SPECIFIČNOSTI PROIZVODNJE RATARSKIH I POVRTARSKIH BILJNIH VRSTA U USLOVIMA NAVODNJAVANJA

Doc. dr Borivoj Pejić

Poljoprivredni fakultet Novi Sad

E-mail pejic@polj.ns.ac.yu

Navodnjavanje - dodavanje vode zemljištu sa ciljem povećanja njegove vlažnosti i obezbedjenja biljaka lakopristupačnom vodom u slučajevima prirodnog deficita potrebne vode

Zavisi od više faktora: klime, zemljišta, zahteva pojedinih biljaka za vodom, posebno od uvodjenja odredjenih kultura i specifičnih vidova gajenja pojedinih useva

U Vojvodini je izgradjeno 94.000 ha zalivnih sistema (180-190), oko 53,4% (50.750 ha) se nalazi u Bačkoj, 34,8% (33.100 ha) u Banatu, a samo 11,8% u Sremu (10.150 ha)

U odnosu na ukupnu obradivu površinu (1.646.507 ha) navodnjavana površina obuhvata 5,7%. Od izgradjenih sistema za navodnjavanje u funkciji je oko 57% (54.000 ha -3,3%), a od toga u relativo ispravnom stanju 50-60% (27.000-33.000 ha -1,6-2,0%)

Vodni bilans zemljišta (po metodi Thornthwaite-a) – prosečni podaci za meteorološku stanicu Rimski Šančevi (1964-2003. god.)

61000000000152917v (mm)

158003406451000000m (mm)

5483154341598712299532330ETR (mm)

80350000175494100100100r (mm)

+ 45+ 35000- 17- 37- 40- 600+ 20∆

609485043415970855947383237P (mm)

706315468112313812299532330ETP (mm)

601,94,019,648,578,1101,6105,494,977,046,922,23,70,0(ETP) mm

47,720,181,193,536,268,598,977,916,153,391,390,160,00I

11,11,65,611,516,820,721,319,616,611,26,21,5- 0,7t (oC)

Godišnjevrednosti

XIIXIXIXVIIIVIIVIVIVIIIIIIElementi

POTREBE BILJAKA ZA VODOM I EVAPOTRANSPIRACIJA

Evapotraspiracija – složen biofizički proces – zavisi od kompleksnog delovanja brojnih činilaca:- obezbedjenosti biljaka vodom u periodu vegetacije- uslova spoljne sredine- biljne vrste- zemljišta i njegovih svojstava- nivoa agrotehnike

Potencijalna evapotranspiracija (ETP) definiše potrebe biljaka za vodom – u vodnom bilansu se pojavljuje kao stavka prihoda, a stvarna, realna evapotraspiracija (ETR) se u vodnom bilansu pojavljuje kao ukupan rashod vode

Vrednosti ETP služe kao osnova svih obračuna u navodnjavanju – kao neophodan elemenat u vodnom bilasu za utvrdjivanje deficita ili suficita padavina, odnosno vode u toku vegetacije

Odredjivanje ETP vrednosti nije jednostavno – direktna merenja – indirektni metodi odredjivanja

Direktna merenja: lizimetri i evapotranspirometri, utvdjivanje ETP proučavanjem kolebanja podzemne vode, integralni metod, utvrdjivanje ETP metodom priliva i oticanja vode, merenje ETP u poljskim uslovima na eksperimentalnim parcelama

Indirektni metodi odredjivanja: obračun na osnovu izmerene ili obračunate vrednosti isparene vode sa slobodne vodene površine, obračun preko referentne evapotranspiracije (Eto) - metod Penman-a, Thornthwaite-a, Blaney i Criddle-a, obračun bioklimatskim postupkom primenom hidrofitometeoroloških indeksa

Merenje ETP u poljskim uslovima na eksperimentalnim parcelama

Izbor lokacije eksperimentalnog polja – da podzemna voda nema uticaja na snabdevanje biljaka – da nema uslova za oticanje padavina

Primer odredjivanja potreba kukuruza za vodom u poljskim uslovima (Bošnjak, 1987)

Merenje ETP u poljskim uslovima primenom različite predzalivne vlažnosti zemljišta

Potencijalnu evapotranspiraciju (ETP), odnosno potrebe biljaka za vodom predstavlja bilans prihoda i rashoda vodne na varijanti sa predzalivnom vlažnošću zemljišta gde je postignut najveći prinos

Indirektni metodi odredjivanja ETPIsparavanje sa slobodne vodene površine

Potrošnja vode od strane biljaka pri optimalnoj obezbedjenosti vodom i isparavanje sa zemljišta i slobodne vodene površine podležu fizičkim zakonima isparavanja

Iako transpiracija neosporno zavisi od uslova spoljne sredine, isto tako zavisi i od osobina biljke, i predstavlja u stvari biofizički proces, i zato ukupnu potrebu biljaka za vodom (transpiracija + isparavanje) treba smatrati samo PRIBLIŽNO EKVIVALENTOM ISPARAVANJU SA SLOBODNE VODENE POVRŠINE

