Ce este fertirigarea și cum funcționează?

Deși îngrășămintele sunt foarte utilizate în agricultură, metodele lor tradiționale de aplicare pot fi risipitoare, iar scurgerile asociate acestora au adesea consecințe negative asupra ecosistemului local.

Una dintre numeroasele practici ale agriculturii de precizie, fertigația este o practică extrem de adaptabilă și scalabilă, utilizată pe scară largă, deoarece simplifică aplicarea îngrășămintelor și a irigațiilor la plante, combinându-le într-un sistem care evita deșeurile.

A fost o practică populară printre fermieri și profesioniștii din agricultură timp de câteva decenii și crește în eficiență și eficacitate pe măsură ce este încorporată în tehnologiile moderne care continuă să eficientizeze și să automatizeze procesul.

Definirea fertirigației

Fertirigarea este aplicarea de îngrășăminte sau nutrienți într-un sistem agricol prin intermediul rețelei de irigații, în care inputurile nutritive sunt dizolvate în apă și apoi absorbite direct de plante atunci când acestea preiau apă.

Termenul combină termenii ‘îngrășământ’ și ‘irigații’ și există ca concept de sute de ani, când fermierii din Roma antică foloseau de fapt apele uzate pentru a-și uda culturile, deși a evoluat semnificativ de atunci.

Poate fi utilizat împreună cu mai multe metode diferite de irigare, inclusiv sisteme de irigare prin aspersoare, picurare și irigare prin îmbibare, deși picurarea este cel mai compatibil și benefic tip de irigare.

Comparativ cu metodele de aplicare a îngrășămintelor pe bandă sau difuzie, aceasta este considerată a fi cea mai precisă și controlată metodă de aplicare și utilizează de obicei un volum total mai mic de îngrășământ în comparație cu alte tehnici.

Este, de asemenea, o practică obișnuită în sistemele hidroponice sau de creștere fără sol, deoarece este de departe cea mai ușoară tehnică de administrare a dozelor exacte din nutriția adecvată necesară plantelor din aceste sisteme.

Deși în sistemele de fertirigare se utilizează o serie de compuși, cei mai comuni sunt fosforul, potasiul și azotul, datorită importanței lor în creșterea și dezvoltarea multor specii de culturi.

Cum funcționează sistemele de fertirigare

Principiul principal al fertirigației este dizolvarea îngrășămintelor solubile în apă în apa utilizată pentru irigații, astfel încât aplicarea lor să fie combinată. Deoarece rădăcinile umede sunt necesare pentru o absorbție eficientă a îngrășămintelor, aceasta crește considerabil eficiența aplicării îngrășămintelor, asigurându-se că acestea ajung la rădăcinile din solul deja umed.

Modul în care sunt depozitate îngrășămintele poate varia de la un sistem la altul, dar acestea sunt adesea păstrate într-o formă lichidă, care este mai ușor de combinat cu apa decât particulele care trebuie dizolvate. Specificitățile fiecărei rețele de fertirigare depind de amploarea operațiunii agricole și de tipul sistemului de irigații, iar operațiunile mai avansate pot fi efectuate pe baza unor programe automatizate, în timp ce fermele mai simple, la scară mai mică, le vor face manual.

De obicei, o formă lichidă de îngrășământ este depozitată într-un rezervor mare, iar apoi un picurator sau un injector va imbiba apa de irigații cu volume precise de îngrășământ.

Majoritatea regulamentelor agricole regionale dictează că sistemele de fertirigare trebuie să aibă și un dispozitiv de prevenire a refluxului pentru a evita contaminarea alimentării inițiale cu apă pentru irigații cu apă fertirigată, deoarece acest lucru ar putea risca contaminarea surselor de apă potabilă cu substanțe chimice dure.

Modele de absorbție a nutrienților în fertirigare

Sistemele de fertirigare sunt utilizate în mod popular de către profesioniștii din agricultură de ani de zile datorită eficienței sporite cu care sunt capabile să furnizeze nutrienți plantelor.

Dizolvarea îngrășămintelor în apă și administrarea lor plantelor sub formă lichidă permite absorbția și utilizarea acestora mai rapid decât aplicările tradiționale de îngrășăminte, mai ales dacă se fac la nivel de rădăcină prin irigare prin picurare.

Deși există de zeci de ani, inovația modernă în agricultura de precizie a creat capacitatea de a aplica cantități precise de irigații fertilizate pentru a viza culturi specifice și a creat sisteme automate care au rețele avansate de senzori, valve și injecție.

