Fagyvédelmi öntözés
A fagyvédelmi öntözésnek két fő formája létezik: a korona fölötti és a korona alatti öntözés. A korona fölötti öntözést számos, fejlett kertgazdasággal rendelkező országban alkalmazzák a fagy elleni védekezésben, és a legjobb hatásfokú módszerként tartják számon.
Korona fölötti fagyvédelmi öntözés
Nagyobb elterjedtsége és jobb hatékonysága miatt először a korona fölötti öntözéssel foglalkozunk. A műszaki paramétereibe részletesen nem megyünk bele, mert ezzel behatóan foglalkoznak öntözési és vízgazdálkodási témájú könyvek (Tóth, 2007; Tamás, 2011). E helyütt csak azokat a jellemzőket emeljük ki, melyeknek a fagyvédelem szempontjából nagyobb jelentősége van.
A technológia bemutatása, műszaki jellemzése
A korona fölötti fagyvédelmi öntözésben az öntözőberendezéseknek – elsősorban az alkalmazott nyomás és az időegység alatt kijuttatott vízmennyiség alapján – három fő típusát különböztetjük meg:
- nagyintenzitású, körforgó öntözők
- kisintenzitású, mikroszórófejes öntözők
- sávos öntözőberendezések
Jelenleg a nagyintenzitású, körforgó öntözőket alkalmazzák a legszélesebb körben fagyvédelmi öntözésre (102. fotó), és ezek bizonyulnak a leghatékonyabb megoldásnak. Jellemzően 3-5 bar nyomással működnek, és maximálisan 5-7 mm/h vízkijuttatásra képesek, bár általában 4-5 mm/h-nál nagyobb intenzitásra nincs szükség. Általában nagy cseppméretet produkálnak, aminek előnye a porlasztással szemben, hogy így kisebb a növényre érkező víz párolgása, illetve ebből adódó hűtőhatása. Az öntözés az ültetvény teljes felületét érinti, tehát a talajt és a növényeket is beöntözi. Ez egyben a nagy hátránya, mert nem víztakarékos megoldás. Az általában alkalmazott 3-5 mm/h intenzitás mellett 30-50 m3/ha/óra a vízigénye, ami egy 10-12 órás éjszakai védekezés mellett 300-600 m3 vízkészletet igényel hektáronként. Tekintettel arra, hogy a szórófej körbeforog, ugyanarra a pontra nem folyamatos a vízkijuttatás, hanem 0,5-1,0 percenként ismétlődő a körbefordulási idejétől függően. A szórófejek általában 12-16 m szórástávolsággal működnek, és háromszög, ritkábban négyzet alakú kötésben helyezik el őket az ültetvényben. Fontos szempont a vízkijuttatás egyenletessége, megkövetelt a legalább 80-85%-os egyenletesség (CU ≥ 85%). A szórófejeket a lombkorona fölött legalább 30-50 cm-rel kell elhelyezni, hogy a lombozat semmilyen módon ne befolyásolja a vízkijuttatást.
(www.google.hu) Korona fölötti, nagyintenzitású, körforgó fagyvédelmi öntözés
Fagyvédelemre is alkalmas kisintenzitású mikroszórófejes öntöző (www.google.hu)
Tekintettel a nagyintenzitású, körforgó öntözők – sok esetben megoldhatatlanul – nagy vízigényére, fontos kérdés a vízfelhasználás csökkentése. A korona fölötti, kisintenzitású mikroszórófejes öntözőkkel (103. fotó) a cél az, hogy nem körbeforgó, azaz időszakonként ismétlődő, nagyobb „vízlöketekkel”, hanem folyamatos, ugyan az egész felületre irányuló, de kisebb intenzitású vízkijuttatás mellett oldjuk meg a terület beöntözését. Ezek a rendszerek általában kisebb üzemi nyomással (1,5-3,0 bar) működnek, így energiatakarékosabbak. Porlasztásuk, cseppméretük finomabb, és mintegy 30-50%-kal kevesebb vizet használnak fel időegység alatt (20-35 m3/ha/óra). Ennek viszont – a későbbiekben részletezett – velejárója, hogy az egységnyi növényfelületre kijuttatott kisebb vízmennyiség megfagyása kevesebb hőt is termel, így e módszer fagyvédelmi hatásfoka, hatékonysága is alacsonyabb.
