Шта је фертигација и како функционише?

Иако се ђубрива у великој мери користе у пољопривреди, њихове традиционалне методе примене могу бити расипне, а њихово отицање често има негативне последице по локални екосистем.

Једна од многих пракси прецизне пољопривреде, фертигација је веома прилагодљива и скалабилна пракса која се широко користи јер поједностављује примену ђубрива и наводњавање биљака комбинујући их у један систем који избегава отпад.

То је популарна пракса међу пољопривредницима и пољопривредним стручњацима већ неколико деценија и њена ефикасност и делотворност се само повећава како се укључује са модерним технологијама које настављају да поједностављују и аутоматизују процес.

Дефинисање фертиригације

Фертигација је примена ђубрива или хранљивих материја у пољопривредни систем путем мреже за наводњавање, при чему се хранљиве материје растварају у води, а затим их биљке директно апсорбују када упијају воду.

Термин комбинује појмове ‘ђубриво’ и ‘наводњавање’ и постоји као концепт стотинама година, где су пољопривредници у старом Риму заправо користили канализацију за заливање својих усева, иако се од тада значајно развио.

Може се користити у комбинацији са неколико различитих метода наводњавања, укључујући системе за прскање, кап по кап и наводњавање квасцем, иако је кап по кап најкомпатибилнији и најкориснији тип наводњавања.

У поређењу са тракастим или распршивачким методама примене ђубрива, сматра се најпрецизнијом и најконтролисанијом методом примене и обично користи укупно мању количину ђубрива у поређењу са другим техникама.

Такође је уобичајена пракса у хидропонским или системима узгоја без земљишта, јер је то далеко најлакша техника за давање тачних доза одговарајуће исхране потребне биљкама у овим системима.

Иако се у системима фертиригације користи велики број једињења, најчешћа су фосфор, калијум и азот због њиховог значаја у расту и развоју многих врста усева.

Како функционишу системи за фертиригацију

Главни принцип фертиригације је растварање ђубрива која су растворљива у води у води која се користи за наводњавање тако да се њихова примена комбинује. Пошто је влажно корење неопходно за ефикасну апсорпцију ђубрива, то значајно повећава ефикасност примене ђубрива тако што се осигурава да се оно допреми до корена у већ навлаженом земљишту.

Начин складиштења ђубрива може се разликовати од система до система, али се често чувају у течном облику који се лакше комбинује са водом него честице које се морају растворити. Специфичности сваке мреже за фертиригацију зависе од обима пољопривредног рада и врсте система за наводњавање, а напредније операције могу бити по аутоматизованим распоредима, док ће једноставније, мање фарме то радити ручно.

Типично, течни облик ђубрива се складишти у великом резервоару, а затим ће капалица или инјектор убризгати воду за наводњавање прецизним количинама ђубрива.

Већина регионалних пољопривредних прописа налаже да системи за фертиригацију морају имати и уређај за спречавање повратног тока како би се избегло загађење оригиналног снабдевања водом за наводњавање фертиригацијом, јер би то могло да угрози загађење извора воде за пиће јаким хемикалијама.

Обрасци апсорпције хранљивих материја у фертигацији

Системи за фертиригацију се годинама популарно користе од стране пољопривредних стручњака због повећане ефикасности којом су у стању да снабдевају биљке хранљивим материјама.

Растварање ђубрива у води и њихова испорука биљкама у течном облику омогућава им бржу апсорпцију и коришћење него традиционална примена ђубрива, посебно ако се врши на нивоу корена путем капајућег наводњавања.

Иако постоји већ деценијама, модерне иновације у прецизној пољопривреди створиле су могућност примене прецизних количина ђубреног наводњавања за циљање одређених усева и створиле аутоматизоване системе који имају напредне мреже сензора, вентила и убризгавања.

Начин на који се вода из фертиригације шири мења се између различитих система и јединствене биогеохемије земљишта сваке површине, али код наводњавања кап по кап она ће се обично ширити ка споља и надоле од места испуштања, крећући се под дејством гравитације. Тешка глиновита земљишта нису идеална замена за системе фертиригације, јер се ђубрива могу заробити и накупити на нивоу корена.

Стварање успешних система фертиригације

Ефикасни и успешни системи фертиригације зависе од избора ђубрива и дизајна оригиналне мреже за наводњавање. Системи за наводњавање кап по кап су најчешћи и најкориснији тип за трансформацију у системе фертиригације, јер испоручују воду и хранљиве материје директно у коренску зону биљке ради брзе апсорпције и искоришћења.

Главни фактори у стварању успешног система су врста ђубрива које се користи и колико је растворљиво, кисело и компатибилно са циљним усевима. Једињење које се користи треба да се заснива на потребама биљака које се гаје за хранљивим материјама, а системи ђубрива са променљивом дозом (VRF) могу тачно утврдити специфичне потребе за хранљивим материјама у земљишту.

Табела 1 приказује нека од најчешћих једињења која се користе у фертиригацији и њихов хемијски састав, као и како се њихов капацитет растварања у води мења са вишим температурама. Већина мрежа за наводњавање сада је изграђена од пластике или сличних материјала, што је важно јер одређена ђубрива могу бити веома јака и корозивна за металне цеви.