PBV = Eo k

PBV = potrebe biljaka za vodom (mm)Eo = evaporacija sa slobodne vodene površine (mm)k = korekcioni indeks za obračun ETP u odnosu na Eo

Eo - evaporacija sa slobodne vodene površine može da se obračuna (Daltonova i mnoge druge formule) ili direktno izmeri (evaporimetri, atmometri)

Eo = (es – ed) f (u)Eo = evaporacija sa slobodne vodene površinees = maksimalni pritisak vodene pare u vazduhu pri temperaturi vodene površineed = pritisak vodene pare pri temperaturi tačke rosef(u) = funkcija brzine vetra

Za merenje evaporacije koriste se različiti evaporimetri, ali su tri prihvaćena kao standardi:- evaporimetar Klase A (US Class A pan)- evaprimetar Wild-a- evaprimetar po Piche-u

Potrebe biljaka za vodom se obračunavaju množenjem izmerene Eo sa korekcionim indeksom »k«Korekcioni indeks »k« se odredjuje korelacionom analizom izmerene potencijalne evapotranspiracije u poljskim uslovima, biološkim putem i izmerene Eo evaporimetara

Eo

ETPk =

Korekcioni indeksi se odredjuju za vegetacioni period ili podperiode vegetacije poljoprivrednih biljakaOd velike su praktične vrednosti za pedoklimatske uslove u kojima su odredjeni i mogu biti pouzdan oslonac u realizaciji racionalnog zalivnog režima gajenih biljaka

Korekcioni indeksi ETP za kukuruz i soju u odnosu na Eo izevaporimetara (prosek za period vegetacije - Bošnjak, 1982)

0,73-u usevu sojeKlasa A

-0,88u usevu

kukuruzaKlasa A

0,711,71pored useva kukuruza

Klasa A

0,510,51meteorološka

stanicaPiche-a

1,321,33meteorološka

stanicaWild-a

0,570,60meteorološka

stanicaKlase A

sojakukuruzlokacijatip

Korekcioni indeksiEvaporimetar

Obračunate vrednosti ETP (mm) različitim metodama za Vojvodinu

604,4609,5941,3742,7Ukupno

85,896,1134,689,5IX

94,7130,7165,9127,5VIII

90,7139,9178,3134,8VII

126,7100,6187,4158,7VI

142,189,5159,8136,9V

64,452,7115,395,3IV

AlpatjevThornthwaiteBlaney-CriddlePenmanMesec

Metoda Thornthwaitea

a = 0,0016 I + 0,5, ETP = (ETP) k

(ETP) = nekorigovana mesečna potencijalna evapotranspiracija, mm

t = srednja mesečna temperatura vazduha, oC

I = godišnji termički indeks (predstavlja sumu mesečnih termičkih indeksa i)

k = korekcioni koeficijent za geografsku širinu

ETc = kc ETo

ETc = potrebe za vodom biljne vrste, mmkc = koeficijent za biljnu vrstu,ETo = referentna evapotranspiracija, mm

(ETP) = 16 (10 t/I)a, I = Σ i, i = (t/5)1,514,

Krive podperioda u razviću biljaka i biljnih koeficijenata kc – Dorenbos i Pruit, 1977

Hidrofitometeorološki indeksi za kukuruz (Bošnjak, 1982)

2,070,470,560,060,18Prosek za

jun, jul, avgust

1,170,380,490,040,15Prosek za

veg. period

1,042,131,962,111,56

0,280,510,450,440,29

0,360,590,530,550,41

0,030,060.060,050,02

0,110,180,180,180,11

MajJunJul

AvgustSeptembar

Globalno zračenje(kJ/cm)

Dužina insolacije

(h)

Def. zasićenosti vazduha vodenom parom

(mb)

Relativna vl.

vazduha(%)

Temperaturavazduha

(°C)Mesec

Obračun potreba biljaka za vodom bioklimatskim postupkomprimenom hidrofitotermičkih indeksa

ETP = hfti ∑t

ETP = potencijalna evapotranspiracija za period vegetacije, (mm)

hfti = hidrofitotermički indeks (mm/°C)

∑t = suma srednje dnevnih temperatura vazduha za period vegetacije, (°C)

Hidrofitotermički indeksi pokazuju koliko milimetara vode biljke troše na ETP za svaki stepen srednje dnevne temperature vazduha

Kukuruz 0,15, soja 0,16, suncokret 0,16, šećerna repa 0,18, hmelj 0,18, lucerka 0,20 krompir 0,19, luk 0,19, kruška 0,16, jabuka 0,17, vinova loza 0,15-0,16

Vodni bilans kukuruza za Vojvodinu u 2003. god.