A kisintenzitású sávos öntözőberendezések (104. fotó) is a víztakarékosság jegyében születtek. Alapötletük az, hogy a kisebb vízfelhasználást – a mikroszórófejes öntözőkkel ellentétben – ne a teljes felületre irányuló kisebb víznormával oldják meg, hanem a beöntözött felület csökkentésével. Az alkalmazott szórófejek típustól függően egy 0,6 m vagy 1,0 m széles sávban juttatják csak ki a vizet, amit a soriránnyal azonos irányú, jobbra-balra billegő mozgással érnek el. Az 1,0 m-es nedvesített csík azt jelenti, hogy – sortávolságtól függően – harmad vagy negyed annyi vizet használ fel egy hektár ültetvényben, mert a felületnek csak az 1/3-1/4-ét öntözi. Az egységnyi növényfelületre, azaz az öntözött sávra viszont lényegében a nagyintenzitású öntözőkhöz hasonló vízmennyiség jut.
Korona fölötti, sávos fagyvédelmi öntözés
(Lacsik Balázs; Aqua 2001 Kft. és www.kite.hu)
A szórófejeket egymástól 8-10 m-es távolságra, a lombkorona fölé emelve kell elhelyezni, lényeges, hogy nagyon pontos beállítással, különben a sor mellé öntöz. Nagyobb cseppmérettel működnek, mint a mikroszórófejes öntözők, így a rendszer indításakor fellépő, párolgás miatti hűtőhatás is kisebb, és elviekben kisebb a befagyás veszélye is. Jellemzően 1,5-2,5 bar nyomással és szórófejenként 23-40 l/h vízhozammal (8-15 m3/ha/óra) üzemeltethetők. Fontos tulajdonság, hogy a sorközöket nem öntözi, így kevésbé áztatja el a talajt, ami a talaj vízterhelése szempontjából nagy jelentőségű, illetve a gépek másnapi munkavégzését is kevésbé akadályozza. Valószínűleg azonban itt is igaz, hogy a kevesebb kijuttatott víz kevesebb hőenergiát termel, így hatékonysága a nagyintenzitású öntözőktől elmarad. Ezt megcáfoló vagy alátámasztó tudományos mérési eredmények azonban nem állnak rendelkezésre.
A hatásmechanizmus elméleti háttere
A víz érzékelhető hőtartalmában bekövetkező változás és az érzékelhető, valamint a látens hő közötti átalakulás döntő fontosságú az öntözőberendezésekkel történő fagyvédelem mechanizmusának megértéséhez. Ezért az 55. táblázatban foglaltuk össze a víz hőmérsékletének és halmazállapotának változásával járó energiaátalakulások mértékét.
A víz hőmérsékletének és halmazállapotának változásával járó energiaátalakulások
A fagyvédelmi öntözés hatásmechanizmusának lényege, hogy a kiöntözött víz hőmérsékletének csökkenésével és megfagyásával látens hő szabadul fel, amely a levegőnek és a növényi szerveknek adódik át. A kútvíz általában az adott helyre jellemző évi átlagos középhőmérséklettel közel azonos hőmérsékletű. A kijuttatott víz 10°C-ról 0°C-ra történő lehűlése közben minden egyes kg vízzel 41,9 kJ hőmennyiség szabadul fel. Ennél is sokkal több hő képződik a 0 oC-ra lehűlt víz megfagyásakor, mivel ekkor 333,7 kJ energia alakul látens hőből érzékelhető hővé. A teljes energiamennyiség tehát, ami 1 kg 10°C-os víz lehűlése és megfagyása során felszabadul, 375,6 kJ/kg (0,3756 MJ/kg). Tehát az öntözőberendezés által hektáronként és óránként kijuttatott minden egy mm víz (10 m3/ha/óra) 3 756 MJ/ha/óra hőenergiát termel. Amennyiben az öntözőberendezés 4-5 mm, azaz 40-50 m3/ha/óra intenzitással üzemel, akkor óránként és hektáronként 15 024-18 780 MJ hőenergia keletkezik.Forrás: www.wikipedia.hu
