Öntözés tervezés Ormos László

Az előadások a következő témára: "Öntözés tervezés Ormos László"— Előadás másolata:

1 Öntözés tervezés Ormos László

2 Talaj jellemzők Textúra (a talaj víztároló kapacitása)
Agyag <0,002 mm Poros 0,002-0,02mm Finom homok 0,02-0,2mm Durva homok 0,2-2mm Rögös >2mm Agyag Agyagos lösz Agyag [%] Homok [%] Por [%] Talaj textúra Finomszemcsés agyag Homokos agyag Finomszemcsés agyagos lösz Homok lösz Poros lösz Homokos lösz Por Agyagos homok

3 Talaj jellemzők Struktúra (szivárgási sebesség) Laza szemcsézet
Nagy szivárgási sebesség (20-100mm/hr) Prizmatikus Mérsékelt szivárgási sebesség Rétegelt Kis szivárgási sebesség (4-5mm/hr)

4 Talaj jellemzők Talajnedvesség A teljes vízpotenciál: ahol
Pt a teljes vízpotenciál, Pm kapilláris feszültségekből származó potenciál, adhéziós erő (erőhatás a szilárd részek és a víz között) kohéziós erő (a vízmolekulák között ható erő) Pg gravitációs potenciál, Po ozmózis potenciál a vízben oldott sók miatt, Pp a pozícióból származó nyomás potenciál.

5 Talaj-víz-növény A talaj víztartalmának osztályozása és hozzáférhetősége Szaturáció Gravitációs víz Gyors mozgás Talaj vízkapacitás Kapilláris víz Lassú mozgás Hasznosítható nedvesség Végleges fonnyadás Higroszkópikus víz Nincs vízmozgás Elérhetetlen nedvesség

6 Talaj-víz-növény A histerézis jelensége Szívó hatás Nedvességtartalom

7 Talaj-víz-növény Vízmozgás a talajban
Hidraulikus vezetés (vagy áramlási sebesség) ahol Q a víz térfogatárama a talajban, A a vizsgált talajkeresztmetszet, H a nyomáskülönbség két mérési pont között, L a két pont közötti távolság, KS a Darcy-féle arányossági együttható.

8 Talaj-víz-növény KS a talaj szaturációs rétegében:
KnS a szaturációs rétegen kívül: ahol hG a hidraulikus gradiens a következő számítás szerint: H1 és H2 a nyomásértékek.

9 Talaj-víz-növény A víz szivárgása különböző öntözési eljárások esetén
Árkos öntözés: gravitációs behatolás, Árasztásos öntözés: gravitációs behatolás, Esőztető öntözés: a víz eloszlása többé-kevésbé szimmetrikus, Mikroesőztető öntözés : az eloszlás trapéz alakú, és csak kis felületen nedvesíti a talajt (50-70%), Csepegtető öntözés: a nedvesített zóna kúp alakban veszi körül a növény gyökérzetét, mérete és alakja a talaj jellemzőitől, a csepegtető fejek közötti távolságtól és az öntözés idő- tartamától függ.

10 A gyökérzet eloszlása a különböző rétegekben
Talaj-víz-növény Vízeloszlás a talajban A gyökérzet eloszlása a különböző rétegekben 10 3 20 30 40 Talaj mélység [cm] 7,4% 68,7% 10,3% 9,4% 4,2% 40% D/4 Gyökérzóna megoszlás rétegenként 30% D/4 20% D/4 10% D/4

11 Talaj-víz-növény Tárolóképesség A szaturáció
A víz tárolásához kis pórusok szükségesek. A közepes méretű pórusok megkönnyítik a víz mozgását a talajban. A nagy pórusok a talaj levegőztetését biztosítják. A szaturáció A szaturációs kapacitás azt jelenti, hogy mennyi víz szükséges ahhoz, hogy a pórusok megteljenek vízzel. A gravitáció hatására a víz gyorsan elszivárog a gyökér-zónából.

