Logo AGRIO
Slovenská poľnohospodárska univerzita, Nitra

Tr. A. Hlinku 2
949 76 Nitra
e-mail: Jan.Jobbagy@uniag.sk
 
 


Fertigácia a prihnojovacie zariadenia (1. časť)

Optimálna výživa rastlín predpokladá zásobovanie koreňovej zóny živinami najmä v období ich intenzívneho príjmu, pretože deficit živín alebo ich dočasný nedostatok sa môže podľa jeho trvania prejaviť v znížení očakávanej úrody. Táto možnosť sa často vyskytuje pri dusíku, vzhľadom vysokej pohyblivosti dusičnanov v pôdnom profile a ich dobrej rozpustnosti vo vode. Môžeme to pozorovať najmä v závlahových podmienkach ak po vyššej závlahovej dávke nasledujú výdatnejšie zrážky. V tejto súvislosti môžu vznikať tiež problémy s kontamináciou podzemných vôd s dusičnanmi, ak sa jednorázovo hnojí vyššími dávkami dusíkatých hnojív. Preto sa začínajú stále viac uplatňovať techniky hnojenia so zameraním na postupné dávkovanie živín do koreňovej zóny pestovaných plodín počas vegetácie. Zvyšuje sa tým ich využiteľnosť, ktorá sa prejavuje stabilizáciou a zvyšovaním úrod. Možnosť využitia vody ako nosného média živín tzv. fertigácia je ideálnym riešením tohto problému.

Najčastejšie aplikovaná výživa pri hnojení je dusík. Ďalšie výživné látky sú fosfor, draslík, síra, zinok a železo. Kvapalný amoniak nie je odporúčaný pre postrekovacie systémy. Aplikácia fosforu v zavlažovacej vode je objektom pre zrážkové problémy. Je známe, že táto technika môže redukovať aplikáciu hnojiva.

Pri tomto spôsobe hnojenia používame vodorozpustné hnojivo MEGASOL, pretože plodiny len takúto výživu vedia zúžitkovať. Aplikáciou vodorozpustných hnojív obídeme proces rozkladu a premeny, ktoré sa inak odohrávajú v pôde pri klasickom hnojení. Zložitý proces zúžitkovania hnojiva v poľných podmienkach ťažko vieme ovplyvniť' (napr. v závislosti na teplote, PH atd.) preto množstvo a pomer jednotlivých komponentov (N, P, K, ME) nie je vždy vyhovujúci. Práve fertigácia umožňuje správny výber výživného prvku a vždy v optimálnej forme!Jedným z hlavných výhod mikrozávlahy je možnosť presného dávkovania potrebných živín na správne miesto aj správny čas. Plynulé - kontinuálne dávkovanie živín je veľmi dôležité, pretože závlahu zabezpečujeme len pre koreňovú zónu plodín a nie naviac. Využiteľnosť živín v tejto zóne je optimálna aj keď množstvo živín je menšie ako keby korene rastlín "hľadali" vodu a výživu v celom pôdnom profile. Preto mikrozávlaha bez fertigácie spôsobuje zníženie úrody. Spotreba živín v priebehu vegetácie je rozdielna. Množstvo a vzájomný pomer komponentov (N, P, K) sa neustále mení. Na zabezpečenie vysokej úrody pri vynikajúcej kvalite musíme sledovať potreby živín u plodín, čo je ľahkou úlohou v prípade fertigácie.

Výhody fertigácie:

  • Voda a živiny sa spolu dostanú do koreňovej zóny plodín. Nedochádza k rozvrstveniu sa jednotlivých frakcií priemyselného hnojiva behom dopravy resp. pri aplikácii. Ak je distribúcia vody dobre naprojektovaná maximálna odchýlka na celoplošnej dávke je 72,5 %.
  • Rozpustené hnojivo spolu s vodou sa bezprostredne dostane do koreňovej zóny, tým P aj K sú okamžite prijateľné pre rastliny.
  • Aplikácia hnojiva je možná kedykoľvek v najvhodnejšej dobe z hľadiska vývojového štádia rastliny, vždy v potrebnom množstve a zložení.
  • Nie je potrebná aplikácia s presunom mechanizácie, na poli nevzniknú škody spôsobené utláčaním pôdy. Dávkovanie je bez prídavnej energie spolu s tlakovou vodou.
  • Častá aplikácia s nízkou koncentráciou živín zabezpečuje nepretržitý vývoj koreňovej zóny plodín, preto je veľmi bezpečná aj z hľadiska ohrozenia spodných vôd.
  • Malé dávky živín obmedzujú vyplavenie živín pri závlahe resp. pri väčších atmosferických zrážkach.
  • Kvalifikovaná výživa - fertigácia zvyšuje úrodu cca. o 20 - 25 % a zlepšuje aj kvalitu.
  • V snahe zvýšiť kvalitu fertigácie je možná aplikácia živín na základe listovej analýzy rastlín, keď prihnojenie môže byt' maximálne účinný - okamžitý aj s aplikáciou na list!