Azonban a fagyvédelmi öntözés folyamán a fentiekkel ellentétes folyamatok is lejátszódnak. A növény felületére jutó víz elpárolgása nagyon nagy mennyiségű hőt von el a növényi szervtől, ezzel jelentősen csökkenti annak hőmérsékletét. Bár a párolgás mértéke általában csekély, az energiaveszteség lehet magas, mivel a víz párolgáshőjéből eredően egy kg víz elpárolgása 0°C-on 2 500 kJ energiát von el a rendszerből. Vagyis egy kg víz elpárolgásával az ültetvényből kivont energia 6,66-szor annyi, mint amennyi hőenergia felszabadulásával ugyanennyi víz lehűlése és megfagyása jár. Azaz a lehűlő és megfagyó víznek legalább 6,66-szor annyinak kell lennie, mint az elpárolgónak. Megfordítva: a víz lehűlésével és megfagyásával járó hőmérséklet-emelkedés csak akkor tudja a párolgással járó hőveszteséget pótolni, ha a kiöntözött víznek legfeljebb 13%-a párolog el. Ebben az esetben viszont a talaj nettó kisugárzása miatti és az egyéb hőveszteséget, ami miatt a védekezést alapvetően alkalmazzuk, még nem is kompenzáltuk! A fagyvédelmi öntözés során ezért kardinális kérdés, hogy a víz párolgásának mértékét a minimumra csökkentsük. Ha ez nem sikerül, előfordulhat, hogy a fagyvédelmi öntözés üzemeltetése révén több energiát vonunk el a rendszerből, mint amennyit beviszünk, így nagyobb fagyási kárt okozunk, mintha nem is védekeztünk volna. A párolgás annál nagyobb minél alacsonyabb a levegő relatív páratartalma és minél nagyobb a szélsebesség. A párolgás hűtőhatása az öntözőberendezés beindításakor a legerőteljesebb, amikor a berendezés elkezdi nedvesíteni a növényi szerveket. Ezt követően – amennyiben minden feltétel adott – a víz megfagyása már pótolja, illetve jelentősen túlkompenzálja ezt a kezdeti, „lökésszerű” energiaveszteséget.
Fentiek összegzésével megfogalmazható a fagyvédelmi öntözés mechanizmusának lényege: a víz lehűlésével és megfagyásával nyert és a párolgással elvesztett energiák egyenlegeként felszabaduló hőenergiának az ültetvény teljes energiaveszteségét kompenzálnia kell.
Hasonlóan „veszélyes”, jelentős energia-elvonással és emiatt fagyási kárral fenyeget a jég szublimálása is. Ez azt jelenti, hogy a jég – folyékony halmazállapotba való átmenet nélkül – azonnal vízgőzzé alakul, melynek a veszélye leginkább napkelte környékén áll fenn. Egy kg jég szublimálása 2 834 kJ energiát von el a rendszerből (55. táblázat), vagyis nagyobbat, mint a párolgás. Azonban nemcsak a szublimálás, hanem a jég olvadása is jelentős hőt von el a növényi szervektől: ugyanannyit, amennyit a fagyás folyamata átad nekik (lásd 55. táblázat olvadáshő adata). A jég olvadása napkelte után, a hőmérséklet 0 °C fölé emelkedésével kezdődik meg. Amennyiben azonban ehhez nem áll elég energia rendelkezésre a levegőből és a nap sugárzásából, akkor a szükséges energiát a növényi szervektől fogja elvonni, ami szintén fagyási kárt eredményez. A szublimálás és az olvadás jelentette veszély miatt az öntözőberendezést – jóval – napkelte után csak akkor szabad leállítani, amikor már a nap és a levegő elég energiát szolgáltat az olvadáshoz. Ez a hőmérséklet a szakirodalmak szerint a környezeti feltételektől függően +2-6 °C száraz hőmérséklet között van.
Az alkalmazás technológiája
A fagyvédelmi öntözés esetében – részben az előzőekben levezetett fizikai törvényszerűségek miatt – az alkalmazás technológiájának öt kardinális kérdése van, melyek a következők:
- körbefordulási idő (körforgó öntözőknél),
- víznorma,
- indítás időpontja,
- leállítás időpontja,
- az alkalmazás tilalma.
