NAVODNJAVANJE I ODVODNJAVANJE

SEMINARSKI RADIZRADILI:

MLADEN BANOVIĆ,JOSIP BAĆAK

TRAINING MANUAL NO.1_INTRODUCTION TO IRRIGATION

(UVOD U NAVODNJAVANJE)

• Uvod u navodnjavanje je prvi u nizu trening priručnika o navodnjavanju.Sadrži uvodni razgovor o temama za navodnjavanje,kojima će se detaljnije baviti u ostalim dijelovima priručnika.Objedinjuje objašnjenja o pojmovima,uvjete,metode i izračune koji su osnovni za raspravu o temi.

CHAPTER 1-BASIC TERMS AND CALCULATIONS(OSNOVNI UVJETI I PRORAČUNI)

• U ovom poglavlju upoznajemo se sa osnovama,kako se računa površina,volumen,protok te uporabom grafa.

• Kada računamo koliko vode za navodnjavanje je potrebno za neku poljoprivrednu površinu,moramo poznavati površinu te parcele.Najčešći geometrijski oblici čije površine računamo su:

• Ako je parcela pravilnog oblika,površinu jednostavno izračunamo koristeći formulu,ako je nepravilnog oblika,onda je podijelimo na više dijelova.

• Također treba znati izračunati površinu poprečnog presjeka kanala kojim se dovodi poterbna voda za navodnjavanje.

Najčešći oblik poprečnog presjeka kanala je naopaki trapez:

• Protok vode kroz kanal/rijeku je volumen vode,koji protječe kroz kanal/rijeku u jedinici vremena.Protok se izražava u m3/s kod rijeka i glavnih kanala a kod jaraka u l/s.

• Nekada podatke treba prikazati i na grafu.(Graf je crtež u kojem je odnos između dvije ili više stavki informacija prikazan na simboličan način)

• Jedana od primjena grafa: - za određivanje rasta kukuruza u određenom vremenskom razdoblju

- kukuruz se zasadi,te se svaki tjedan izmjeri koliko je narastao

- izmjerene vrijednosti nanesu se na graf,spoje se, te se dobije krivulja rasta kukuruza

- pomoću krivulje se može odrediti visina kukuruza npr. nakon 2,5 tjedana,ona iznosi 7,5 cm

CHAPTER 2_SOIL AND WATER (TLO I VODA)

• TLO se sastoji od čestica različite veličine,većina ih potječe od rastresite stijene(to su mineralne čestice) ili su ostaci biljaka i životinja(to su organske čestice).

• Među česticama tla postoje prostori,koji se nazivaju PORE. Kada je tlo suho,pore su uglavnom ispunjene zrakom(ili nekim drugim plinom),dok nakon kiše ili navodnjavanja su uglavnom ispunjene vodom. U tlu se nalazi i korijenje biljaka,kukci,crvi,ličinke...

Oni pomažu provjetriti tlo i stvoriti povoljne uvjete za uzgoj biljaka.

• PROFIL TLA

-Plug sloj:20-30 cm debel,bogat organskim tvarima ikorijenjem,tamne boje(smeđe do crne),na njemu se vrši priprema zemljišta(oranje,tanjuranje).-Duboki plug sloj:sadrži puno manje organske tvari ikorijenja,boja je svijetlija(siva ili žućkasta).-Podzemni sloj:u njemu se teško nalazi organska tvar ili korijenje,nije važan za rast biljki.-Sloj stijene: sastoji se od čvrste stijene.

• TEKSTURA TLATekstura tla je postotak čestica pijeska,praha i gline u tlu.

Čestice Veličina(mm) Prepoznatljivo okom

šljunak > 1 očito

pijesak 0,5 do 1 lako

prah 0,002 do 0,5 jedva

glina < 0,002 nemoguće

Nazivi za tlo koje koriste farmeri

Nazivi korišteni u literaturi

lako(lako se obrađuje) pješčano tlo gruba tekstura

srednje ilovača srednja tekstura

teško(teško se obrađuje) glinovito tlo fina tekstura

• Osnovni načini uređenja agregata,odnosno oblici strukture tla su: zrnata,razlomljena,prizmatična i masivna struktura.