Charakteristika použiteľných hnojív

  • úplná rozpustnosť (tuhé zvyšky v roztoku sú menej ako 0,02 % celkového aplikovaného množstva)
  • rýchla rozpustnosť (max. 20 minút)
  • jemná zrnitosť (priemer komponentov je 0,06 - 0,15 mm)
  • vysoký obsah čistých živín v základnom roztoku
  • nedochádza ku chemickej reakcii medzi hnojivom a soľami, ktoré sú vo vode
  • obsahujú minimálne množstvo "nosnej" látky.

Rozpustnosť priemyselného hnojiva je jedna z najdôležitejších vlastností čo musíme poznať aby sme vedeli, že pri danej teplote aký základný roztok vieme pripraviť pri používaní určitého množstva hnojiva. Odporúča sa použiť cca. o 20 % viac vody, než je potrebné z výpočtov rozpustnosti priemyselného hnojiva. Je pravdepodobné, že teplota vody v priebehu rozpúšťania klesne, môže dôjsť k nasýteniu sa roztoku a vyzrážaniu sa jednotlivých solí! Táto skutočnosť môže byt' nebezpečná v prípade používania dávkovacích čerpadiel, pretože kryštály solí môžu poškodiť pohyblivé časti čerpadiel.

História a súčasnosť vo využití prihnojovacích zariadení

Myšlienka dodať súčasne so závlahovou vodou i potrebné živiny nie je nová. Najmä pri pestovaní zeleniny v poľných podmienkach ( 60 až 70 roky 20. stor.) sa začala uplatňovať pri závlahe postrekom. Potrebné množstvo hnojiva sa rozpustilo v zásobnej nádrži, odkiaľ sa následne v rámci závlahy aplikovalo na pestovanú plodinu. Aj keď sa jednalo o veľmi nepresné dávkovanie hnojiva, pre užívateľa to prinášalo žiadaný efekt - najmä vo forme zvýšenia úrod. Začiatkom využívania kvapkových závlah ako aj široko-záberových zavlažovačov FREGAT nastal zásadný kvalitatívny obrat aj vo vývoji vhodných prihnojovacích zariadení. Prihnojovacie zariadenie pracujúce na princípe Venturiho trubice (Obr.1, obr.2), ktoré bolo možné použiť najmä pri tradičnom závlahovom detaily, nevyhovovalo požiadavkám pre výkonnú závlahovú techniku - zníženie prietoku a tlaku na koncovke. V zúženom priereze potrubia nastáva strhávanie molekúl hnojiva do hlavného prietoku. Medzi výhody patrí napr. jednoduchá inštalácia, jednoduchá prevádzka činnosti a injektor môže byť riadený s meracím ventilom. Avšak máme tu aj nevýhody ako napr. je ťažké dosiahnuť kvantitatívnu fertigáciu a jej automatizáciu. Vzniká strata tlaku v linke.

Ďalší spôsob ktorý sa spomenie je fertigácia pomocou injektora a čerpadla (obr.3). Čerpadlo sa v tomto prípade používa na načerpanie hnojiva a jeho vstrekovania do závlahovej vody. Energia vstrekovania sa zabezpečuje elektrickými alebo hydraulickými motormi. Aj tento spôsob fertigácie má výhody a aj nevýhody. Tento systém je presný pre proporcionálnu fertigáciu, nevzniká strata tlaku v systéme a ľahko sa prispôsobí automatizácii. Ako nevýhoda sa prejavuje hlavne cena. Je to zložitá konštrukcia vrátane množstva pohyblivých častí, kde narastá pravdepodobnosť poruchy.

Dosatron a dosmatic

Dosatron a Dosmatic (obr.4) sú pomerové dávkovače, v ktorých je dávkovaný roztok prisávaný v nastavenom pomere vzhľadom k prietoku dávkovačom.