Körbefordulási idő
A nagyintenzitású, körforgó öntözők esetében a védekezés folyamán a hőmérséklet egy folyamatos hullámzást mutat. A növény felszíni hőmérséklete folyamatosan csökken, illetve 0°C alá esik, amint a víz a növény felszínéről elpárolog vagy a jég szublimál, de ismét emelkedni kezd, amint egy új folyékony vízcsepp becsapódik és az fagyni kezd. Mivel a növényi szövet nedves, hőmérséklete akár az adott körülmények között mérhető nedves hőmérséklet értékéig is visszaeshetne, ha nem jönne egy újabb vízadag. A növények gyakori benedvesítése azért szükséges, hogy csökkentse azt az időintervallumot, amikor a növény hőmérséklete 0°C alá esik. Általában a forgási idő nem lehet hosszabb, mint 60 másodperc, de jobb a 30 másodperc (Snyder és Melo-Abreu, 2005). Minél kisebb a körbefordulási idő, annál kisebb a hőmérséklet-hullámzás kilengése (vagyis annál kisebb mértékű a visszahűlés), és annál megbízhatóbban lehet a növény felületét 0 °C körüli hőmérsékleten tartani. A fagyvédelmi öntözés gyakorlatában a fenti összefüggések miatt a 30-60 másodperc közötti körbefordulási időt javasolják. A körforgó öntözőberendezések – ehhez igazodóan – általában 40-50 másodperces értékkel működnek.
Víznorma
Az öntözéses fagyvédekezés lényege, hogy a víz megfagyása során felszabaduló hőenergia tartja a kritikus hőmérséklet felett a növényi szervek hőmérsékletét. Minél nagyobb a lehűlés mértéke, valamint minél erősebb a légmozgás és emiatt a párolgás, annál több bevitt energiára van szükség ahhoz, hogy az ültetvény energiaveszteségét pótoljuk. Nagyobb energia-bevitelt pedig több víz kijuttatásával és megfagyásával lehet elérni. Emiatt – típustól függetlenül – minden fagyvédelmi öntözés fontos kérdése a terület- és időegység alatt kijuttatott vízmennyiség, azaz a víznorma, melyet a következő tényezők határoznak meg (Zinoni, 2000; Snyder és Melo-Abreu, 2005):
- védekezés nélküli minimum hőmérséklet, azaz a lehűlés mértéke,
- szélsebesség,
- körbefordulási idő (csak a körforgó öntözőknél értelmezhető)
- beborítandó növényfelület és
- a szórófej-elosztás és a vízkijuttatás egyenletessége.
Mindaddig, amíg egyfajta folyadék-jég keverék borítja a növényeket, és a jégcsapok folyamatosan nedvesek (csepeg róluk a víz), a beöntözött növényi részek hőmérséklete 0°C körül tud maradni. Azonban, ha nem megfelelő a kijuttatott víz mennyisége, vagy ha a szórófejek körbefogásának időtartama túl hosszú, az újabb körbefordulásig az összes víz megfagyhat, és a beborított növény hőmérséklete kritikusan visszaeshet. Minél erősebb a légmozgás, minél nagyobb a lehűlés mértéke és minél hosszabb a szórófej körbefordulási ideje, annál magasabb víznorma mellett kell üzemeltetni a berendezést. A gyakorlatban a megfelelő víznorma egy biztos jele, hogy a növényeken kis jégcsapok képződnek és lecsepeg róluk a víz. Ha jégcsap-képződés nem látható, az általában az elégtelen víznorma következménye, ilyenkor az összes víz megfagy, és egyfajta tejszerű dérhez hasonló, fehér formát ölt.
A gyümölcsültetvények esetében alkalmazott víznormát a hőmérséklet és az egy blokkban öntözött terület mérete szerint Köpcke (2012) az 56. táblázatban foglaltak szerint javasolja megválasztani. A hőmérséklet minden egy fokos csökkenése esetén 0,5 mm/h értékkel emelni kell a kijuttatott vízmennyiséget. Kisebb táblák esetén (mivel ezekről könnyebben lesodorja a termelt hőt egy-egy fuvallat), szintén valamivel magasabb víznorma szükségeltetik. A táblázatban szereplő értékek szélcsendre vonatkoznak, 1-2 m/s légmozgás mellett 0,5-1,0 mm/h-val emelni kell a kijuttatott víz mennyiségét.