12 Talaj-víz-növény Talaj vízkapacitás Fc
Az a nedvesség, amely a víz gravitációs áramlásának befejeződése után marad a talajban. A talaj vízkapacitása a talaj textúrájától függ. Végzetes hervadáspont Pw Az elérhető minimális vízmennyiség. Amikor a víztartalom elérte a végzetes hervadáspontot, vagy az alá süllyedt, a növény véglegesen elfonnyad, elpusztul, hiába öntözik ezután. A végzetes hervadáspontot a talaj textúrája befolyásolja. Átmeneti hervadáspont Az a víztartalom, amelynél a növény fonnyadni kezd, de nem károsodik végzetesen; főként száraz, meleg, szeles idő válthatja ki, de hűvösebb környezetben ismét feléled a növény.

13 Talaj-víz-növény A felhasználható/kijuttatandó vízmennyiség AW
ahol AW a nedvesség térfogat-százalékban kifejezve, S a talaj fajsúlya, W pedig a víz fajsúlya. A felhasználható vízmennyiség 1m vastagságú talajrétegben AWDm

14 Talaj-víz-növény A felhasználható vízmennyiség Z vastagságú rétegben AWDZ ahol Z a talajréteg vastagsága. A felhasználható vízmennyiség Z vastagságú rétegben hektáronként AWVZ

15 Talaj-víz-növény A felhasználható vízmennyiség a növény Zr gyökérmélységében AWDZr ahol Zr a fő gyökér mélysége. Elvégezve a behelyettesítéseket, a gyökérzónából felhasználható víz mennyisége:

16 Talaj-víz-növény A felhasználható vízmennyiség a növény Zr gyökérmélységében hektáronként AWZr Az összes felhasználható vízmennyiség NWA ahol PWD a vízveszteség. Az összes felhasználható vízmennyiség a növény Zr főgyökérzónájából

17 Gyakorlás Számítsa ki a hektáronként elérhető vízmennyiséget, ha
a talaj homogén szerkezetű és jellemzői a következők: Vízkapacitás Fc=17[%] Fonnyadáspont Pw=7 [%] A talaj fajsúlya S=1,3[g/cm3] A víz fajsúlya W=1,0[g/cm3] A fő gyökér mélység Zr=0,4[m]

18 Gyakorlás Az elérhető vízmennyiség térfogat százalékban:
Az elérhető vízmennyiség 1m vastagságú rétegben: Az elérhető vízmennyiség a Zr gyökérzónában:

19 Gyakorlás 4. Az elérhető hektáronkénti vízmennyiség a Zr gyökérzónában:

20 Gyakorlás Számítsa ki a hektáronként elérhető vízmennyiséget különböző textú- rájú rétegek esetén: Réteg Réteg-mélység Rétegvas-tagság Textúra Fc Pw S [cm] [m] [súly%] [g/cm3] 1 0-20 0,2 homokos lösz 13 5 1,5 2 20-35 0,15 lösz 20 8 1,4 3 35-65 0,30 agyagos lösz 27 4 65-110 0,45 agyag 32 16 1,3

21 Gyakorlás A használt egyenlet: Fc-Pw [%] S [g/cm3] Zr [m] AWDZr
[mm/layer] 13-5 1,5 0,2 20-8 1,4 0,15(0,2+ 0,15) 27-13 0,3 (0,35+0,3) 32-16 1,3 0,1 (0,65+0,1) (Zr=0,75m) 24,0 25,2 58,8 20,8 128,8

22 Szakirodalom Azenkot, A.(1998):”Design Irrigation System”. Ministry of Agricul- ture Extension Service (Irrigation Field service), MASHAV Israel Dr. Avidan, A.(1995):”Soil-Water-Plant Relationship”. Ministry of Agriculture Extension Service (Irrigation Field service), CINADCO, Ministry of Foreign Affairs, MASHAV, Israel Sapir, E.-Dr. E. Yagev (1995):”Drip Irrigation”. Ministry of Agricul- ture and Rural Development, CINADCO, Ministry of Foreign Affairs, MASHAV, Israel Sapir, E.-Dr. E. Yagev (2001):”Sprinkler Irrigation”. Ministry of - culture and Rural Development, CINADCO,Ministry of Foreign Affairs, MASHAV, Israel Eng. Nathan, R. (2002):”Fertilization Combined with Irrigation (Fertigation)”. Ministry of Agriculture and Rural Development, CINADCO,Ministry of Foreign Affairs, MASHAV, Israel