Dosatron je presné dávkovacie čerpadlo pre dávkovanie kvapalných prísad do vody a napája sa piamo na vodovodné potrubie alebo na obtok. Pracuje bez elektrickej energie. Pohon je zabezpečený hydraulicky tlakom privádzanej vody. Voda pôsobí na hnací piest , ktorý je spojený s dávkovacím piestom, ten nasáva vopred nastavené percento koncentrátu priamo zo zásobníka a vstrekuje ho do vody. Vo vnútri Dosatronu sa koncentrát zmieša s vodou a tlakom vody je zmes odvádzaná ďalej do potrubia. Dávka injektovaného roztoku je vždy úmerná k objemu vody pretekajúcej dávkovačom. Čerpadlá sa skladajú z objemového piestového hydromotora a dávkovacieho piestu. Koncetrácia sa nastavuje ručne v kľude a je konštantná k okamžitému prietoku. Dávkovač je vhodný všade tam, kde je vyžadované presné dávkovanie pri premenlivom prietoku bez regulácie. Dávkovanie nie je závislé na kolísaní tlaku. Proces dávkovania nie je závislý na tlaku(obmedzuje sa iba maximálnym tlakom) a presnosť dávkovania je zaručená v danom rozsahu prietoku. Dávkovacie čerpadlá je možné použiť pre dávkovanie všetkých bežných tekutých prípravkov určených pre poľnohospodárstvo(prihnojovanie, dávkovanie živín), živočíšnu výrobu (dávkovanie výživných látok a liečív), v potravinárstve (miešanie štiav, sirupov, farbív), pre úpravu vody (dezinfekcia). V prípade použitia špeciálnych tesnení je možné dávkovače použiť v priemysle (dávkovanie oleja, chladiacich zmesí).

Prihnojovacie zariadenie APH

K činnosti APH je využitá tlaková voda, ktorá prostredníctvom rozeľovacieho ventilu, pracovných valcov a silového ramena uvádza do činnosti hydraulické valce. Membránové čerpadlo nasáva a vtláča hnojivový roztok do potrubia závlahového zariadenia. Množstvo dopravovaného hnojiva je nastaviteľné v rozmedzí 1 až 400 dm3. h-1. Rovnomernosť rozdelenia hnojiva je závislá na rovnomernosti závlahovej vody na krídle zavlažovača (obr.5).

V prípade poruchy na zavlažovači sa automaticky prostredníctvom činnosti plavákového vypínača zastaví aj činnosť prihnojovacieho zariadenia. Medzi jeho výhody patrí vysoký výkon a nevyžaduje zvlášť čistú vodu na pohon membránového čerpadla. Vzhľadom k uvedeným parametrom je výhodný pre pásové zavlažovače všetkých typov, ale aj pre široko-záberové zavlažovače.

Fertigačný systém AMIAD TMB

Dávkovač vstrekuje dýzou umelé hnojivo do závlahového systému. Umelé hnojivo je vstrekované do potrubia závlahového systému, kde sa zmieša s prúdiacou vodou a kvapkovou závlahou alebo postrekovačmi sa dostáva k rastlinám. Je poháňaný vodou z hlavného potrubia. Môže byť pripojený a ovládaný kdekoľvek na poli, kde tlak dosahuje minimálne 0,2 MPa. Je vhodný do prostredia s vyššou teplotou, pre vodu s obsahom zrniek piesku a pre roztoky umelého hnojiva s veľkým množstvom čiastočiek vďaka antikoróznej oceli, zabudovaným membránam a malej rýchlosti pracovného valca. Môže byť ovládaný elektronickým systémom.

Rovnomerne dodáva hnojivá cez váš zavlažovací systém nad celou plochou pozemku. Až finálny produkt sa rozprašuje na pozemok. Hnojivo uniformne obohacuje všetky korene rastlín závlahou. Aplikovaná dávka sa pohybuje od 8 - 50l.h-1 (typ 50L),15 - 250l. h-1 (typ 250) a 50 - 600l.h-1 (typ 600L).

Hnojivová vstrekovacia jednotka sa skladá z nasledovných častí:

  1. Vstupný ventil prívodu vody
  2. Spojovací konektor
  3. Vodný filter
  4. Automatická poistka
  5. Sacia výška
  6. Odvzdušňovací ventil
  7. Výstupný ventil vstrekovania
  8. Odpadová voda

Vstrekovacie trysky 4-01 a 4-02 nevyžadujú vnútorný napájací zdroj. Ich lineárni hydraulický motor je poháňaný hydraulickým tlakom systému zavlažovania.

 

Vystavené 17. 6. 2009 (2. časť článku bude nasledovať)

Autor textu: Ing. Ján Jobbágy, PhD.