Gyümölcsültetvényekben javasolt, hozzávetőleges víznorma a hőmérséklet függvényében
Indítás időpontja
A fagyvédelmi öntözés indításában az alapelv, hogy a berendezés röviddel a – nedves hőmérsékletben értendő – kritikus hőmérséklet elérése előtt beindításra kerüljön. Amennyiben a száraz hőmérséklet és a harmatponti hőmérséklet mérésére alkalmas műszereink vannak, az 57. táblázat adatait lehet felhasználni a döntéshez. Az 57. táblázat lényegében azt adja meg, hogy adott harmatponti hőmérséklet mellett milyen szárazhőmérsékletnél érjük el a növény – nedves hőmérsékletben kifejezett – kritikus hőmérsékletét.
A fagyvédelmi öntözés minimum elindítási léghőmérséklete (°C) a kritikus és harmatponti hőmérséklet (°C) függvényében
Fenti elv jól alkalmazható a gyakorlatban is, de a legkevesebb kockázat akkor van a döntésben, ha a berendezés 0°C nedves hőmérséklet mellett elindításra kerül. Ezt viszont általában csak akkor „engedhetjük meg” magunknak, haForrás: Snyder és Melo-Abreu, 2012.
- a vízkészlet nem korlátos,
- a talaj jó vízelvezetése miatt nem jelent gondot a talaj nagy vízterhelése,
- nem okoz problémát a növények és a támrendszer nagyobb jégterhelése.
Szűkös vízkészletek esetén és/vagy rossz vízelvezetésű, kötött talajokon és/vagy, ha a növényi jégterhelés gondot jelent, szükség van arra, hogy az indítással kivárjuk a kritikus hőmérsékletet. Ennek különösen a korábbi fenológiai stádiumokban (egérfül, zöldbimbó) van nagy jelentősége, mert ezekben a kritikus hőmérséklet elég távol (3-4 °C-ra) van a 0°C nedves hőmérséklettől. Így a beindítás elhúzásával sok vizet megspórolhatunk azon idő alatt, míg a hőmérséklet a 0°C-ról a kritikus hőmérsékletre hűl. Adott esetben az is kiderülhet, hogy nem is szükséges megkezdeni a védekezést.
A túl késői elindítás azonban mindenképpen kerülendő, mert komoly fagykárok alakulhatnak ki. Különösen tanácsos erősebb légmozgás esetén (= 1-2 m/s) a fenti elvek közül a legóvatosabbat alkalmazni, és minél korábban indítani, mert az erősebb szél miatti intenzívebb párolgásnak fokozott hűtőhatása van. A gyakorlatban a finomabb mikroszórófejes öntözőberendezéseket gyakran elindítják 0°C nedves hőmérsékletnél, mert csak így kerülhető el, hogy a víz belefagyjon a rendszerbe (Zinoni, 2000).
Leállítás időpontja
A gyakorlatban abszolút bevett és elterjedt szabály (Köpcke, 2012), hogy a leállítás csak akkor történhet meg, ha – kritikus hőmérséklettől függetlenül – a szomszédos kontrollterület nedves hőmérséklete meghaladta a 0°C-ot. Ugyanezt a szabályt alkalmazzák Dél-Tirolban is (SBOW, 2009), ahol a fagyvédelmi öntözés világviszonylatban is a legfejlettebbek közé tartozik. Ez a szabály kevesebb kockázatot hordoz magában. Amennyiben ugyanis túl korán áll le az öntözés, amikor a levegő és a napsugárzás még nem szolgáltat elég energiát a jég olvadásához, akkor a jég azt a növényi szervektől fogja elvonni, és ez fagyási kárt okoz, adott esetben nagyobbat, mintha nem is védekeztünk volna. Még súlyosabb a kár, ha a jég nem olvad, hanem szublimál.