000000v (mm)

2902571901040m (mm)

2183062312768ETR (mm)

000160r (mm)

000-1-59∆

158306231269P (mm)

5085513312113168ETP (mm)

0,110,180,180,180,11hfti

19,416,623,821,624,219,9t (oC)

Vegetacioniperiod

IXVIIIVIIVIV

t - srednja mesečna temperatura vazduha (oC)hfti - hidrofitotermički indeks za kukuruzETP - mesečne vrednosti potencijalne evapotranspiracije (mm)P - padavine (mm)∆ - voda koja popunjava (+) ili se troši iz rezervi zemljišta (-)r - predvegetacione rezerve lokopristupačne vode u zemljištu (mm)ETR - mesečne vrednosti stvarne evapotranspiracije (mm)m - deficit vode (mm)v - suficit vode (mm)

Potrebe ratarskih i povrtarskih biljaka za vodomu klimatskim ulovima Vojvodine

Pšenica - 320-360 mm – u aprilu, maju, junu 200 mm

Kukuruz - 450-530 mm, april do 20 mm, maj 30-70 mm, jun 120-130 mm, jul 110-120 mm, avgust 100-120 mm, septembar 50-60 mm, oktobar do 30 mm. Prosečna dnevna potrošnja vode na ETP kukuruza u periodu vegetacije 3-3,5 mm, maksimalna 5-7 mm

Šećerna repa – 550-560 mm, april 60 mm, maj 90 mm, jun 110 mm, jul 125, avgust 120 mm, septembar 50 mm – dnevne potrebe u proseku u I podperiodu (nicanje do kraja juna) 2,7 mm, u II podperiodu (početak jula – druga dekada avgusta) 4,5 mm, u III podperiodu (ostatak vegetacionog perioda) 2,5 mm

Soja – 450-480 mm, april 10-40 mm, maj 30-60 mm, jun 90-110 mm, jul 100-125 mm, avgust 100-120 mm, septembar 50-80 mm - dnevne potrebe u proseku 1-4 mm, 3-4 mm u junu julu i avgustu, maksimalna potrošnja 5,5 mm

Suncokret – 450 mm

Lucerka – u prvoj godini iskorišćavanja 540-590 mm, u narednim godinama 670-730 mm – u pojedinim otkosima 140-170 mm - peti otkos 85-115 mm

Hmelj – 470 mm – mladi jednogodišnji 360 mm izbijanje izdanaka 23 mm, porast stabla 141 mm, formiranje zaperaka 78 mm, cvetanje 59 mm, poslecvetno mirovanje 38 mm, porast šišarica 62 mm, tehnološko dozrevanje 48 mm

Krompir – 460-480 mm, prosečna potrošnja u periodu vegetacije 3,5 mm, jun –polovina avgusta u proseku oko 5 mm, maksimalna 7-8 mm

Kod vrsta čija je setva rano u proleće, a žetva kasno u jesen, ili kod vrsta koje se proizvode iz rasada potrebe za vodom dostižu od 400-650 mm do 700 mm (paradajz450-520 mm, paprika 530-630 mm, krastavac 250-400 mm, crni luk 480-490 mm)

Za klimatske uslove Vojvodine može se proceniti da su ukupne potrebe za vodom povrtarskih biljaka kratke vegetacije koje se gaje rano u proleće ili jesenje zimskom periodu od 150-200 mm (salata, spanać)

Zalivni režim ratarskih i povrtarskih biljaka

Odredjivanje vremena zalivanja gajenih biljaka, odnosno utvrdjivanje optimalnog ili racionalnog zalivnog režima u odnosu na zemljište i klimatske uslove nivo agrotehnike i biološke karakteristike gajenih biljaka – jedno od najvažnijih pitanja u praksi navodnjavanja

Česta zalivanja bez stvarne potrebe: neracionalno trošenje vode, neželjene posledice (zabarivanje, zaslanjivanje, ispiranje asimilativa i osiromašenje oranice, irigaciona erozija), povećani troškovi

Redja zalivanja: efekat navodnjavanja je mali ili izostaje, prinosi su ispod očekivanih

Klimatski uslovi Vojvodine – semiaridni - semihumidni - velika variranja padavina tokom godine, posebno u vegetacionom periodu i pojedinim mesecima – nemoguće predvideti čvrstu šemu zalivanja

Postoji više metoda za utvrdjivanje potrebe za zalivanjem – jednostavnost postupka i brzina odredjivanja

Svi metodi mogu da se podele u tri osnovne grupe:1. Zemljištea) prema stanju vlažnosti zemljišta2. Biljkaa) prema kritičnom periodu za vodu i fazama razvića pojedinih biljakab) prema spoljašnjim morfološkim promenama na biljkamac) prema unutršnjim fiziološkim pokazateljima3. Evapotranspiracijaa) prema obračunu svakodnevnog utroška vode evapotranspiracijom - metod bilansa vode, bioklimatski metodb) prema odnosu utroška vode u lizimetrima, evapotranspirometrimac) prema odredjenim turnusima