• STRUKTURA TLA• Struktura tla je grupiranje čestica tla(pijeska,praha,gline,organske

tvari i gnojiva) u porozne spojeve,oni se nazivaju AGREGATI.• Struktura tla se također odnosi na uređenje agregata,koji su

odvojeni porama i pukotinama.

prizmatičnazrnata(pijesci) razlomljena masivna

brz tok umjeren tok umjeren tok spor tok

Za razliku od teksture,struktura nije trajna,tako da poljoprivrednici nastoje postići zrnatu strukturu tla(jer voda lakše ulazi u tlo i bolje je klijanje sjemena).

• ULAZAK VODE U TLO • Infiltracija je proces ulaska vode sa površine u tlo.• Kapacitet infiltracije se izražava putem brzine infiltracije i

predstavlja količinu vode(u mm), koja se infiltrira kroz jedinicu površine zemljišta u jedinici vremena(minute ili sati).

• Na kapacitet infiltracije utječe: -tekstura tla(gruba tekstura ima velike čestice,između kojih su velike pore pa je tu veći kapacitet infiltracije nego kod fine teksture); -vlažnost tla(voda infiltrira brže kada je tlo suho nego kada je mokro); - struktura tla(voda brzo infiltrira u tlima zrnate strukture a vrlo sporo u masivnim i kompaktnim tlima)

• Saturacija: tijekom kiše ili navodnjavanja,sve pore u tlu se ispune vodom,kažemo da je tlo saturirano tj. zasićeno.U tom slučaju u porama nema zraka a biljke trebaju i zrak i vodu u tlu.Takvo stanje zasićenja biljke mogu izdržati 2-5 dana(osim riže).

• VLAŽNOST TLA• Sadržaj vlage u tlu: označava količinu vode prisutne u tlu.To se

obično izražava kao količina vode(u mm) prisutna na dubini od 1m u tlu (mm/m).

• Razdoblje zasićenja tla ne traje dugo.Nakon prestanka kiše,dio vode u većim porama se kreće put dolje,ovaj proces se zove PERKOLACIJA ILI DRENAŽA(u pješčanim tlima traje nekoliko sati, u glinovitim 2-3 dana)

• Poljski kapacitet• Nakon što je prestala kiša ili navodnjavanje,te je završio proces

perkolacije,velike pore u tlu su ispunjene zrakom i vodom,dok su male pore u potpunosti ispunjene vodom.Ovakvo stanje se naziva POLJSKI KAPACITET. Kada je stanje poljskog kapaciteta,sadržaj vode i zraka u tlu je idealan za rast usjeva.

• Trajna točka uvenuća• Sadržaj vode u tlu pri kojem biljke nepovratno venu i

ugibaju,naziva se TRAJNA TOČKA UVENUĆA. U tom stanju tlo još sadrži malo vode,ali korijenje biljaka je ne može isisati iz tla.

• DOSTUPNA KOLIČINA VODE BILJKAMA• Količina vode koja je dostupna biljkama,je količina vode

pohranjena u tlu kada je stanje poljskog kapaciteta, minus količina vode u tlu kad nastupi trajna točka uvenuća biljke.

• Dostupna količina vode ovisi o teksturi i strukturi tla.• Poljski kapacitet,trajna točka uvenuća i dostupna količina

vode su obilježja vlage u tlu.

• VODNO LICE• Voda s površine ulaz u tlo,te se procjeđuje ispod zone korijenja

biljaka i hrani dublje slojeve tla koji su trajno zasićeni, vrh zasićenog sloja naziva se VODNO LICE.

• Nakon obilnih padalina razina podzemne vode raste,može dostići i zasititi zonu korijenja biljaka.Gornji sloj podzemne vode,koja izlazi na površinu naziva se SLOBODNO VODNO LICE.

• Kapilarno dizanje vode• Voda se može kretati prema dolje kao i horizontalno,te prema

gore.Tlo iznad podzemne vode može usisat vodu kroz vrlo male pore koje se zovu kapilare.Ovaj proces se zove kapilarno dizanje. U glinovitom tlu,kretanje vode put gore je sporo ali prekriva duge udaljenosti(80cm do nekoliko metara).Kod pjeskovitog tla,kretanje vode je brzo ali pokriva kratke udaljenosti(20-50cm).

• EROZIJA TLA VODOM• Erozija je transport tla s jednog mjesta na drugo.Vjetar i kiša

mogu uzrokovati eroziju ali i pod navodnjavanjem se to može dogoditi.

• Erozija tla vodom ovisi o: -nagibu(nakošena polja su više izložena eroziji); -strukturi tla(pješčana tla su više osjtljiva na eroziju); -površinskom otjecanju vode(brzo ili veće tečenje izaziva veću eroziju)

• Postoje dvije glavne vrste erozije uzrokovane vodom: list erozija i vododerina erozija. One su često u kombinaciji.