Ez utóbbi, biztonságosabb elv alkalmazása általában azt eredményezi, hogy kikapcsoláskor a jég már magától elkezd leolvadni, és színe tejszerűen fehér, állaga pedig kásás-latyakos lesz. Ezt az állapotot különösen a virágzás és kisgyümölcs stádiumban várják ki, mert ilyenkor a növényi szerv már nagyon érzékeny a lehűlésre. Meg kell jegyezni, hogy a túl késői leállításnak különösebb kockázata nincs, de felesleges költség- és vízpazarlás, illetve feleslegesen növeli a talaj vízterhelését.
Az alkalmazás tilalma
A dél-tiroli ajánlások szerint (SBOW, 2009), nem szabad a fagyvédelmi öntözést elindítani, ha a szélsebesség meghaladja a 2 m/s értéket. Különösen nagy teljesítményű öntözőknél el lehet menni a 3 m/s-ig. Ennél erősebb légmozgás esetén azonban már akkora a párolgás hűtőhatása miatti és a konvektív hőveszteség, hogy azt a víz megfagyása már nem tudja kompenzálni. Ilyen esetben a védekezés teljesen haszontalan vagy megkezdésével sokkal nagyobb kár okozható, mint beavatkozás nélkül. Javasolt azonban ilyen esetekben is készenlétben lenni, mert a szél csillapodásával azonnal meg lehet kezdeni az öntözést.
Szintén nem tanácsos elindítani a védekezést akkor, ha a kritikus mértékű lehűlés az esti órákban már nagyon korán bekövetkezik és/vagy nagy víznormák alkalmazását szükségessé tevő erős lehűlés van, és előreláthatóan nem lesz elegendő a rendelkezésre álló vízkészlet a reggelig tartó védekezéshez, ugyanis a vízellátás nem szakadhat meg a védekezés teljes időtartama alatt, mert ekkor a jég szublimálásából eredően nagyon súlyos fagykár lép fel.
A módszer költsége, hatékonysága, előnyei és hátrányai
A korona fölötti fagyvédelmi öntözés értékelésénél mindig a nagyintenzitású, körforgó öntözőkből kell kiindulni, mert ezek a legelterjedtebbek és a leghatékonyabbak is.
A hektáronként és óránként kijuttatott minden egy mm víz (10 m3/ha/óra) 3 756 MJ hőenergiát termel, tehát a fagyvédelmi öntözés a leggyakrabban alkalmazott 4-5 mm/óra intenzitás mellett 15 024-18 780 MJ/ha/óra hőenergiát képes előállítani. Ez messzemenően teljesíti azt az elvárást, miszerint a sikeres fagyvédekezéshez a rendszer kimenő energiamennyiségének 5 000-10 000 MJ/ha/óra összegnek kell lennie. A nagyintenzitású, korona fölötti körforgó öntözés a gyakorlati tapasztalatok alapján a leghatékonyabb fagyvédelmi megoldásnak tekinthető, 6-8 °C-kal is képes emelni a környezet hőmérsékletét, így még a legérzékenyebb fenológiai stádiumokban is védelmet biztosít -6--9 °C-os lehűlésig.
A limitáló meteorológiai tényezők közül a hőmérsékleti inverzió – a légkeveréses módszerekkel ellentétben – nem nagyon játszik szerepet, ugyanakkor a szélsebesség egy erősen limitáló tényező: 2-3 m/s légmozgás fölött nem működtethető.
A módszer legfőbb hátránya és ezáltal korlátja sok hazai ültetvényben, hogy nagyon nagy a vízigénye: 20-60 m3/ha/óra (jellemzően 40-50 m3/ha/óra), amiből ered, hogy egy 10-12 órás éjszakai védekezéshez hektáronként 200-600 m3 (jellemzően 400-500 m3) vízre van szükség. Ezt a hazai ültetvények többségében található, rétegvízből táplálkozó kutak legfeljebb 1-2 hektárra képesek teljesíteni. E méret fölött víztározók létesítésére van szükség, ami magas beruházási költséggel és külön engedélyezési kötelezettséggel járó tevékenység.
Fontos műszaki szempont az is, hogy a berendezésnek kifogástalan műszaki állapotban kell mindig lennie és gondoskodni kell a megfelelő vízkészlet folyamatos rendelkezésre állásáról is, mert a meghibásodás vagy vízhiány miatti leállás nagyon nagy kárt okoz.