Odredjivanje vremena zalivanja prema vlažnosti zemljišta

Odredjivanje vremena zalivanja prema vlažnosti zemljišta zahteva poznavanje vodnih konstanti koje definišu raspon lakopristupane vode za biljke u zemljištu i praćenje dinamike vlažnosti u njemu

Poljski vodni kapacitet (PVK) – gornja granica optimalne vlažnosti 0,3-0,5 b, pF 2,7-2,5Vlažnost prekida kapilarne veze – 3,0 b, pF 3,5 (donja granica optimalne vlažnosti za povrtarske biljne vrste)Lentokapilarna vlažnost – 6,25 b pF 3,8 (donja granica optimalne vlažnosti za ratarske biljne vrste)

A - kapilarna voda u užem smisluB - kapilarna funikularna vodaC - kapilarna dodirna voda

Vlažnost zemljišta se odredjuje jednom od brojnih metoda – najčešće termogravimetrijskom sušenjem uzoraka u sušnici na temperaturi 105-110oC

Donju granicu optimalne vlažnosti zemljišta u praksi navodnjavanja definiše termin –tehnički minimum vlažnosti (TM) koji označava vlažnost zemljišta pri kojoj treba početi sa zalivanjem

Tehnički minimum vlažnosti zemljišta izražava se u % od PVK

Na srednje lakim – srednje teškim zemljištima za ratarske biljne vrste iznosi 60-65% od PVK, a za povrtarske 75-80% od PVK

Učestalost merenja vlažnosti zemljišta zavisi od:zalivne norme, veličine ETP, metode odredjivanjaDubina: sloj zemljišta gde se nalazi osnovna masa korena (povrće–40 cm, ratarske biljne vrste 50-70 cm

Prikaz utvrdjenog tehničkog minimuma (TM) vlažnosti zemljišta za soju (Bošnjak, 1987)

Vrednosti tehničkog minimuma vlažnosti mogu da se izraze i u odnosu na ukupno pristupačnu vodu za biljke u zemljištu – zalivati kada se utroši polovina do 2/3 pristupačne vode

TM = VTV + PVK-VTV/2

TM = VTV + PVK-VTV/3PVK – poljski vodni kapacitetVTV – vlažnost trajnog venjenja

Odredjivanje vremena zalivanja prema kritičnim fazamarazvića pojedinih biljaka

Kritični periodi za vodu kod biljaka mogu da se koriste za odredjivanje šeme zalivanja

Efekat navodnjavanja po kritičnim fazama razvića uopšte, a posebno pojedinih zalivanja u odredjenim fazama zavisiće od pedoklimatskih uslova pre svega od količine i rasporeda padavina – metoda se ne može šablonski primenjivati – zalivanja ne mogu biti kalendarski fiksirana

Klimatski uslovi Vojvodine:– najpovoljnija šema zalivanja kukuruza: u fazi 7-8 listova, pred metličenje i po završetku oplodnje, soje: cvetanje, formiranje mahuna, nalivanje zrna, krompira: butonizacija, cvetanje, porast krtola- u realizaciji zalivnog režima povrtarskih biljaka ova metoda nije prihvatljiva jer i najmanje odstupanje od optimalnih vrednosti vlažnosti zemljišta vodi opadanju produktivnosti biljaka i prinosa

Odredjivanje vremena zalivanja obračunom svakodnevnog utroška vode evapotranspiracijom - metod bilansa vode, bioklimatski metod

Primena vodnog bilansa - bioklimatskog postupka podrazumeva svakodnevno bilansiranje sadržaja lakopristupačne vode za biljke u zoni aktivne rizosfere zemljišta sa pozicija priliva i utroška u cilju odredjivanja vremena zalivanja

Za ovu namenu neophodno je poznavati ETP na dnevnom nivou koja se obračunava bioklimatskim postupkom primenom hidrofitometeoroloških indeksa

Za obračun je najbolje koristiti temperaturu vazduha – visoka korelacija sa ETP – ne varira značajnije u širem rejonu – do podataka se lako dolazi

ETP=-6,21-0,50 tETP= 15,83-0,17 rvETP= 0,02+0,52 dzETP=-1,27+2,04 vETP=-1,97+0,69 diETP=-0,57+2,28 gz

0,8900,6760,7460.6150,7130,809

Temperatura vazduha (°C)Relativna vlažnost vazduha (%)Deficit zasićenosti vazduha (m/sec)Brzina vetra (m/sec)Dužina insolacije (h)Globalno zračenje (kJ/cm)

Jednačina regresijeKoeficijentkorelacije

Meteorološki element

Zavisnost ETP kukuruza od meteroloških elemenata, Bošnjak (1983)

Hidrofitotermički indeksi pokazuju koliko milimetara vode biljke troše na ETP za svaki stepen srednje dnevne temperature vazduha

ETPd = hfti sdtv

ETPd = dnevna potencijalna evapotranspiracija, mmsdtv = srednja dnevna temperatura vazduha, oC