• List erozija je uklanjanje vrlo tankog sloja ili lista površinskog sloja sa kosog zemljišta. To se događa na velikim površinama i uzrokuje većinu gubitaka tla.

• Znakovi list erozije: - eroziji je izložen samo tanki dio površinskog sloja ili su dublji

slojevi djelomično izloženi a nekada je i čvrsta stijena izložena -vrlo velike količine pijeska,šljunka i finog materijala su

uklonjene -izloženost korijenja -depozit erodiranog materijala u podnožiju padine

• Vododerina erozija je uklanjanje tla koncentriranim tokom vode,dovoljno velikim da se formira kanal ili jaruga.Ove jaruge nose vodu tijekom kiše ili navodnjavanja i postupno postaju šire i dublje.

• Znakovi ove erozije na polju koje se navodnjava: -nepravilna promjena u obliku i duljini brazde -akumulacija erodiranog materijala na dnu brazde -izloženost korijenja biljki

CHAPTER 3_ELEMENTS OF TOPOGRAPHY(ELEMENTI TOPOGRAFIJE)

• NAGIBI• Nagib je porast ili pad zemljine površine.Važno je da poljoprivrednik

identificira nagibe na terenu, to je lako prepoznati u brdovitom području.Ako se počnemo penjati od podnožja prema vrhu, to je rastući nagib a od vrha prema dnu je padajući nagib.

• Ravne površine nikad nisu strogo horizontalne, postoje blage padine u naizgled ravnom području, ali su jedva primjetne golim okom. Točnim premjerom zemljišta, potrebno je identificirati ove takozvane ravne površine.

• Nagib se izražava kao omjer,visinske razlike između dvije točke polja i horizontalne udaljenosti između tih dviju točaka.

• S = visinska razlika(m)/horizontalna udaljenost(m)

• Tablica nagiba poljoprivradnih površina

Nagib (slope) % ‰

horizontalno 0 do 0,2 0 do 2

vrlo ravno (very flat) 0,2 do 0,5 2 do 5

ravno (flat) 0,5 do 1 5 do 10

umjereno (modernate) 1 do 2,5 10 do 15

strm (steep) > 2,5 > 25

-Debela strelica predstavljasmjer glavnog nagiba,doktanja strelica označava smjer poprečnog nagiba,koji prelazipreko smjera glavnog nagiba.

• KRIŽNI NAGIBI

• VISINA TOČKE

• Ako je točka A izabrana za referentnu točku, tj. to je “o” onda je visina neke točke vertikalna udaljenost između A i te točke. Referentna točka (A) se naziva REPER.To je točka poznate nadmorske visine,služi za određivanje visina drugih točaka. Ta točka je trajna,označava se na terenu sa željeznom šipkom u betonskoj bazi ili čvrstoj stijeni. Reper ima poznatu nadmorsku visinu,koja je određena od SRM(srednja razina mora).Reducirana razina(RL) predstavlja vertikalnu udaljenost između SRM i neke točke

M.S.L(srednja razina mora) ; B.M(točka poznate nadmorske visine)

• IZOHIPSE• Izohipse su zamišljene linije koje povezuju sve točke koje

imaju istu visinu.• Mogu biti predočene na primjeru jezera.Vodostaj jezera se

može pomicati gore ili dolje ali površina vode uvijek ostaje horizontalno.Razina vode na obali čini izohipsu,jer spaja sve točke iste visine.

Izohipse su korisne za ilustraciju topografije polja na ravnoj karti,visna svake izohipse je na karti označena,tako da brda ili depresije možemo lako identificirati.

• KARTE• Raspored izohipsi na karti prikazuje promjene u topografiji

polja

• U brdovitim područjima izohipse su neposredno blizu,dok su dosta razmaknute na ravnijim terenima. Što su izohipse bliže nagib je veći a što su izohipse dalje nagib je manji.

• Na brdu izohipse tvore krugove,pri čemu se vrijednosti njihovih visina povečavaju od ruba prema centru. U depresijama,izohipse također tvore krugove,pri čemu vrijednosti njihovih visina opadaju od ruba prema centru.