Modul în care apa fertirigată se răspândește variază între diferite sisteme și în funcție de biogeochimia unică a solului fiecărei zone de teren, dar în cazul irigațiilor prin picurare, aceasta se va răspândi de obicei în exterior și în jos de la punctul de eliberare, deplasându-se odată cu gravitația. Solurile argiloase grele nu sunt ideale pentru sistemele de fertirigare, deoarece îngrășămintele pot rămâne prinse și se pot acumula la nivelul rădăcinilor.

Crearea unor sisteme de fertirigare eficiente

Sistemele de fertirigare eficiente și de succes depind de alegerea îngrășămintelor și de proiectarea rețelei de irigații inițiale. Sistemele de irigare prin picurare sunt cel mai comun și mai benefic tip pentru a fi transformate în sisteme de fertirigare, deoarece acestea livrează apa și nutrienții direct în zona radiculară a plantei pentru o absorbție și utilizare rapidă.

Principalele aspecte de luat în considerare în crearea unui sistem de succes sunt tipul de îngrășământ utilizat și cât de solubil, acid și compatibil este acesta cu culturile țintă. Compusul utilizat ar trebui să se bazeze pe nevoile de nutrienți ale plantelor cultivate, iar sistemele de îngrășăminte cu rată variabilă (VRF) pot identifica nevoile specifice de nutrienți din sol.

Tabelul 1 prezintă în detaliu unii dintre cei mai comuni compuși utilizați în fertirigație și descompunerea lor chimică, precum și modul în care capacitatea lor de a se dizolva în apă se modifică odată cu temperaturile mai ridicate. Majoritatea rețelelor de irigații sunt construite în prezent din plastic sau materiale similare, ceea ce este important deoarece anumite îngrășăminte pot fi foarte puternice și corozive pentru conductele metalice.

Tipul și aciditatea solului trebuie luate în considerare la planificarea operațiunilor și a fertilizării în general și este vital să se asocieze compușii corecți cu tipul de sol pentru a preveni ca acesta să devină prea acid sau alcalin.

Alegerea compușilor cu nutrienți care au o capacitate de solubilitate potrivită pentru temperatura solului și a apei din regiunea dumneavoastră este o altă considerație pentru fertilizarea reușită. Pentru o planificare optimă a fertilizării, ar trebui utilizat software de cartografiere geospațială pentru a crea o hartă multistratificată care să reflecte variațiile dintre diferiți factori, cum ar fi conductivitatea electrică a solului, pH-ul, densitatea nutrienților și modelele de drenaj, astfel încât inputurile corespunzătoare să poată fi dizolvate în sistemul de irigații în cantitățile corecte.

Tabelul 1: Defalcarea compușilor comuni utilizați pentru fertirigare

Compatibilitatea fertirigației cu diferite sisteme de irigații

Cele mai bune sisteme de fertirigare sunt cele încorporate cu linii de irigare prin picurare, astfel încât apa și nutrienții să poată fi livrate direct la rădăcină. zonă de culturi – deși, din punct de vedere tehnic, se poate face prin orice sistem de irigații.

Sistemele de aspersoare prezintă mai multe dezavantaje semnificative, deoarece o mare parte din apa fertilizată ajunge pe frunzele și frunzișul plantelor, ceea ce irosește resurse valoroase și are potențialul de a arde frunzele fragile sau de a contribui la răspândirea bolilor fungice prin umiditate stagnantă.

Vântul poate, de asemenea, să sufle nori de apă fertirigată pulverizați în câmpurile sau sursele de apă învecinate, ceea ce este dificil de explicat și poate polua sursele de apă cu rezultate potențial periculoase.

Furnizarea de apă și nutrienți prin irigare prin picurare subterană este cea mai bună tehnică, deoarece există o risipă minimă și pot fi absorbite rapid de rădăcinile plantelor după eliberare. În plus, irigarea prin picurare permite, de asemenea, eliberarea unor cantități mai controlate și mai precise de îngrășăminte în puncte specifice ale solului pentru a satisface nevoile fiecărei plante, comparativ cu sistemele de aspersoare.

Irigarea prin picurare necesită, de asemenea, o presiune mai mică pentru a funcționa decât sistemele de aspersoare, ceea ce este valabil și pentru modelele de irigare cu furtun de imersie; cu toate acestea, acestea sunt mai puțin ideale decât irigarea prin picurare subterană, deoarece udă încă la nivelul suprafeței și nu au aceeași precizie, apa fiind eliberată de pe întreaga suprafață a furtunului.

Avantajele fertirigației

Sistemele de fertirigare instalate corect se pot dovedi a fi extrem de avantajoase pentru profesioniștii din agricultură din mai multe motive. În primul rând, reprezintă o modalitate extrem de eficientă de a distribui îngrășământul într-o abordare de tipul ‘omorî doi iepuri dintr-o lovitură’, prin udarea și fertilizarea simultană a culturilor.