Врста и киселост земљишта морају се узети у обзир приликом планирања његових операција и ђубрења уопште, и од виталног је значаја упарити исправна једињења са типом земљишта како би се спречило да постане превише кисело или алкално.

Избор једињења са хранљивим материјама које имају капацитет растворљивости који је погодан за температуру земљишта и воде у вашем региону је још један фактор за успешно фертиригационо наводњавање. За оптимално планирање фертиригационог наводњавања, требало би користити софтвер за геопросторно мапирање како би се креирала вишеслојна мапа која одражава варијације између различитих фактора као што су електрична проводљивост земљишта, pH вредност, густина хранљивих материја и обрасци дренаже, тако да се одговарајући уноси могу растворити у вашем систему за наводњавање у исправним количинама.

Табела 1: Расподела уобичајених једињења која се користе за фертиригацију

Компатибилност фертиригације са различитим системима за наводњавање

Најбољи системи за фертиригацију су они који су повезани са цевима за кап по кап, тако да се вода и хранљиве материје могу доставити директно до корена. зона усева – иако се технички то може урадити путем било ког система за наводњавање.

Системи за прскање имају неколико значајних недостатака, јер велики део ђубрене воде пада на лишће и лишће биљака, што троши вредне ресурсе и има потенцијал да опече крхко лишће или допринесе ширењу гљивичних болести кроз стајаћу влагу.

Ветар такође може да одува распршене облаке фертигиране воде у суседна поља или изворе воде, што је тешко објаснити и може загадити изворе воде са потенцијално опасним последицама.

Снабдевање водом и хранљивим материјама путем подземног наводњавања кап по кап је најбоља техника јер је расипање минимално, а корење биљке може брзо да их апсорбује након ослобађања. Поред тога, наводњавање кап по кап такође омогућава контролисаније и прецизније количине ђубрива које се ослобађају на одређеним тачкама у земљишту како би се задовољиле потребе сваке биљке у поређењу са прскалицама.

Кап по кап такође захтева мањи притисак за рад него системи за прскање, што важи и за дизајне црева за наводњавање, међутим, они су мање идеални од подземног кап по кап јер и даље заливају на површинском нивоу и немају исту прецизност јер се вода ослобађа са целе површине црева.

Предности фертиригације

Правилно инсталирани системи за фертиригацију могу се показати веома корисним за пољопривредне стручњаке из више разлога. Прво, то је веома ефикасан начин дистрибуције ђубрива на начин ‘убијања две муве једним ударцем’ истовременим заливањем и ђубрењем усева.

То такође значи да се иста опрема за цевоводе и инфраструктура могу искористити за два основна улаза, што га чини исплативим приступом. Такође је економски повољно јер прецизна примена ђубрива путем већ ефикасног система као што је наводњавање кап по кап значи да се ресурси штеде и да се морају користити само тачне количине.

У поређењу са традиционалним приступом распршивања једне монотоне густине ђубрива на више поља, расипање је минимално. Пошто се ђубриво мора ређе примењивати на усеве него вода, може се повећавати или смањивати по потреби без преласка на други систем, јер чак ни биљке које се хране великом количином ђубрива неће захтевати чешће ђубрење него наводњавање.

Мање, али чешће количине ђубрива које се примењују на усеве су такође повољне јер генерално смањују вероватноћу накупљања соли у поређењу са већим количинама, али ретким распршивањем или тракастим применама.

Коришћен је у сушним климатским условима који доживљавају несташицу воде како би се побољшао потенцијал сваке капи воде која се користи и осигурало да се искористи сваки део влажног земљишта обезбеђивањем потребних ђубрива истовремено.

Не само да су концентрације ђубрива строго контролисане, већ је у системима кап по кап локација тачака за испуштање воде прецизнија и резултира тиме да корење усева може брзо да апсорбује хранљиве материје док се примењују, уместо да се оне само апсорбују у празне и суве делове земљишта где се троше.

Корење је такође већ влажно када прими ђубриво, што смањује сагоревање корена и повећава капацитет апсорпције.

Ова техника директног уношења ђубрива у корење смањује вероватноћу испирања хранљивих материја, јер је време које ђубриво проводи ‘у неизвесности’ од тренутка примене до тренутка када се апсорбује веома кратко, па постоји мањи ризик од отицања услед кише или сличних временских појава.

Студије показују да уз одговарајућу опрему и правилну инсталацију, кап по кап фертиригација може значајно побољшати приноси усева, побољшати продуктивност воде и драстично смањити расипање ђубрива.

Недостаци фертиригације

Недостаци система фертиригације углавном су повезани са економским недостацима, јер системи са минималним улагањима имају већу вероватноћу да имају проблеме са инфраструктуром и цурењем. Без веома квалитетног превентивног уређаја за повратни ток, постоји значајан ризик да се извор слатке воде који се користи за наводњавање контаминира водом добијеном фертиригацијом.

Ово представља очигледне опасности за људско здравље, али и за здравље локалних сливова, флоре и фауне и може допринети општем загађењу локалног биома.

