Wykład 11. SYSTEMY NAWADNIAJĄCE Działanie wody w procesie nawadniania: 1. Działanie na glebę (zjawiska fizyczne, chemiczne, biologiczne): • zwiększają wydatnie wilgotność gleby , • sprzyjają powstawaniu struktury agregatowej gleby, • mogą powodować niszczenie struktury istniejącej, • umiarkowana kolmatacja sprzyja właściwościom fizycznym gleby, nadmierna powoduje zaskorupienie gleby, zmiany wysokościowe, • może powodować powstawanie warstw nieprzepuszczalnych, • może sprzyjać ługowaniu NPK, • może powodować wtórne zasolenie, • kształtują odczyn gleby zmniejszając jego kwasowość, • w klimacie suchym powodują zahamowanie rozkładu masy organicznej, w umiarkowanym mogą uaktywniać procesy anaerobowe, • sprzyjają rozwojowi mikroflory, zwiększają amonifikację i nitryfikację; • • • Działanie na mikroklimat: zmiany w bilansie cieplnym pola – zmniejsza się albedo, wzrasta ilość ciepła zużywana na parowanie i transpirację, maleje ilość ciepła na ogrzanie atmosfery i gleby, zmniejszają się dobowe amplitudy temperatur, obniżenie średniej temperatury dobowej, zmniejszenie niedosytów wilgotności; 3. • • • • • Działanie na roślinność: na użytkach zielonych zmiany gatunkowe roślinności, w monokulturach wzrost ilości i jakości biomasy, zwiększają turgor roślin, intensyfikują asymilację (wzrost masy), zmniejszają masę korzeniową, wzrasta masa nadziemna, zmniejszają sztywność łodyg (u zbóż łatwość wylegania). 2. • Podział nawodnień ze względu na ich główne cele i zadania: zwilżające – dostarczenie wody do gleby lub atmosfery, jeżeli w danym środowisku i momencie jest jej minimum w stosunku do potrzeb roślin, użyźniające – dostarczenie związków odżywczych (rozpuszczone sole lub namuły) do gleb o niskiej żyzności, przemywające – do usuwania szkodliwych związków z profilu glebowego, regulujące stosunki termiczne – ocieplenie gleby i przyśpieszenie rozmarzania na wiosnę, środek ochronny przed przymrozkami, obniżenie temperatur w przyziemnej warstwie powietrza, ochronne – do zwalczania niektórych chwastów lub szkodników zwierzęcych, oczyszczające – do oczyszczania ścieków bytowych, komunalnych i przemysłowych z równoczesnym ich wykorzystaniem dla nawożenia oraz zwilżenia gleby. Podział nawodnień ze względu na sposób dostarczenia do czynnej warstwy gleby i rozprowadzenia jej w profilu glebowym: napowierzchniowe: zalewowe (zalewy naturalne, kierowane i regulowane), nasiąkowe : stokowe (stoki jednospadkowe, grzbietowe, rowy rozlewowe, smużne), bruzdowe, deszczowniane (deszczownie stałe, półstałe, ruchome), kroplowe, podpowierzchniowe: przesiąkowe (wgłębne) – ciśnieniowe, bezciśnieniowe i próżniowe, podsiąkowe : podsiąk stały (stały poziom zw. w. gr.), podsiąk okresowy (zmienny poziom zw. w. gr.). Szczegółowe urządzenia do nawodnień 1. Nawodnienia zalewowe a) Zalewy kierowane roztopowe (limany) b) Zalewy kierowane powodziowe Schematy nawodnień zalewowych regulowanych Układ zależny Układ niezależny z doprowadzalnikiem Układ niezależny z dopr. i rowem odpł. 2. Nawodnienia nasiąkowe Schemat działania nawodnień stokowych - stosowane w różnorodnych warunkach produkcyjnych, glebowych, topograficznych, na spadkach terenu 1-100‰ i przy dysponowaniu dużym oraz małym dopływem wody. Nadają się do nawadniania wodą i ściekami. System grzbietowy System rowów rozlewowych System smużny (nawodnienie pasmowe) System nawodnień bruzdowych Rozplanowanie nawodnień bruzdowych 3. Nawodnienia deszczowniane Podstawowe elementy składowe systemów deszczownianych: ujęcie wody napowierzchniowej lub podziemnej; agregat pompowy lub pompownia dostosowana wydajnością do wielkości nawadnianego obszaru; rurociągi tłoczne napowierzchniowe lub podziemne doprowadzające wodę pod ciśnieniem od pomp