Kukuruz 0,15, soja 0,16, suncokret 0,16, šećerna repa 0,18, hmelj 0,18, lucerka 0,20 krompir 0,19, luk 0,19, kruška 0,16, jabuka 0,17, vinova loza 0,15-0,16

15. VII je odredjena vlažnost zemljišta - 19,32 mas.% tehnički minimum vlažnosti za soju - 16,00 mas.%LPV - lakopristupačna voda u sloju zemljišta 0,6 mLPV = 100 x 0,6 x 1,3 x 3,82 = 30,0 mmhidrofitotermički indeks za soju 0,16 (prosečna vrednost za vegetacioni period)

6,560,021,8p2,918,026. VII

46,640,0z3,622,825. VII

10,24,226,324. VII

14,44,125,423. VII

18,54,024,822. VII

22,53,824,021. VII

26,31,7p3,723,420. VII

28,33,823,619. VII

32,13,823,518. VII

35,913,3p3,522,117. VII

26,13,924,116. VII

30,015. VII

Procedjena voda (mm)

Lakopristupačna voda (mm)

Padavine Zalivanje

(mm)

Dnevni utrošak vode na ETP

(mm)

Srednja dnevna

temperatura (oC)

Datum

Primer odredjivanja vremena zalivanja soje bioklimatskim postupkom

Odredjivanje vremena zalivanja prema turnusima

Turnus je vremenski interval izmedju dva zalivanja:- pediklimatski uslovi rejona- potrebe gajenih biljaka za vodom

U uslovima aridne klime i zaštićenom prostoru zalivanje može da se vrši po turnusima i time obezbedjuje normalan razvoj useva

U promenljivim klimatskim uslovima ne može se unapred predvideti šema zalivanja –primena turnusa u modifikovanom obliku – uzimaju se u obzir padavine i po potrebi produžuje turnus za nekoliko dana ili zalivanje u jednom turnusu potpuno izostavlja

Kod lokalnih navodnjavanja velikih površina turnusi se moraju poštovati – projektom predvidjeno zalivanje odredjene površine u roku trajanja jednog turnusa (voćnjak AD “Podunavlje” Čelarevo – 100 ha podeljen na 4 deonice od po 25 ha)

U povrtarskoj proizvodnji turnusi su kraći 4-5-7 dana i zalivanje po turnusima je lakše primenljivo

Podaci o turnusima moraju biti provereni u konkretnim klimatskim i zemljišnim uslovima – uvek treba imati u vidu fazu rasta i razvića useva i negove osobine – iskorišćavanje padavina treba procenjivati u odnosu na temperaturu vazduha i ostale uslove za potrošnju vode

U klimatskim uslovima Vojvodine turnus u modifikovanom obliku se uspešno primenjuje kod useva postrne setve – malo padavina – visoke temperature vazduha

Zalivanje po turnusima uz uvažavanje navedenih principa može dati odlične rezultate koji se ne razlikuju u odnosu na zalivni režim realizovan praćenjem dinamike vlažnosti zemljišta

Zalivna norma – obračun i primena

Zn = 100 h a (PVK – mv) = mm, m3/ha

Zn – zalivna norma, mm, m3/hah - dubina sloja zemljišta koji se prokvašava, ma – zapreminska masa zemljišta, g/cm3

PVK – poljski vodni kapacitet, mas.%mv – vlažnost zemljišta, mas.%

Vlažnost zemljišta pre zalivanja treba da je što bliža tehničkom minimumu vlažnosti (TM)

Navedeni obračun daje neto zalivnu normu koja mora biti uvećana za gubitke –isparavanje vode sa površine zemljišta i navlaženih biljaka – bruto zalivna norma –uvećana za 10-15% u zavisnosti od tehnike navodnjavanja i uslova pod kojima senavodnjavanje izvodi

Zalivna norma mora biti uskladjena sa infiltracijom zemljišta – ne sme se javiti zaležaj vode na površini zemljišta – neželjene posledice

U zavisnosti od načina navodnjavanja, gajenih biljaka i njihovih potreba za vodom zalivna norma po veličini može biti:

- minimalna tehnički dozvoljena- umanjena zalivna norma- povećana zalivna norma

Ako se u profilu zemljišta koji se prokvašava javljaju slojevi različitog mehaničkog sastava zalivna norma se obračunava korišćenjem srednjih vrednosti elemenata za obračun

Zn = 100 hsr asr (PVKsr – mvsr) = mm, m3/ha

Tehnika i načini navodnjavanja

U biljnoj proizvodnji primenjuju se četiri osnovna načina navodnjavanja:- površinski (navodnjavanje brazdama, prelivanjem, potapanjem)- podzemno navodnjavanje – subirigacija- navodnjavanje kišenjem- lokalni načini navodnjavanja (navodnjavanje kapanjem, navodnjavnje

mikrorasprskivačima)

U našoj praksi navodnjavanja uglavnom su zastupljeni navodnjavanje kišenjem i lokalni načini navodnjavanja, najčešće kapanjem ili subirigacijom sa perforiranim trakama ispod površine zemljišta