A fagyvédelmi öntözésnek a növények életfolyamataira és a termesztéstechnológiára is lehetnek olyan kihatásai, melyek egyes esetekben aggályossá teszik az alkalmazását. Az elsődleges probléma a talaj nagy vízterhelése. Az egy éjszaka alatt egy hektárra kiöntözött 40-50 mm vízmennyiség a reggeli órákban egy-két óra alatt olvad le a fákról, ami ebben a szűk időintervallumban lényegében egy felhőszakadással érkező vízmennyiségnek felel meg. Amennyiben a védekezést 2-3 egymást követő éjszakán is meg kell ismételni, az 100-150 mm-es vízterhelést eredményez, melynek káros következményei vannak a talajállapotra, a növények életfolyamataira, a gépek üzemeltetésére és a tápanyagok kimosódására. Emiatt nagyon fontos a talaj jó vízelvezetése, illetve a N-trágyázásnak a fagyveszélyes időszak lezárulta utáni végrehajtása.
A virágzáskor végzett korona fölötti öntözésnek káros kihatásai lehetnek növényvédelmi szempontból is: a lombra kerülő nagy mennyiségű és tartós vízborítás fokozhatja a varasodás és a tűzelhalás kialakulásának kockázatát, ami plusz növényvédelmi kezeléseket igényelhet vagy terméskiesést okozhat. A védekezés után a normálistól kicsit nagyobb mértékű sziromhullás, gyümölcshullás, illetve ágtörések is előfordulhatnak, de úgy tűnik, hogy ezek a fagyvédelmi öntözés gyakorlatában nem számítanak túlzottan fajsúlyos tényezőknek.
A nagy vízigényen kívül a módszer alkalmazásának másik korlátja lehet a relatíve magas beruházási költség, ami sok tényezőtől függően (táblaméret, vízforrás rendelkezésre állása, víztározó szükségessége, szivattyú paraméterei, maga az öntözési technológia, stb.) hektáronként 1,0 és 2,0 millió Ft között van. Amennyiben víztározó létesítése szükséges, önmagában ez 0,5-1,0 millió Ft-ba kerül hektáronként, így ebben az esetben a teljes beruházási költség inkább 2,0 millió Ft körül vagy fölött van. Az éves üzemeltetési költség meglehetősen alacsony, de legalábbis elhanyagolható a védett áruértékhez és a potenciális kármértékhez képest. A védekezések számától függően hektáronként és évente 40-120 ezer Ft működési költségről beszélhetünk (ebben a nyári öntözések nincsenek benne). A berendezés amortizációs költsége és üzemeltetési költsége együttesen, tehát az összes költsége éves szinten 150-250 ezer Ft/ha érték között alakul. Ez például egy kilogramm almára vetítve egy 40 t/ha-os termés esetén 3,8-6,3 Ft költséget eredményez. Ebből az amortizáció tesz ki 50-70%-ot, ami akkor is felmerül, ha abszolút nem kell védekezni, tehát a rendszer esetében nem a védekezések éves változó költsége a magas, hanem a létesítésből adódó állandó költség. Ez maga után vonja azt az üzemgazdasági törvényszerűséget, hogy a rendszer létesítését kell jól megfontolni, mert ez a drága. Ha már telepítettük a technológiát, egy éjszakai védekezés túlzottan sokba nem kerül, így nem jelent nagy gazdasági dilemmát egy fagyos éjszakán a védekezés megkezdése.
Természetszerű, hogy a fagy elleni védekezésen felül az öntözőberendezés használható vízpótlásra, színező öntözésre, hűtőöntözésre a napégési károk csökkentése végett vagy akár műtrágya kijuttatására. Ezen előnyöket a létesítésénél szintén figyelembe lehet venni, bár meg kell jegyezni, hogy e funkciók hatása nehezen számszerűsíthető, illetve gyakorlati jelentőségük megítélésében nem egyértelműen pozitívak a gyakorlati és szakirodalmi vélekedések sem.