do urządzeń deszczujących; urządzenia deszczujące ze zraszaczami. Podział deszczowni ze względu na wielkość nawadnianej powierzchni: małoobszarowe – kilka do 50 ha, wydajność pompy < 25 dm3·s-1; średnioobszarowe – 50 – 300 ha, wydajność pompy 26 – 150 dm3·s-1; wielkoobszarowe – 300 – 600 (800) ha, wydajność pompy > 150 (300) dm3·s-1. Podział systemów deszczownianych ze względu na stopień związania z określonym obszarem: Deszczownia ruchoma Deszczownia półstała Deszczownia stała Deszczownia okresowo stała Zastosowania deszczowni : nawodnienia zwilżające; nawożenie roślin nawozami mineralnymi wraz z nawadnianiem; rozdeszczowywanie wstępnie oczyszczonych ścieków i gnojowicy; nawodnienia techniczne celem ułatwienia zbioru roślin korzeniowych i ochrony plonu przed uszkodzeniami; deszczowania ochronne przed przymrozkami; deszczowania klimatyzujące celem ochłodzenia otoczenia roślin; do chemicznej ochrony roślin; deszczowania barwiące w sadach jabłoniowych i śliwkowych. Podstawowe urządzenia deszczujące (napowierzchniowe urządzenia deszczujące i deszczownie samobieżne): przenośne rurociągi deszczujące; przeciągane rurociągi deszczujące; przetaczane rurociągi deszczujące; frontalne rurociągi deszczujące; obrotowe rurociągi deszczujące; nawijane rurociągi deszczujące; wleczone węże rozwijane z bębna; okresowo stałe rurociągi deszczujące; mieszane instalacje deszczujące. 4. Nawodnienia wgłębne (przesiąkowe) Schemat działania nawodnienia przesiąkowego Systemy nawodnień przesiąkowych: ciśnieniowe, bezciśnieniowe, próżniowe (decyduje wysokość ciśnienia wytworzonego w rurociągach, która decyduje o mechanizmie przenikania wody do gleby. 5. Nawodnienia podsiąkowe Schemat działania nawodnienia podsiąkowego: rowami otwartymi, drenami Podział nawodnień podsiąkowych System Odmiana Forma Nawodnienia podsiąkowe ze stałym zwierciadłem wody gruntowej – tzw. podsiąk stały Nawodnienia podsiąkowe ze zmiennym zwierciadłem wody gruntowej – tzw. podsiąk okresowy 1a. Wspólna sieć osuszająconawadniająca – układ zależny; 1b. Odrębna sieć nawadniająca – układ niezależny Sieć szczegółowa w postaci rowów lub drenów 1a. Wspólna sieć osuszająconawadniająca – układ zależny; 1b. Odrębna sieć nawadniająca – układ niezależny Jak w poz. 1 oraz: 1. z wykorzystaniem zrzutów; 2. bez wykorzystania zrzutów 6. Nawodnienia kroplowe Systemy nawodnień kroplowych: przewody z mikroporami (pocące się węże); przewody z drobną perforacją; rurociągi z podwójną ścianą (w wewnętrznej – otwory dozujące, w zewnętrznej otwory kroplujące); przewody z emiterami kropel; - rurociągi z labiryntowymi emiterami kropel (emiterami w postaci zaworów igłowych, emiterami jednolub wieloprzeponowymi, emiterami wirowymi. Emitery wykonane z tworzyw sztucznych w kolorze czarnym – zmniejszenie rozwoju mikroorganizmów wewnątrz emitera. Emitery umieszczone z reguły w odległości 0,5-1,0 m, co umożliwia nawodnienie pasa gleby wzdłuż linii przewodu. Nawadnianie roślin w szklarniach i pod osłonami Systemy nawodnień w uprawach pod osłonami: kroplowe punktowe (do nawadniania roślin rosnących w pojemnikach i na wełnie mineralnej); kroplowe taśmy i linie kroplujące (w uprawie rzędowej roślin na stołach lub zagonach); podpowierzchniowe (w uprawie roślin na zagonach przy stosunkowo grubej warstwie gleby); mikrozraszające stałe (w uprawach kwiatowych jako instalacje podwieszane lub zwilżające podłoże bez moczenia liści); mikrozraszające ruchome; zamgławiające (do schładzania roślin); podsiąkowe (do uprawy roślin w małych pojemnikach, zagony piaskowe, maty podsiąkowe); zalewowe (stoły zalewowe i stoły uprawowe). Profile podłużne 1. 2. Profil podłużny rowu zbiorczego Profil podłużny cieku zasadniczego – to co my robiliśmy