Subirigacijom, kontrolom nivoa podzemne vode otvorenom kanalskom mrežom –navodnjava se jedan voćnjak (oko 40 ha) u PIK-u “Bečej” u Bečeju

Kvalitet vode za navodnjavanje

Vode koje se koriste za navodnjavanje sadrže – rastvorene i suspendovane materije –soli i nanos

Osnovni kriterijumi za ocenu kvaliteta vode za navodnjavanje – analiza hemijskih (kvantitativna i kvalitativna analiza soli) i fizičkih svojstava (temperatura vode i nanos)

Konačna ocena kvaliteta vode za navodnjavanje mora da uzme u obzir:- osobenost navodnjavanih biljaka (tolerantnost prema solima)- svojstva zemljišta (mehanički sastav, kapacitet adsorpcije, infiltraciju, dreniranost)- klimu (padavine, da li postoje uslovi za prirodno ispiranje soli iz rizosfernog sloja zem.)- agrotehniku (primenjivati agrotehniku koja doprinosi održavanju sonog režima zem.)

Nemoguće je predložiti jedinstvenu klasifikaciju – potrebno je poznavati više klasifikacija i njihovih osnova da bi se u spornim situacijama mogla dobiti realnija ocena

Ukupan sadržaj soli u vodi može biti osnovni kriterijum za ocenu kvaliteta vode za navodnjavanje – može da uštedi trud oko analiza ako se radi o malim količinama soli

- smatra se da je dozvoljena količina soli u vodi 1,1-1,7 g/l, a količina od 1,7-3,0 g/l zahteva kvalitativnu analizu

- tolerantni sadržaj Na2CO3 do 1,0 g/l, NaCl do 2 g/l, Na2SO4 do 5 g/l

Rezultati hemijskih analiza vode za navodnjavanje mogu biti analizirani brojnim klasifikacijama (promenljivost uslova – brojne modifikacije prihvaćenih metoda)

Irigacioni koeficijent po Stebler-uKlasifikacija vode po NejgebaueruKlasifikacija Američke laboratorije za slatine (US Salyiniti Laboratory)Modifikovana FAO klasifikacija

Molarna masa, valentnost i ekvivalentna masa za nekekatjone i anjone

61,0048,0535,5030,0062,00

12121

61,096,135,560,062,0

HCO3

SO4

ClCO3

NO3

20,0512,1523,0039,10

2211

40,124,323,039,1

CaMgNaK

Ekvivalentnamasa

ValentnostMolekularna

masa Hemijska oznaka

Ekvivalentna masa = molekularna masa/valentnostmeq/l = mg/l/ekvivalentna masaMolarna koncentracija = koncentracija meq/l/valentnost, mmol/l

ECw = električni konduktivitet vode, dS/mTDS = ukupno rastvorena suva materija u jedinici zapremine vode, mg/lTDS = 640 ECwEcw = TDS/640

Irigacioni koeficijent po Stebler-u

U zavisnosti od sastava soli rastvorenih u vodi, za odredjivanje irigacionog koeficijenta primenjuje se jedna od sledećih formula:

k = 288 : 5r Cl, uslov primene rNa < rClk = 288 : (rNa + rCl), uslov primene rCl < rNa < rCl + rSO4k = 288 : (10rNa – 5rCl – 9rSO4), uslov primene rCl + rSO4 < rNa

r = sadržaj pojedinih jona u meq/l

Nije pogodna za navodnjavanjeLoša< 1,2

Skoro uvek je potrebna veštačka drenaža, povremena i stalna ispiranja soli

Nezadovoljavajuća6 -1,2

Potrebne su posebne mere za spreča-vanje zaslanjivanja, izuzev za zemljišta sa dobrom prirodnom drenažom

Zadovoljavajuća18 – 6

Može da se upotrebljava, bez posebnih mera za sprečavanje nagomilavanja štetnih soli u zemljištu

Dobra> 18

Uslovi primenePogodnost vodek

Klasifikacija vode za navodnjavanje prema Steblerovomirigacionom koeficijentu

Klasifikacija vode po Nejgebaueru

Osnova ove klasifikacije je stepen saliniteta, izražen preko suvog ostatka, kao pokazatelja opasnosti od zaslanjivanja i odnos kalcijuma i magnezijuma prema natrijumu kao pokazatelja opasnosti od alkalizacije zemljišta

S.O.>3000 mg/l(Ca+Mg):Na>1

d, e

S.O.>3000 mg/l(Ca+Mg):Na>3

c

S.O.700-3000 mg/l(Ca+Mg):Na<1

bVode nepogodne za

navodnjavanje

S.O.<700 mg/l(Ca+Mg):Na<1

a

IV

S.O.700-3000 mg/l(Ca+Mg):Na>1

b

Vode koje treba ispitati u našim uslovima

S.O.700-3000 mg/l(Ca+Mg):Na>3

a

III

Dobre vode za navodnjavanjeS.O.<700 mg/l

(Ca+Mg):(Na+K)>1II

S.O.<700 mg/l

(Ca+Mg):Na>3b

Besprekorne vode

S.O.<700 mg/l

(Ca+Mg):(Na+K)>3a

I

Upotrebljivost vodeUsloviPodklasaKlasa vode

Klasifikacija vode po Nejgebaueru

Klasifikacija Američke laboratorije za slatine (US Salyiniti Laboratory)