Aceasta înseamnă, de asemenea, că aceleași echipamente de conducte și infrastructură pot fi utilizate pentru două intrări esențiale, ceea ce o face o abordare rentabilă. De asemenea, este avantajoasă din punct de vedere economic, deoarece aplicarea precisă a îngrășămintelor printr-un sistem deja eficient, cum ar fi irigarea prin picurare, înseamnă că resursele sunt conservate și trebuie utilizate doar volume exacte.

În comparație cu abordarea tradițională de pulverizare difuză a unei singure densități monotone de îngrășământ pe mai multe câmpuri, risipa este minimă. Deoarece îngrășământul trebuie aplicat culturilor mai rar decât apa, acesta poate fi aplicat în funcție de necesități, fără a fi nevoie să se treacă la un sistem diferit, deoarece nici măcar culturile cu multe grăsimi nu vor necesita fertilizare mai frecventă decât irigarea.

Volume mai mici, dar mai frecvente, de îngrășăminte aplicate culturilor sunt, de asemenea, avantajoase, deoarece reduc, în general, probabilitatea acumulării de sare în comparație cu aplicările difuzate sau în bandă, dar rare, în volume mai mari.

A fost utilizat în climate aride cu deficit de apă pentru a îmbunătăți potențialul fiecărei picături de apă utilizată și pentru a se asigura că fiecare petic de sol umed este utilizat prin furnizarea simultană a îngrășămintelor necesare.

Nu numai că concentrațiile de îngrășăminte sunt extrem de controlate, dar în sistemele de fertirigare prin picurare amplasarea punctelor de eliberare a apei este mai precisă și are ca rezultat faptul că rădăcinile culturilor pot absorbi rapid nutrienții pe măsură ce sunt aplicați, în loc ca aceștia să se absoarbă pur și simplu în porțiuni goale și uscate de sol, unde se irosesc.

Rădăcinile sunt deja umede atunci când primesc îngrășământul, reducând arderea rădăcinilor și crescând capacitatea de absorbție.

Această tehnică de alimentare directă cu îngrășământ în rădăcini scade probabilitatea levigării nutrienților, deoarece timpul în care îngrășământul petrece ‘în stagnare’ de la aplicare până la absorbție este foarte scurt, astfel încât există un risc mai mic de scurgere din cauza ploilor sau a unor evenimente meteorologice similare.

Studiile arată că, cu echipamentul adecvat și instalarea corectă, fertirigarea prin picurare poate îmbunătăți semnificativ randamentele culturilor, îmbunătățesc productivitatea apei și reduc drastic risipa de îngrășăminte.

Dezavantaje ale fertirigației

Dezavantajele sistemelor de fertirigare sunt legate în principal de dezavantajele economice, deoarece sistemele cu investiții minime sunt mai predispuse la probleme de infrastructură și scurgeri. Fără un dispozitiv de reflux preventiv de foarte bună calitate, există un risc semnificativ ca sursa de apă dulce utilizată pentru irigații să se contamineze cu apă fertirigată.

Acest lucru prezintă pericole evidente pentru sănătatea umană, dar și pentru sănătatea bazinelor hidrografice locale, a florei și faunei și poate contribui la poluarea generală a biomului local.

Echipamentele de calitate inferioară sau mai vechi, ori infrastructura de conducte care se întinde pe distanțe lungi, pot avea soluții inconsistente care le traversează, deoarece îngrășământul se diluează în apă pe măsură ce se deplasează prin conductele de irigații, reducând eficacitatea sistemului și provocând potențial suprafertilizarea anumitor culturi și fertilizarea insuficientă a altora.

În funcție de compoziția chimică a apei de irigații, există și posibilitatea unor reacții între îngrășămintele pe bază de magneziu sau calciu și bicarbonii din apă.

Acest lucru se întâmplă mai des atunci când sursa de apă provine dintr-o fântână sau din apele subterane și pot exista concentrații ușor mai mari de var sau fier dizolvat în apă, care reacționează cu îngrășămintele sau pur și simplu se acumulează și precipită.

Înfundarea chimică poate exacerba problemele legate de aplicarea inconsistentă a nutrienților la culturi prin blocarea punctelor de ieșire din sistemul de irigații. Soluțiile includ manipularea pH-ului apei sau injectarea unor concentrații scăzute de fosfonat în apă sau pomparea acesteia într-un rezervor separat, unde precipitatele se pot depune înainte de aplicarea îngrășămintelor.

