Öntözés a szántóföldön – A fejlesztési lehetőségei és hatása a termésre és termésbiztonságra

2021 nyári fél évében rendkívül kevés csapadék hullott kedvezőtlen eloszlással, így a növénytermesztés eredményei elsősorban a kapás növények esetében (kukorica, napraforgó, szója) drasztikus terméscsökkenést mutattak sok helyen az országban. Az igazán aszályérzékeny kukorica országos termésátlaga alig érte el a 6 t/ha-t, amivel visszaestünk a 20 évvel ezelőtti termésszintre. Az idei évben a gazdálkodók egy rendkívül száraz téli fél évvel találták szemben magukat, ami az őszi vetésű gabonákat, a repcét károsította és továbbra is károsítja. 2022. január 1. és március 31. között Szarvas térségében mindösszesen 11 mm csapadékot mértünk, ami már komolyan veszélyezteti a növényállományokat!

A klímaváltozás tehát hazánkban jelentősen megnövelte a csapadék szélsőséges eloszlását és a mennyiségét is. A növénytermesztés nem képes hatékonyan kezelni sem a hosszú (esetenként 40-43 napig tartó) csapadékmentes időszakot, sem a hirtelen lehulló nagy intenzitású és nagy mennyiségű (pár óra alatt akár 50-60 mm) csapadékot sem.

Talajfélék vízmegtartó képessége

A változó klíma okozta károk csökkentésének több lehetősége is adódik a hazai növénytermesztésben. Ezen technológiák mindegyike a talaj-növény vízgazdálkodásának javítására, a víz megőrzésére és a növények általi hasznosítására irányul. Ennek első eleme a talaj vízmegőrző képességének javítása (például szerkezetjavítás), amivel a talajaink a jelenleginél több vizet képesek tárolni és a növények számára szolgáltatni azok növekedésének kritikus időszakában. Ennek egyik fontos feladata a szemléletváltás a talajművelésben (vízmegőrző talajművelés, biológiai élet javítása) és a talaj szervesanyag-tartalmának megőrzése (esetleg javítása), amivel a talajok vízgazdálkodása tovább javítható.

Természetesen a leghatékonyabb és egyben a legsikeresebb megoldás a talajadottságokhoz igazodó, okszerű és szakszerű öntözés kialakítása! A korszerű és szakszerű öntözés azonban nem értelmezhető a talajok szerkezetének és vízgazdálkodási tulajdonságainak ismerete nélkül. A különböző fizikai szerkezetű (homok, vályog, agyag) talajok eltérő vízgazdálkodási tulajdonságokkal rendelkeznek (1. táblázat), amihez az öntözést igazítanunk kell.

1. táblázat: Különböző talajok eltérő vízgazdálkodási értékei

Jól látható, hogy a különböző talajok rendkívül eltérő mennyiségű vizet képesek tárolni és a növények számára szolgáltatni. A homoktalajok szabadföldi vízkapacitása alacsony (kevés vizet képes visszatartani a gravitációval szemben), de a növények számára felvehetetlen víz (holtvíz) tartalma is kevés. Mivel ezekben a talajokban igen kevés az agyagtartalom, a talajokban tárolt víz 80%-a a növények számára felvehető, hasznosítható. A legkedvezőbb vízgazdálkodással a vályogtalajok rendelkeznek, a növények számára a legtöbb vizet képesek szolgáltatni, egy jó minőségű vályogtalaj 10 cm-es talajszelvényében 16 mm-nyi felvehető víz van a növények számára. Az agyagtalajokon a vízgazdálkodás ismét kedvezőtlenebbé válik, a felvehető víz mennyisége csökken. A magas agyagtartalom következtében ezekben a talajokban a magas szabadföldi vízkapacitás jelentős része, akár 72%-a is lehet a növények számára felvehetetlen holtvíz. Az is jól látható, hogy a vályogtalajoknál kedvező, 31%-os nedvességtartalom (szabadföldi vízkapacitás) egy magasabb agyagtartalmú talajnál még csak a holtvíztartalmat jelenti, vagyis a talajok nedvességtartalma önmagában nem mutatja meg a növények számára kedvező vagy kedvezőtlen állapotokat, ahhoz a talajok ismeretére is szükség van.

Elvárások az öntözőrendszerekkel szemben

A növények vízigényét a mai kor elvárásainak megfelelően olyan öntözőrendszerekkel célszerű ellátni, amelyek megfelelnek a következő szakmai elvárásoknak:

– legyen víz- és energiatakarékos,

– képes legyen tápoldat, egyéb kemikália kijuttatására,

– képes legyen kis vízadagok kijuttatására (5-20 mm),

– képes legyen rövid öntözési fordulók biztosítására (akár 1-2 nap).

A korszerű öntözőrendszerekkel szemben azért fogalmazódtak meg ezek a szakmai elvárások, mert az előzőekben ismertetett hasznosítható víztartalom (diszponibilis víz) 50%-a könnyen felvehető. Minél közelebb van a talaj nedvességtartalma a holtvíztartalom értékéhez (hervadáspont), annál nehezebb a növény számára a víz felvétele, ami már terméskieséssel is együtt jár. Ezért a cél a talajok nedvességtartalmának olyan szinten tartása, amely a szabadföldi vízkapacitás-érték és a hasznosítható víz 50%-a között mozog (1. ábra).