Klasifikacija je zasnovana na vrednostima elektroprovodljivosti, kao pokazatelja koncentracije soli i vrednosti SAR (Sodium Adsorption Ratio) kao pokazatelja relativne aktivnosti natrijuma u izmenljivim reakcijama sa zemljištem, odnosno pokazatelja potencijalne adsorpcije natrijuma

Elektroprovodljivost se meri posebnom elektrodom i standardnim konduktometrom, a obeležava se kao EC25 i izražava u dS/m

SAR se definiše sledećom formulom u kojoj su koncentracije katjona izražene u (meq/l)

SARNa

Ca Mg=

+

+

++ ++

2

Ako je udeo natrijuma veliki - opasnost od alkalizacije velika, ako kalcijum i magnezijum dominiraju opasnost od alkalizacije mala

Dijagram za klasifikaciju voda za navodnjavanje

C1 - malo slana voda - može da se upotrebi za navodnjavanje svih biljnih vrsta na većini zemljišta, sa neznatnim izgledom da će se problem zaslanjivanja pojaviti

Klase vode prema opasnosti od zaslanjivanja

C2 - srednje slana voda - može da se upotrebi za navodnjavanje ako postoje uslovi za ispiranje srednjeg intenziteta. Biljke srednje tolerantne prema solima mogu da se gaje u većini slučajeva bez posebnih mera za suzbijanje zaslanjivanja

C3 - slana voda - ne može biti upotrebljena na zemljištima slabe drenaže. Čak i kod dovoljne drenaže posebne mere su potrebne za sprečavanje zaslanjivanja, a takodje i izbor biljaka visoke tolerantnosti prema solima

C4 - vrlo slana voda - nije pogodna za navodnjavanje pod normalnim uslovima, ali može bitiupotrebljena samo pod specijalnim okolnostima. Zemljište mora biti dobre propustljivosti sa odgovarajućom drenažom, pri zalivanju voda mora da se dodaje u izvesnom suvišku da obezbediispiranje, a treba vršiti i izbor biljnih vrsta vrlo tolerantnih prema solima

Klase vode prema opasnosti od alkalizacije

S1 - voda sa malim sadržajem natrijuma - može biti upotrebljena za navodnjavanje većine biljaka sa malom opasnošću da će se pojaviti štetni nivo adsorbovanog natrijuma u zemljištu. Medjutim, biljke osetljive prema natrijumu (koštičavo voće) pri intenzivnom navodnjavanju mogu da akumuliraju štetne količine natrijuma

S2 - voda sa srednjim sadržajem natrijuma – predstavlja priličnu opasnost od alkalizacije za zemljišta koja imaju visoki kapacitet adsorpcije, posebno u uslovima slabe dreniranosti i malog sadžaja kalcijuma i magnezijuma. Može da se koristi na zemljištima grube teksture i dobre dreniranosti

S3 - voda sa visokim sadržajem natrijuma – može da dovede do štetnog nivoa adsorbovanog natrijuma kod većine zemljišta i zahteva specijalne mere - dobru drenažu, ispiranje, unošenje organskih materija. Vodi se dodaju razna hemijska sredstva radi suzbijanja dejstva zamenljivog natrijuma

S4 - voda sa vrlo visokim sadržajem natrijuma – uglavnom je nepogodna za navodnjavanje, izuzev kod malo slanih, a možda i srednje slanih voda gde rastvor kalcijumovih soli iz zemljišta ili primena gipsa i drugih sredstava omogućavaju primenu ovakvih voda

Modifikovana FAO klasifikacija

Zasnovana je na opasnosti od zaslanjivanja, pri čemu se ukupan sadržaj soli u vodi za navodnjavanje izražava u mg/l ili preko elektroprovodljivosti u dS/m

Opasnost od alkalizacije se izražava preko SAR vrednosti

Posebno se analizira uticaj soli na infiltraciona svojstva zemljišta. Brzina upijanja vode u zemljište je obrnuto proporcionalna stepenu njegove zaslanjenosti i alkalizacije

Analizira se toksičnost pojedinih jona – Na, Cl, B koji se mogu akumulirati u osetljivim vrstama, prvenstveno kod koštičavog voća, što može dovesti do oštećenja biljaka i smanjenja prinosa

Analizira se i uticaj koncentracije azota – NO3 i HCO3 jona, čiji uticaj može biti raznovrstan