• Izohipse različith visina ne mogu se međusobno siječi.• Izohipsa je kontinuirana linija,ne može biti izolirani dio

izohipse na karti.• Da bi karta bila korisna ona mora imati mjerilo.Mjerilo je

omjer udaljenosti između 2 točke na karti i njihove stvarne udaljenosti na terenu.Mjerilo 1:5000 znači da 1cm na karti odgovara 5000 cm na terenu.

-u M 1:25003,5 cm na kartije 8 750 cm u prirodi

CHAPTER 4_RAINFALL AND EVAPOTRANSPIRATION(KIŠA I EVAPOTRANSPIRACIJA)

KIŠA•Usjevi trebaju vodu da bi rasli i donosili plodove, a najvažniji izvor vode je upravo kiša•Kada nema dovoljno vode od kiše potrebno je navodnjavanje•Premala količina navodnjavanja dovodi do propadanja usjeva, dok prevelika nije dobra zbog nepotrebne potrošnje vode i nepoželjne saturacije korijena

• Kišu opisujemo (1) količinom, (2) intezitetom i (3) distribucijom u vremenu

• (1) Količina kiše

• Zamislimo otvorenu kutiju širine 1m, dužine 1m i visine pola metra postavljenu na polju

• Pretpostavimo da nakon kiše kutija skupi vodu u visini od 10 mm

• Polje oko kutije također skupi kišnicu visine 10mm

• Volumenski to iznosi 10 litara za svaki metar kvadratni polja

• Znači od kiše visine 1 mm svaki četvorni metar polja primi 1 litru vode

• (2) Intezitet kiše

• Intezitet kiše je količina primljene kiše izražena u mm podijeljena s trajanjem kiše izraženim u satima

• Intezitet kiše je bitan da odredimo koliko je ta kiša zapravo dobra za tlo

• Kiša velikog inteziteta uzrokuje da se čestice tla usitne i tako spriječe infiltraciju vode u tlo, a povećaju otjecanje

• (3) Distribucija kiše• bitno je poznavati distribucije kiše jer se može

dogoditi da je kiša pala samo na početku i na kraju mjeseca što znači da je u međuvremenu potrebno navodnjavanje

• S druge strane, mnogo povoljniji slučaj jest da kiša ravnomjerno pada tokom cijelog mjeseca

Efektivna kiša

1. kiša2. infiltracija3. zadržavanje4. otjecanje5. evaporacija6. infiltracija7. perkolacija 8. zadržavanje u korijenu Efektivna kiša = (1) – (4) – (5) – (7)

Evapotranspiracija •količina vode koju je iskoristila biljka za život (transpiracija) i količina vode koja je isparila s okolnog tla (evaporacija)

CHAPTER 5_IRRIGATION SYSTEM(SUSTAV NAVODNJAVANJA)

• glavni dovodni sustav

• pumpna stanica

• sustav za prijenos i distribuciju • otvoreni kanali, najčešće trapeznog

poprečnog presjeka

• zemljani kanal• potrebno redovito održavanje da se kontrolira

rast korova

• postavljeni kanali• postava od betona, kamena, cigle• sprječava rast korova i curenje vode

• kontrola erozije• veći nagib znači veća brzina

• kontrola distribucije• pregradne kutije

• skretnice usmjere dio vode iz glavnog kanala u sporedni

• kontrolne građevine nam služe za dovod vode iz kanala u polje koje se navodnjava

• potrebno je podignuti razinu vode

• građevine za prijelaz vode

• Sustavi za dovođenje vode do polja• najjednostavniji: kantica

• navodnjavanje preko brazda

• navodnjavanje bazenima

CHAPTER_6 DRAINAGE

• kada je tlo već u potpunosti saturirano postoji opasnost od pojave bazenčića vode na površini

• to je opasno za biljke jer produžavaju vrijeme saturacije, ali osim vode njima je potreban i zrak kojeg u ovom slučaju nema dovoljno

• tipovi drenaža• drenaže mogu biti prirodne i umjetne• prirodne često nisu dovoljno• dva tipa umjetnih drenaža

nadzemna podzemna

• Podzemna drenaža (odvođenje vode iz korijena)

• Duboki otvoreni drenovi

• Drenanžne cijevi (glinene, plastične ili betonske)

CHAPTER 7_ SALTY SOLIS(SLANA TLA)

• Sol u tlu može potjecati od kamenja, morske vode i od navodnjavanja

• Nakon evapotranspiracije voda ispari u atmosferu dok sol ostane u tlo, to je proces salinizacije

• Tolerancija biljaka na sol