O practică valoroasă a agriculturii de precizie

Per ansamblu, s-a dovedit a fi o parte esențială a sistemelor agricole moderne și a jucat și va continua să joace un rol important în răspândirea implementării agriculturii de precizie.

Fertirigarea depășește limitele aplicării tradiționale a îngrășămintelor prin crearea unui nivel mai ridicat de control asupra volumelor și ratelor exacte la care îngrășămintele sunt administrate culturilor și se face conform unui program precis, cu niveluri ridicate de succes în absorbția nutrienților și risipă minimă.

Mai ales atunci când este utilizată într-un sistem de irigații prin picurare, această practică întruchipează multe dintre fundamentele agriculturii de precizie și îi ajută pe administratorii de terenuri să ia decizii economice și sustenabile cu privire la aplicarea îngrășămintelor, care nu numai că sporesc randamentele, dar contribuie și la longevitatea operațiunii agricole.

Întrebări frecvente

1. Cum funcționează irigarea prin picurare?

Irigarea prin picurare este o metodă eficientă din punct de vedere al consumului de apă, prin care se livrează umezeala direct la rădăcinile plantelor. Aceasta implică o rețea de tuburi sau țevi cu găuri mici sau emițătoare plasate lângă baza plantelor. Prin aceste emițătoare, apa picură lent și constant, permițând plantelor să o absoarbă eficient, fără risipă.

Această abordare specifică minimizează evaporarea și scurgerile, maximizând în același timp absorbția apei, promovând o creștere sănătoasă a plantelor și reducând consumul de apă în agricultură și grădini. Irigarea prin picurare asigură că plantele primesc cantitatea potrivită de apă, economisind resurse și susținând practici agricole durabile.

2. Ce permite fertigația producătorului să facă? Ce se aplică culturilor și solului prin intermediul acesteia?

Permite producătorilor să combine beneficiile irigării și fertilizării într-o singură aplicare.

Le permite să livreze îngrășăminte direct la rădăcinile plantelor prin sistemul de irigații. Această metodă asigură că plantele primesc nutrienții necesari exact atunci când au nevoie de ei, îmbunătățind absorbția nutrienților și promovând o creștere sănătoasă.

De asemenea, oferă un control mai bun asupra distribuției nutrienților, reduce risipa de îngrășăminte și permite o gestionare eficientă și țintită a nutrienților, rezultând o creștere a randamentelor culturilor și a productivității generale pentru producători.

3. Diferența dintre irigații și fertirigații?

Irigarea este procesul de furnizare a apei plantelor pentru a le satisface nevoile de umiditate. Aceasta implică furnizarea de apă solului prin diverse metode, cum ar fi aspersoarele, irigarea prin inundare sau sistemele de picurare. Pe de altă parte, este practica aplicării îngrășămintelor plantelor prin intermediul sistemului de irigații.

4. Cum funcționează îngrășământul? De ce folosesc fermierii îngrășăminte?

Îngrășămintele sunt substanțe adăugate în sol sau plante pentru a furniza nutrienți esențiali care pot lipsi în mediul natural. Îngrășămintele conțin cantități concentrate de elemente cheie precum azot, fosfor și potasiu, care sunt esențiale pentru creșterea plantelor.

Când sunt aplicate pe sol sau pe plante, îngrășămintele se dizolvă în apă și eliberează acești nutrienți. Plantele absorb nutrienții prin rădăcini și îi folosesc pentru procese vitale precum fotosinteza și sinteza proteinelor, rezultând o creștere mai sănătoasă și mai productivă.

Îngrășămintele ajută la combaterea deficiențelor de nutrienți, sporesc fertilitatea solului și susțin dezvoltarea robustă a plantelor.

5. Cum își udă fermierii culturile?

Fermierii își udă culturile folosind diverse metode, în funcție de factori precum tipul de cultură, condițiile solului și disponibilitatea apei. Tehnicile comune includ aspersoarele suspendate, irigarea prin brazde, irigarea prin inundare și irigarea prin picurare.

Aspersoarele suspendate distribuie apa peste zona de cultură sub formă de picături fine, similare cu ploaie. Irigarea prin brazde implică crearea de canale puțin adânci între rândurile de culturi și umplerea acestora cu apă.

Irigarea prin inundare inundă întregul câmp cu apă, permițând acesteia să se absoarbă în sol. Irigarea prin picurare livrează apa direct la rădăcinile plantelor printr-o rețea de tuburi sau țevi cu emițătoare mici, reducând la minimum risipa de apă și maximizând eficiența. Fermierii aleg cea mai potrivită metodă în funcție de nevoile și resursele lor specifice.