody wynikające z parowania i jej spływu oraz wysokie zużycie energii elektrycznej i/lub paliwa – w zależności od systemu wykorzystywanego w gospodarstwie.
Nawadnianie kroplowe
To rozwiązanie, które bardzo powszechnie wykorzystywane jest w uprawach ogrodniczych, sadach, a coraz częściej także na plantacjach warzyw. Woda dostarczana jest bezpośrednio do strefy korzeniowej, punktowo, poprzez taśmy lub linie kroplujące. Nawadnianie kroplowe to spora oszczędność wody, dzięki minimalizacji jej strat. Jest to także system bardzo precyzyjny, który dodatkowo pozwala na wdrożenie fertygacji – czyli nawożenia przez system nawadniający. Właściwe zaprojektowanie całego systemu oraz wiedza pozwalają wówczas na bardzo precyzyjne dawkowanie substancji odżywczych do roślin. To z kolei przekłada się na mniejsze zużycie nawozów, a tym samym na wyższą opłacalność produkcji. Nawadnianie kroplowe wymaga jednak poczynienia większych nakładów na początku, podczas realizacji inwestycji oraz wdrożenia efektywnego systemu filtracji wody, który uchroni linie kroplujące przed zapychaniem.
Nawadnianie podsiąkowe
Nowoczesny i efektywny system polegający na dostarczaniu wody przez zakopane pod ziemią rury perforowane. Pozwala on na utrzymanie stałej wilgotności w strefie korzeniowej, ma niskie straty wody i pozwala na automatyzację. Jednak stworzenie systemu do takiego nawadniania jest drogie, a serwis w przypadku awarii jest dość trudny.
Nawadnianie zalewowe
To metoda spotykana czasami w przypadku terenów płaskich, nisko położonych, np. w dolinach rzecznych. Pole ograniczone wałami ziemnymi może być zalane w sposób naturalny – jeśli rzeka, w pobliżu której znajduje się pole wystąpi z brzegów – lub regulowany. Na obszary zalewane dostarczane są z biegiem rzeki żyzne namuły, które sprzyjają rozwojowi roślin i wzbogacają glebę. Sposób ten ma jednak także wady – może prowadzić do nadmiernego nawodnienia gleby, przez co niemożliwe jest wykonywanie zabiegów agrotechnicznych. Również przez wzgląd na pogłębiający się niedobór wody nie zawsze jest on możliwy do zastosowania, nawet w przypadku sprzyjających warunków terenowych.
Nawodnienie nasiąkowe
Ten sposób nawadniania jest spotykany w obszarach wyżynnych, na stokach, gdzie nachylenie terenu wynosi do 10%. Wodę wprowadza się w górnych partiach stoku, a następnie spływa ona grawitacyjnie cienką warstwą w dół i wsiąka w profil glebowy. Pozwala to na stosowanie częstych i małych dawek wody.
Nawadnianie bruzdowe
W tym sposobie nawadniania woda jest rozprowadzana liniowo do poszczególnych bruzd na polu, z których przesiąka w głąb i na boki. To rozwiązanie wykorzystywane np. w uprawie ziemniaków. Zasięg wsiąkania wody w bruździe zależy od typu gleby – na bardziej zwięzłych będzie on większy niż na lekkich.
Sposoby nawadniania w rolnictwie – kiedy wybrać dany system?
Wybór systemu nawadniania zależy od uprawy i lokalnych warunków. Dla warzyw polowych rekomenduje się zwykle nawadnianie kroplowe. Kukurydzę, ziemniaki, zboża i rośliny przemysłowe można nawadniać z pomocą deszczowni. W sadach i uprawach ogrodniczych dominują systemy kroplowe z fertygacją.
Czym nawadniać pole?
Woda do nawadniania upraw rolniczych może pochodzić z różnych źródeł. Jednym z najpopularniejszych są studnie głębinowe – najbardziej niezależne rozwiązanie. Nie wszędzie jednak jest dostęp do pokładów wodonośnych – wówczas nawet głębokie odwierty nie zapewnią nam wody. Tę można pozyskiwać także ze zbiorników retencyjnych, które pozwalają np. na magazynowanie wody deszczowej, lub bezpośrednio z rzek, stawów i jezior – to wymaga jednak specjalnych zezwoleń. W kontekście nawadniania niezwykle istotna jest także jakość wody: obecność osadów, glonów czy soli mineralnych może uszkadzać systemy i zaburzać rozwój roślin.
Ile wody potrzeba na podlewanie hektara? Koszty nawadniania upraw i pól
Zużycie wody zależy od gleby, rodzaju uprawy i fazy wzrostu roślin. Będzie ono także zależne od pogody w danym sezonie. Najwięcej wody potrzebują uprawy warzyw – może to być od 400 do ponad 1500 m³/ha/sezon. Od tego też będą zależały koszty nawadniania upraw – im suchszy rok, tym więcej wody musimy zużyć, wraz z wodą nasz system zużyje więcej energii i może być bardziej podatny na zużycie, wymagać częstszych napraw i wymian części eksploatacyjnych.
Rolnicy mogą bezpłatnie pobierać do 5 m³ wody na dobę średniorocznie na potrzeby gospodarstwa rolnego lub domowego. Pobór wody powyżej 5 m³ na dobę wymaga pozwolenia wodnoprawnego i wiąże się z opłatami.
Jak dobrać odpowiedni system nawadniania do rodzaju upraw?
Dobór systemu nawadniania to kluczowa decyzja w planowaniu produkcji rolniczej. Przy jego wyborze warto uwzględnić kilka istotnych czynników. Przede wszystkim znaczenie ma rodzaj i wartość uprawy – warzywa i owoce wymagają precyzyjnego podlewania, natomiast w przypadku zbóż lepiej sprawdzają się prostsze rozwiązania. Istotny jest również rodzaj gleby, ponieważ lekkie gleby szybciej tracą wodę, co przemawia za częstszym stosowaniem systemów kroplowych. Kolejnym elementem jest dostępność wody i energii, które bezpośrednio wpływają na opłacalność inwestycji. Duże znaczenie ma także powierzchnia pola – rozległe areały są łatwiejsze do nawodnienia przy użyciu deszczowni. Nie bez znaczenia jest również możliwość automatyzacji – systemy kroplowe i podsiąkowe można z łatwością zintegrować z nowoczesnymi czujnikami wilgotności gleby, co ułatwia zarządzanie nawadnianiem.