1. ábra: A talajok könnyen felvehető víztartalma és az öntözések száma közötti összefüggés (forrás: Tóth, 2019)

Jól látható azonban, hogy a talajok nedvességtartalmát akkor tudjuk a növények számára kedvező tartományban tartani, ha képesek vagyunk gyakoribb öntözésre, ami csak rövidebb öntözési fordulókkal lehetséges.

Cél a talajok nedvességtartalmának olyan szinten tartása, amely a szabadföldi vízkapacitás-érték és a hasznosítható víz 50%-a között mozog.

Fejlesztési irányok

Az öntözésfejlesztés hazai dilemmái már igen régóta ismertek, és két irányba mutatnak. Az első fejlesztési irány a hazai öntözött területek növelése, ami már évek óta foglalkoztatja a mezőgazdasági termelőket. A hazai szántóterületnek mindösszesen 2%-át öntözzük, ami rendkívül kevés, még az EU országaihoz képest is. A nálunk kedvezőbb csapadékellátottságú országokban is arányaiban több az öntözött terület. A hazai öntözésfejlesztési beruházások és az elmúlt évek öntözési beruházási támogatásai (VP-pályázatok) lehetővé tették a gazdálkodók számára, hogy új, korszerű öntözőgépek beszerzését megvalósítsák. Ennek hatásait a következő évek gazdálkodásában fogjuk tapasztalni.

Az öntözésfejlesztés másik iránya a meglévő rendszerek korszerűsítése, víz- és energiatakarékos öntözés kialakítása. A legkorszerűbb öntözőrendszerek már képesek a talaj tulajdonságait figyelembe vevő differenciált (eltérő vízadag) kijuttatására (1.és 2. kép). Ezekkel az öntözőgépekkel (Center, Lineár) képesek vagyunk olyan mennyiségű és intenzitású vízadag kijuttatására, amely teljesen és tökéletesen beszivárog a gyökérzónába, nem rombolja a talaj szerkezetét, és azt a növény kiválóan tudja hasznosítani.

1. kép: Sebesség- és zónavezérlés (VRI)

2. kép: Saroköntöző (Corner tag) működés közben

Elavult rendszerből is válhat korszerű

A meglévő rendszerek korszerűsítésére sok műszaki és szakmai megoldás létezik az öntözési gyakorlatban. Hazánkban még mindig igen sok gazdálkodónál találkozhatunk olyan mobil öntözőberendezésekkel, amelyek ún. végszórófejjel (vízágyú) rendelkező csévélődobos rendszerek. A végszórófejjel ellátott öntözőrendszerek azonban rendkívül elavult rendszernek tekinthetők a korszerű öntözés eszköztárában. A rendszerek rendkívül víz- és energiapazarlók, a működésükhöz igen nagy nyomásigényre van szükség, illetve a vízsugár levegőben megtett nagy útja miatt igen nagy a párolgási veszteség is. Ezenkívül a rendszer rendkívül érzékeny a szélre, ami miatt a szórásegyenletessége sokszor nem felel meg az elvárt szintnek. A rendszernek azonban talán a legnagyobb hátránya az, hogy a képzett nagy cseppméret miatt a talaj és a növényzet felszínére rendkívül nagy mechanikai ütő hatást gyakorol, rombolja a talaj szerkezetét. Összességében ezekkel a rendszerekkel drágán és talajromboló módon tudunk öntözni.

A rendszerek korszerűsítésének egyik kiváló lehetősége a végszórófej kiváltása öntözési konzollal. Ezekkel a konzolokkal a működéshez szükséges nyomásigény csökkenthető, víz- és energiatakarékos szórófejekkel felszerelhetők, illetve a szórófejek közelebb vannak a talajhoz, ezért a szélre kevésbé érzékeny, a párolgási veszteség csökken (3. és 4. kép).

3. kép: Öntözőkonzol behúzható csévélődobos szárnyvezetékkel

Az öntözőrendszerek korszerűsítésének másik lehetősége a szórófejek cseréje energia- és víztakarékos típusokra. A szórófejekből rendkívül sokféle (spray, rotoros stb.) típus létezik. A korszerűsítés lehetőségei között a megfelelő szórófejek választásával lehetőségünk van a talaj adottságaihoz igazodó típus választására, ezzel az öntözés intenzitása, a vízadag stb. optimalizálható. A precíziós technológiákban helymeghatározás után a növények vízigényét nemcsak táblaszinten, hanem adott kisebb területre vonatkozóan is tudjuk szabályozni.

A precíziós technológiákban helymeghatározás után a növények vízigényét nemcsak táblaszinten, hanem adott kisebb területre vonatkozóan is tudjuk szabályozni.