Vode iz prve kategorije, kod kojih nema ograničenja upotrebe, mogu se koristiti za navodnjavanje svih biljaka na svim zemljištima, bez posebnih opasnosti da će se pojaviti neželjene posledice

U drugu kategoriju spadaju vode, koje se mogu koristiti sa slabim do srednjim, odnosno rastućim stepenom ograničenja upotrebe. Mogu se primenjivati na lakim, srednje lakim pa i srednje teškim zemljištima, koja imaju dobru prirodnu drenažu sa dubokim nivoom podzemne vode. Kod težih zemljišta nižih filtracionih sposobnosti neophodna je veštačka drenaža. U aridnim i rejonima sa malo prirodnih padavina neophodno je povremeno pa i stalno ispiranje soli iz zemljišta iz zone aktivne rizosfere biljaka. Posebnu pažnju treba obratiti izboru biljne vrste, jer se ovom vodom ne mogu navodnjavati osetljive i srednje osetljive biljke prema solima

U treću kategoriju spadaju vode sa oštrim ograničenjima upotrebe. Mogu se koristiti na lakim i srednje lakim zemljištima malog kapaciteta adsorpcije, sa visokom filtracionom sposobnosti. Uvek je potrebna veštačka drenaža i neophodno je sprovoditi stalna ispiranja soli iz korenove rizosfere uvećanim zalivnim normama. Neophodna je permanentna kontrola sadržaja soli u zemljištu i ocena kvaliteta vode za navodnjavanje. U takvim uslovima se gaje tolerantne biljke prema solima

Tolerantnost poljoprivrednih biljaka u smislu relativnog opadanja prinosau zavisnosti od stepena zaslanjenosti zemljišta i vode za navodnjavanje

Tolerantne: šećerna repa, ječam, pamuk

Srednje tolerantne: pšenica, ovas, raž, soja, sirak

Srednje osetljive: kukuruz, suncokret, proso, krompir, bob, pirinač, kupus, karfiol, kelj, keleraba, salata, spanać, paradajz, plavi patlidžan, tikve, dinje, lubenice, vinova loza

Osetljive: pasulj, mrkva, peršun, jagode, maline, jabuke, kajsije, višnje, trešnje, breskve kruške, šljive

Kreće se u granicama 6,5-8,4PH

>8,51,5-8,5<1,5meql/lBikarbonati (HCO 3)

>305-30<5mg/lAzot (NO3-N)

Ostali efekti

Mikroelementi

>3,00,7-3,0<0,7mg/lBor (B)

>3<3meql/lveštačka kiša

>104-10<4meql/lpovršinsko avodnjavanje

Hlor (Cl)

>3<3meql/lveštačka kiša

<93-9<3meql/lpovršinsko navodnjavanje

Natrijum (Na)

Specifični toksični joni

<2,95,0-2,9>5,020-40

<1,32,9-1,3>2,912-20

<0,51,9-0,5>1,96-12

<0,31,2-0,3>1,23-6

<0,2>0,7-0,2>0,7dS/mSAR = 0-3 a ECw je

Infiltracija (uticaj soli na infiltraciju vode u zemljištu)

>2000450-2000<450mg/lSuvi ostatak

>3,00,7-3,0<0,7dS/mECw ili

Salinitet (uticaj saliniteta na pristupačnost vode biljkama)

mogućaumerenabez

Potrebe za restrikcijom upotrebe vodeJedinica

Mogući problemi tokom navodnjavanja

Uputstvo za ocenu kvaliteta vode za navodnjavanje po modifikovanoj FAO klasifikaciji

Fizička svojstva vode za navodnjavanjetemperatura vode i nanos

Niska temperatura vode nepovoljno utiče na porast i razviće biljaka naročito onih koje vole toplotu –povrće, kukuruz

Hladna voda rashladjuje zemljište – smanjuje mikrobiološku aktivnost – manji je sadržaj hranljivih elemenata u pristupačnom obliku i manje je njihovo usvajanje

Obzirom da su u periodu navodnjavanja uslovi za transpiraciju povoljni, a korišćenje vode iz hladnog zemljišta smanjeno može doći do gubitka turgora iako je vlažnost u zemljištu povoljna

Smanjena apsorpcija vode uzrokovana je smanjenon propustljivošću membrane ćelija i povećanom viskonosti vode

Smatra se da čak i najosetljivije biljke bez štete podnose temperaturu vode od 19-20oC kao minimalnu i 34-35oC kao maksimalnu

Optimalna temperatura vode za navodnjavanje je 29-30oC, prema podacima iz SAD 27oC

Za navodnjavanje je od interesa i analiza nanosa u rečnim vodama – mehanički i hemijski sastav

Čestice veće od 0,10 i 0,15 mm nepoželjne – lako se talože, 0,10-0,005 mm povoljno utiču na fizička svojstva zemljišta smanjuju vezanost – siromašna hranivima, 0,005 naročito manje od 0,001 mm – bogate hranivima ali u većim količinama smanjuju vodopropustljivost i aeraciju zemljišta