Опрема нижег квалитета или старија опрема, или цевоводна инфраструктура која се протеже на велике удаљености, могу имати недоследне растворе који теку кроз њих јер се ђубриво разблажује у води док се креће кроз наводњавачке цеви, смањујући ефикасност система и потенцијално узрокујући прекомерно ђубрење одређених усева и недовољно ђубрење других.

У зависности од хемијског састава воде за наводњавање, постоји и могућност реакција између ђубрива на бази магнезијума или калцијума и било којих бикарбоната у води.

Ово се чешће дешава када је извор воде из бунара или подземних вода, а може доћи до нешто већих концентрација креча или гвожђа раствореног у води које реагују са ђубривима или се само накупљају и таложе.

Хемијско зачепљење може погоршати проблеме недоследне примене хранљивих материја усевима блокирањем излазних тачака у систему за наводњавање. Решења укључују манипулацију pH вредности воде или убризгавање ниских концентрација фосфоната у воду, или пумпање у посебан резервоар где се талози могу слегнути пре него што се примене ђубрива.

Вредна пракса прецизне пољопривреде

Генерално, доказала се као кључни део модерних пољопривредних система и играла је, и наставиће да игра, важну улогу у ширењу примене прецизне пољопривреде.

Фертиригација превазилази ограничења традиционалне примене ђубрива стварањем вишег нивоа контроле над тачним количинама и брзинама којима се ђубрива примењују на усеве, а то се ради по прецизном распореду са високим нивоом успеха апсорпције хранљивих материја и минималним расипањем.

Посебно када се користи у систему за наводњавање кап по кап, ова пракса отелотворује многе темеље прецизне пољопривреде и помаже управницима земљишта у доношењу економских и одрживих одлука о примени ђубрива које не само да повећавају приносе већ и доприносе дуговечности пољопривредног рада.

Најчешћа питања

1. Како функционише наводњавање кап по кап?

Кап по кап је ефикасна метода испоруке влаге директно корену биљака. Укључује мрежу цеви или цевчица са малим рупама или капиоцима постављеним близу основе биљака. Кроз ове капи, вода капље полако и константно, омогућавајући биљкама да је ефикасно апсорбују без расипања.

Овај циљани приступ минимизира испаравање и отицање, а истовремено максимизира апсорпцију воде, подстичући здрав раст биљака и смањујући потрошњу воде у пољопривреди и баштама. Кап по кап наводњавање осигурава да биљке добију праву количину воде, штедећи ресурсе и подржавајући одрживе пољопривредне праксе.

2. Шта фертиригација омогућава произвођачу? Шта се кроз њу примењује на усеве и земљиште?

Омогућава произвођачима да комбинују предности наводњавања и ђубрења у једној примени.

Омогућава им да испоручују ђубрива директно до корена биљака кроз систем за наводњавање. Ова метода осигурава да биљке добију потребне хранљиве материје тачно када су им потребне, побољшавајући усвајање хранљивих материја и подстичући здрав раст.

Такође нуди бољу контролу над дистрибуцијом хранљивих материја, смањује расипање ђубрива и омогућава циљано и ефикасно управљање хранљивим материјама, што резултира повећаним приносима усева и укупном продуктивношћу за произвођаче.

3. Разлика између наводњавања и фертиригације?

Наводњавање је процес снабдевања биљака водом како би се задовољиле њихове потребе за влагом. То подразумева обезбеђивање воде земљишту путем различитих метода као што су прскалице, наводњавање поплавама или системи кап по кап. С друге стране, то је пракса примене ђубрива на биљке путем система за наводњавање.

4. Како функционише ђубриво? Зашто пољопривредници користе ђубрива?

Ђубрива су супстанце које се додају земљишту или биљкама како би се обезбедили есенцијални хранљиви састојци који могу недостајати у природном окружењу. Ђубрива садрже концентроване количине кључних елемената попут азота, фосфора и калијума, који су неопходни за раст биљака.

Када се примене на земљиште или биљке, ђубрива се растварају у води и ослобађају ове хранљиве материје. Биљке апсорбују хранљиве материје кроз корење и користе их за виталне процесе попут фотосинтезе и синтезе протеина, што резултира здравијим и продуктивнијим растом.

Ђубрива помажу у решавању недостатка хранљивих материја, побољшавају плодност земљишта и подржавају снажан развој биљака.

5. Како пољопривредници заливају своје усеве?

Пољопривредници заливају своје усеве користећи различите методе у зависности од фактора као што су врста усева, услови земљишта и доступност воде. Уобичајене технике укључују надземне прскалице, наводњавање бразди, наводњавање поплавама и наводњавање кап по кап.

Надземне прскалице распоређују воду по површини усева у облику финих капљица, слично киши. Наводњавање браздама подразумева стварање плитких канала између редова усева и њихово пуњење водом.

Наводњавање поплавама преплављује цело поље водом, омогућавајући јој да се упије у земљиште. Кап по кап наводњавање доставља воду директно до корена биљака кроз мрежу цеви или цеви са малим емитерима, минимизирајући расипање воде и максимизирајући ефикасност. Пољопривредници бирају најприкладнију методу на основу својих специфичних потреба и ресурса.