4. kép: Öntözőkonzol behúzható csévélődobos szárnyvezetékkel

Mikroöntözés

A szántóföldi öntözés korszerűsítésének eszköztárában megtalálhatók a mikroöntözési módok és eszközök is. Ezek közül a következő mikroöntözési lehetőségek alkalmazhatóak a szántóföldi termesztés során:

– felszíni csepegtetőcső, csepegtetőszalag,

– felszín alatti csepegtetőcső,

– mikroszórófejes öntözés.

A mikroöntöző rendszerek szántóföldi alkalmazásának előnyei:

– Azonos terméshez 35-45%-kal kevesebb felhasznált víz.

– Üzemelés közben minimum 60%-kal kisebb nyomás- és energiaigény.

– Folyamatos, akár napi szintű tápanyag-kijuttatásra is alkalmas.

– A csepegtetőrendszerekben gyakorlatilag nincs párolgási veszteség.

– Folyamatos és egyenletes vízellátás biztosít, a talaj nedvessége jól szabályozható.

– A csepegtető rendszerekben kisebb a kórtani veszélyeztetettség.

– Rendkívül precízen vezérelhető, teljesen automatizálható.

– A működtetés kifejezetten olcsó, a beruházás viszont drága…

Biztonság a bizonytalan környezetben

Az öntözés kedvező hatása a növénytermesztésben nemcsak a hozamok növelésében, hanem a termésbiztonság kialakításában is döntő szerepet játszik. Az elmúlt években több növény termesztése is igen kritikussá vált a szélsőséges időjárási anomáliák, a csapadékhiány hatására. Az egyik ilyen növény az őszi káposztarepce, melynek termesztése igen kockázatossá vált a vetés idején igen gyakran bekövetkező szárazság miatt. A gazdálkodók 2022 tavaszán is sok táblán szembesültek azzal, hogy a téli szárazság következtében az állomány nem vagy rosszul kelt, nem fejlődött, a tél folyamán kifagyott. Egy ilyen táblán tavasszal sokszor születik meg az a döntés, hogy kitárcsázzák az állományt, és azt felülvetik valamilyen tavaszi kultúrával. Ez egyrészt jelentős veszteség, másrészt bevételkiesést okoz a gazdálkodóknak.

Azoknak a termelőknek, akik rendelkeznek öntözőrendszerrel, már évek óta javasoljuk a repce vetése előtti tarlóöntözést, ami két haszonnal is jár. A megfelelő talajnedvességnél elvégzett talajmunka kiváló minőségű, aprómorzsás magágyat eredményez, ami a repce termesztésének alapfeltétele. A másik előny, hogy a felmelegedett nedves magágyból a repce kelése gyors, robbanásszerű, ami a termésbiztonság alapja.

Bizonyított termésnövelő hatás

Az öntözésnek természetesen a termésbiztonságon kívül a termésátlagra is igen kedvező hatása van. A Szarvason végzett öntözési kísérletek eredményei alapján száraz évjáratokban az öntözés termésnövelő hatása akár 70-120% is lehet. 2021-ben elsőként különböző kukoricahibridek termésátlagait vizsgáltuk öntözött és öntözetlen körülmények között. A kukorica kifejezetten aszályérzékeny növénynek számít, hiszen a virágzás szemtelítődés időszaka igen gyakran egybeesik a száraz, csapadékmentes periódusokkal hazánkban. Ez a terméseredményeken is meglátszott (2. ábra).

2. ábra: Kukorica terméseredményei (2021, Szarvas)

Száraz évjáratokban az öntözés termésnövelő hatása akár 70-120% is lehet.

Az ábrán látható, hogy öntözés nélkül a kukoricahibridek termésátlaga 4,2-6,1 t/ha között alakult, ami magasabb, mint a Békés megyei átlag (4,5 t/ha). Azonban az öntözés igen jelentősen növelte a kukoricahibridek termésátlagát, azok 8,2 és 11,8 t/ha között voltak 2021-ben.

A másik vizsgált növénykultúra a napraforgó volt, amely Magyarországon nem tartozik az öntözött kultúrák közé, mert igen sok és agresszív növényi kórokozóval rendelkezik, amelyek nedves körülmények között könnyen megfertőzik a napraforgót, és csökkentik a termésátlagot. A napraforgó öntözését ezért a tenyészidő elején végeztük, még a sorok záródását megelőzően. Az első öntözést a napraforgó 8-10 leveles állapotában (20 mm), majd a másodikat a csillagbimbós állapot előtt (30 mm) végeztük el. Az elért termésátlagokat a 3. ábrán láthatjuk.

3. ábra: A napraforgó termésátlagai (2021. Szarvas)

Összességében kijelenthetjük, hogy az öntözés fejlesztése alapvető cél a hazai agráriumban, amellyel a termésbiztonság és a hozamok is jelentősen növelhetők.

Dr. Futó Zoltán egyetemi docens MATE Öntözésfejlesztési és Meliorációs Tanszék Szarvas

Bencze Gábor tanársegéd MATE Öntözésfejlesztési és Meliorációs Tanszék Szarvas

Dr. Sárvári Mihály egyetemi tanár DE MÉK Növénytudományi Intézet Debrecen