Összességében megállapítható, hogy kitűnő hatásfokával szemben nagyon sok műszaki, termesztéstechnológiai, növényélettani, valamint gazdasági hátrány és korlát áll, melyek megnehezítik alkalmazását. Mindezeken túlmenően újfent ki kell hangsúlyozni, hogy egy nagyon hatékony módszer, de „veszélyes üzem” is, mert alkalmazásának nagyon szigorú technológiai szabályai is vannak, melyek be nem tartásával adott esetben nagyobb károkat lehet okozni, mint amekkora kár bekövetkezne védekezés nélkül. Ezek a tényezők a következők: elindítás időpontja, alkalmazott víznorma, leállítás időpontja, valamint azon időjárási körülmények felismerése, melyek között tilos működtetni.
A módszer legfőbb korlátja a nagy vízigény, illetve több hátránya, káros jellemzője is erre vezethető vissza. Ezért a világon mindenhol erőteljes a törekvés a víztakarékosabb korona fölötti öntözők alkalmazására, mert a vízkészletek szűkössége mindenhol korlátot jelent. A korábbiakban kifejtettek szerint a mikroszórófejes öntözőberendezések 30-50%-kal kevesebb víz felhasználásával működtethetők, míg a sávos öntözőkkel akár harmadára vagy negyedére is csökkenthető a vízfelhasználás. Az ezekkel kapcsolatban legtöbb esetben felvetett probléma azonban az, hogy a kevesebb kijuttatott víz megfagyása kevesebb fagyáshőt is szabadít fel, így ezek hatékonysága elmarad a nagyintenzitású körforgó öntözőkétől. Abszolút nem egységes a szakirodalom abban a tekintetben, hogy mennyivel marad el hatásfokuk a hagyományos öntözőkétől, abban viszont igen, hogy perspektivikus módszerek, érdemi lehetőség rejlik bennük, így e területen további kutatásokra, mérésekre és a víztakarékosabb rendszerek fejlesztésére van szükség.
Korona alatti fagyvédelmi öntözés
A korona alatti öntözőberendezések 2,0-2,4 mm fúvóka-átmérőjű, 8-10 m szórástávolságú, 7 fok körüli szórásszögű, 2,5-3,5 bar üzemi nyomás mellett működő berendezések. Az alkalmazott víznorma jellemzően 2,0-3,0 mm/h között van, tehát kb. fele annyi vizet juttat ki, mint a hagyományos korona fölötti öntözők.
A kiöntözött víz kizárólag a talajfelszínt teríti be, a növényeket abszolút nem nedvesíti, ami miatt a korona fölötti öntözők ezzel összefüggő hátárnyai és kockázatai itt nem állnak fenn. Azaz nincsenek növényvédelmi problémák, nem lép fel a párologtatás hűtő hatásából eredő jelentős kárkockázat, ami a helytelen indítási és leállítási időpont vagy víznorma következménye. Szintén nem tapasztalható se ágtörés, se sziromhullás, továbbá beruházási és üzemeltetési költsége is alacsonyabb.
A korona alatti öntözőberendezések tehát jóval kevesebb kockázat és hibalehetőség mellett üzemeltethetők, mint a korona fölöttiek, viszont hatékonyságuk is jóval elmarad ettől. Alacsony hatásfokú módszernek tekinthető, optimális körülmények között is legfeljebb 1,5-2,0 °C-kal képes emelni az ültetvény hőmérsékletét. A légmozgásra szintén nagyon érzékeny, az 1-2 m/s-nál nagyobb szél könnyen leviszi a területről a megtermelt kis mennyiségű hőt. Ezért hatásfokához képest magas beruházási költsége miatt csak speciálisan fagyvédelmi célra történő létesítése nem ajánlható. Már meglévő – elsősorban öntözés céljára alkalmazott – öntözőberendezést viszont tanácsos lehet egy fagyos éjszakán működtetni, mert előfordulhat, hogy az elérhető kismértékű hőmérséklet-emelkedés is jelentős mértékű kártól mentheti meg az ültetvényt. A víz szórófejbe történő belefagyása nagyobb hidegben valószínűleg itt is korlátot jelent az alkalmazásban, bár erős lehűlés esetén egyébként sem hatékony.
Dr. Apáti Ferenc
egyetemi docens, Debreceni Egyetem
alelnök, Fruitveb
Felhasznált irodalom: