Precyzyjne nawadnianie upraw pod osłonami – jak dobrać system kroplowy do technologii produkcji?

Profesjonalnego systemu nawadniania nie powinno się dobierać wyłącznie na podstawie średnicy przewodu czy nominalnego wydatku kroplownika. Liczą się również technologia uprawy, długość rzędów, rozstaw roślin i pojemników, liczba sekcji, topografia obiektu, sposób prowadzenia fertygacji, jakość wody oraz planowany sposób sterowania instalacją.

Właśnie na tym etapie najwięcej można zyskać – albo popełnić kosztowne błędy.

System nawadniania zaczyna się od projektu, a nie od wyboru kroplownika

W nowoczesnych szklarniach, tunelach foliowych, szkółkach oraz uprawach bezglebowych trudno mówić o jednym uniwersalnym rozwiązaniu. Inaczej projektuje się instalację dla pomidora lub ogórka uprawianego w matach, inaczej dla truskawki w rynnach, a jeszcze inaczej dla roślin prowadzonych w pojedynczych pojemnikach.

Podstawą powinno być określenie parametrów wynikających bezpośrednio z technologii produkcji. Należą do nich przede wszystkim:

• średnica przewodów,
• długość poszczególnych ciągów,
• rozstaw punktów podawania wody,
• rodzaj emitera,
• jego nominalny wydatek,
• wymagane ciśnienie robocze,
• liczba jednocześnie pracujących emiterów,
• sposób podawania pożywki,
• liczba i wielkość sekcji nawodnieniowych.

Dopiero zestawienie tych elementów pozwala określić, czy w danym obiekcie lepszym rozwiązaniem będzie klasyczny ciąg PE z indywidualnie montowanymi kroplownikami, linia ze zintegrowanymi emiterami czy rozwiązanie wykonywane pod konkretny rozstaw donic lub pojemników.

Ciągi kroplujące tworzone na zamówienie – gdy instalacja ma być dopasowana do uprawy

Jednym z rozwiązań pozwalających bardzo precyzyjnie dopasować instalację do obiektu są profesjonalne ciągi kroplujące wykonywane według parametrów konkretnej uprawy.

Za pomocą specjalistycznej maszyny kroplowniki mogą być automatycznie montowane na rurze PE w ustalonym wcześniej rozstawie. Przed wykonaniem ciągów określa się m.in. średnicę rury, typ i wydatek kroplownika, odległość pomiędzy emiterami oraz długość poszczególnych przewodów.

W praktyce ma to kilka istotnych zalet:

• Po pierwsze instalacja trafia do gospodarstwa przygotowana zgodnie z projektem, co zdecydowanie skraca czas jej montażu.
• Po drugie zachowany zostaje powtarzalny rozstaw emiterów.
• Po trzecie ogranicza się ryzyko błędów powstających podczas ręcznego montażu dużej liczby punktów kroplujących.

W dużych obiektach, w których liczba emiterów liczona jest w tysiącach, ma to znaczenie nie tylko techniczne, ale również organizacyjne i ekonomiczne.

Kroplowniki z kompensacją ciśnienia – dlaczego są tak ważne?

Jednym z podstawowych problemów występujących w instalacjach kroplowych jest zmiana ciśnienia wzdłuż przewodu. Im dłuższy ciąg i bardziej rozbudowana instalacja, tym większe znaczenie ma utrzymanie możliwie jednakowego wydatku na początku i na końcu sekcji.

Rozwiązaniem są kroplowniki z kompensacją ciśnienia – PC, Pressure Compensating. Ich zadaniem jest utrzymywanie zbliżonego wydatku w określonym zakresie ciśnienia roboczego. Dzięki temu rośliny znajdujące się w różnych miejscach instalacji otrzymują bardziej wyrównane dawki wody oraz pożywki.

W uprawach intensywnych jest to szczególnie istotne, ponieważ nawadnianie bardzo często jest jednocześnie fertygacją. Nierównomierność hydrauliczna instalacji oznacza więc nie tylko różnice w ilości wody, lecz również w ilości dostarczanych składników pokarmowych.

Netafim PCJ™ – precyzyjne dawkowanie i ciągłe samoczyszczenie

Jednym z rozwiązań przeznaczonych do profesjonalnych instalacji pod osłonami jest kroplownik Netafim PCJ™. Konstrukcja ta wykorzystuje kompensację ciśnienia w zakresie 0,5–4,0 bar, dzięki czemu może utrzymywać równomierne dawkowanie wody także przy dłuższych ciągach.

Istotnym elementem Netafim PCJ™ jest technologia Turbonet™, wykorzystująca szerokie kanały przepływu i intensywny ruch wody wewnątrz emitera. W połączeniu z funkcją ciągłego samoczyszczenia ogranicza to podatność kroplownika na zatykanie. Konstrukcja umożliwia również wykorzystanie mikroprzewodów, dzięki którym punkt podawania wody można doprowadzić bezpośrednio do konkretnej rośliny, doniczki czy maty.

Takie rozwiązanie znajduje zastosowanie m.in. w profesjonalnej produkcji pomidora, ogórka, papryki oraz w szkółkach i innych uprawach wymagających bardzo wysokiej równomierności dostarczania wody.

Antydrenaż – detal, który zmienia sposób pracy instalacji

W nowoczesnych systemach coraz większego znaczenia nabiera funkcja antydrenażowa, określana również jako CNL, HCNL lub No Drain – w zależności od konstrukcji danego rozwiązania.

Po zakończeniu cyklu zwykła linia może stopniowo opróżniać się z wody. Przy kolejnym uruchomieniu potrzeba więc czasu na ponowne wypełnienie przewodów. W rozbudowanym systemie poszczególne emitery mogą w rezultacie rozpoczynać podawanie wody w nieco innym momencie.

Kroplownik z funkcją antydrenażową zamyka wypływ po spadku ciśnienia poniżej określonego poziomu i zatrzymuje wodę w instalacji. Jest to szczególnie istotne w systemach pracujących krótkimi, częstymi impulsami. Im krótszy pojedynczy cykl nawodnieniowy, tym większego znaczenia nabiera szybkie i możliwie jednoczesne rozpoczęcie podawania pożywki przez wszystkie emitery.

Rivulis Supertif – rozwiązanie do intensywnych upraw szklarniowych

Drugą grupę profesjonalnych emiterów stanowią kroplowniki Rivulis Supertif, szeroko wykorzystywane w szklarniach i systemach bezglebowych.

Ich konstrukcja opiera się na kompensacji ciśnienia i rozwiązaniach zwiększających odporność na zatykanie. Dostępny jest szeroki zakres wydatków – od 1,1 do 25 l/h – co pozwala dopasować emiter do bardzo różnych technologii produkcji. Szczególnie istotne w intensywnej produkcji są warianty No Drain, umożliwiające pracę w systemach nawadniania pulsacyjnego.

Rivulis Supertif można stosować w systemach doprowadzających wodę bezpośrednio do doniczek, pojemników czy mat uprawowych, a duża liczba konfiguracji ułatwia dostosowanie instalacji do konkretnego sposobu prowadzenia roślin.

Netafim PCJ™ czy Rivulis Supertif? Nie ma jednej odpowiedzi

Próba wskazania jednego „najlepszego” kroplownika bez znajomości instalacji jest błędem. Oba rozwiązania należą do klasy profesjonalnych emiterów przeznaczonych do precyzyjnego nawadniania.

Netafim PCJ™ wyróżnia się m.in. technologią Turbonet™, systemem ciągłego samoczyszczenia oraz możliwością wykorzystania wariantów antydrenażowych LCNL i HCNL.

Rivulis Supertif daje natomiast bardzo szerokie możliwości konfiguracji, różne wydatki oraz warianty No Drain, dzięki czemu można go dopasować do wielu systemów upraw bezglebowych.

O wyborze powinny więc decydować parametry konkretnego obiektu, a nie sama marka emitera.

Kiedy zamiast nabijanych kroplowników wybrać zintegrowaną linię?

Indywidualny kroplownik i mikroprzewód nie zawsze są konieczne. W części technologii bardzo dobrym rozwiązaniem jest linia z fabrycznie zintegrowanymi emiterami. Taką koncepcję reprezentuje AZUD PREMIER CNL/HCNL. Linia wykorzystuje kroplowniki z kompensacją ciśnienia oraz funkcją antydrenażową. Dzięki temu po zakończeniu cyklu przewody nie opróżniają się w taki sposób jak instalacja pozbawiona tego rozwiązania, a kolejny cykl może rozpocząć się szybciej i bardziej równomiernie.

AZUD PREMIER CNL/HCNL – gdy ważna jest równomierność całej linii

W konstrukcji AZUD PREMIER CNL/HCNL zastosowano kilka rozwiązań technicznych wpływających na stabilność pracy systemu. DS Technology odpowiada za samoczyszczące działanie labiryntu, filtr HEX zwiększa powierzchnię filtracji wewnątrz emitera i odporność na zatykanie, natomiast membrana SILITEC odpowiada za precyzyjną kompensację ciśnienia. Rozwiązanie może pracować również na obiektach o zróżnicowanej wysokości. Według informacji zawartych w materiale technicznym trwałość systemu może przekraczać 10 lat.

Truskawka pod osłonami – gęsty rozstaw emiterów zamiast setek mikroprzewodów

Dobrym przykładem zastosowania zintegrowanych linii są uprawy truskawki pod osłonami. W takich instalacjach mogą być stosowane warianty z bardzo gęstym rozmieszczeniem emiterów, np. co 20 cm. Pozwala to uzyskać równomierne zwilżenie podłoża bez konieczności budowania indywidualnego punktu kroplującego przy każdej roślinie. W zależności od technologii może to znacznie uprościć instalację i zmniejszyć liczbę elementów wymagających montażu oraz późniejszego serwisowania.

AZUD PREMIER POT – linia zaprojektowana pod rozmieszczenie donic

Jeszcze dalej w kierunku indywidualizacji instalacji idzie AZUD PREMIER POT. Jest to rozwiązanie opracowane przede wszystkim dla upraw doniczkowych i bezglebowych. Rozmieszczenie punktów podawania wody może zostać przygotowane pod konkretny układ pojemników.

W praktyce oznacza to możliwość określenia:

• odległości między punktami nawadniającymi,
• liczby punktów,
• rozmieszczenia wypływów zgodnego z technologią produkcji.

Zintegrowanie emiterów w linii pozwala ograniczyć liczbę dodatkowych mikroprzewodów, szpilek i pojedynczych kroplowników. Instalacja staje się prostsza, a jednocześnie maleje liczba elementów narażonych na przypadkowe wypięcie lub uszkodzenie.

W przypadku dużych obiektów znaczenie ma również ograniczenie nakładu pracy przy montażu oraz późniejszej obsłudze systemu. Takie właśnie założenia – dopasowanie punktów do pojemników, ograniczenie liczby elementów oraz skrócenie montażu – są podstawą konstrukcji AZUD PREMIER POT.

Dobry kroplownik nie uratuje źle zaprojektowanej instalacji

Nawet najbardziej zaawansowany emiter nie zapewni oczekiwanej równomierności, jeżeli pozostałe elementy instalacji nie zostaną prawidłowo dobrane. Projekt powinien uwzględniać przepływy w poszczególnych sekcjach, średnice przewodów, możliwości źródła wody, filtrację, długości ciągów oraz parametry pracy pompy.

W przypadku fertygacji dochodzi kolejny poziom zależności – instalacja musi nie tylko doprowadzić wodę, ale również zapewnić równomierne rozprowadzenie pożywki. Dlatego projektowanie nawadniania pod osłonami należy traktować jako budowę kompletnego układu hydraulicznego, a nie zestawienie kilku niezależnie wybranych komponentów.

Konserwacja linii kroplujących – równomierność trzeba utrzymać przez cały sezon

Prawidłowe zaprojektowanie instalacji jest początkiem, a nie końcem pracy z systemem nawodnieniowym.

Woda może zawierać piasek, zawiesiny mineralne, związki żelaza i manganu, a wewnątrz przewodów mogą tworzyć się osady oraz biofilm. Wraz z upływem czasu zwiększa to ryzyko ograniczenia przepływu przez emitery. Dlatego profesjonalny system wymaga regularnego płukania i – zależnie od jakości wody oraz charakteru powstających zanieczyszczeń – odpowiednio dobranego czyszczenia chemicznego.

Mechaniczne płukanie linii – prosta czynność o dużym znaczeniu

Podczas normalnej pracy instalacji zanieczyszczenia przemieszczają się w kierunku końców przewodów. Mogą tam gromadzić się drobiny piasku, mułu, nierozpuszczone zawiesiny i osady żelaza. Podstawowym zabiegiem serwisowym jest więc otwieranie zaworów płuczących lub zakończeń linii przy pracującej pompie i przepłukiwanie instalacji czystą wodą.

W materiale technicznym zaleca się wykonywanie takiego zabiegu co 4–6 tygodni w okresie intensywnego użytkowania instalacji. W przypadku źródła wody o ograniczonej wydajności nie należy otwierać wszystkich ciągów jednocześnie – płukanie można wykonywać sekcjami.

Osady mineralne – kiedy potrzebne jest czyszczenie kwaśne?

Innym problemem są osady powstające bezpośrednio wewnątrz instalacji. Węglan wapnia i magnezu czy związki żelaza i manganu mogą stopniowo ograniczać przekrój bardzo wąskich kanałów kroplownika.

W materiale źródłowym opisano zabieg polegający na czasowym zakwaszeniu wody w instalacji do pH 2,0–3,0 przez około 30–60 minut, a następnie dokładnym przepłukaniu systemu czystą wodą. Jako przykłady podano wykorzystanie kwasu azotowego podczas czyszczenia wiosennego oraz kwasu ortofosforowego po sezonie, gdy niepożądane byłoby dodatkowe dostarczanie azotu.

Takiego zabiegu nie należy jednak traktować jako uniwersalnej recepty. Dawka środka zakwaszającego zależy od parametrów wody, jej alkaliczności oraz konstrukcji instalacji. Nieprawidłowo wykonane zakwaszanie może być niebezpieczne dla instalacji i strefy korzeniowej, dlatego wymaga wiedzy i kontroli parametrów roztworu.

Biofilm – niewidoczny problem wewnątrz instalacji

Kroplownik może zostać zatkany nie tylko przez osady mineralne. W przewodach może rozwijać się biofilm tworzony przez bakterie, glony i grzyby. Śluzowata warstwa nie tylko ogranicza przepływ, ale również wychwytuje drobne cząstki mineralne, przyspieszając powstawanie kolejnych osadów.

W materiale źródłowym jako rozwiązania stosowane w takich sytuacjach wskazano podchloryn sodu oraz nadtlenek wodoru. Podchloryn jest metodą bardzo skuteczną, ale ze względu na możliwość fitotoksyczności wymaga szczególnie ostrożnego stosowania. Nadtlenek wodoru jest rozwiązaniem łagodniejszym i nie powoduje zasolenia gleby.

Rodzaju czyszczenia nie powinno się jednak dobierać „na wszelki wypadek”. Najpierw należy określić, z jakim rodzajem zanieczyszczenia mamy do czynienia.

Jak wybrać system nawadniania do uprawy pod osłonami?

W praktyce producent ma dziś do dyspozycji kilka różnych kierunków budowy instalacji. Może zdecydować się na wykonywane na zamówienie ciągi PE z kroplownikami Netafim PCJ™ lub Rivulis Supertif, zastosować fabrycznie zintegrowaną linię AZUD PREMIER CNL/HCNL, a w przypadku określonego rozmieszczenia pojemników wykorzystać AZUD PREMIER POT przygotowaną pod konkretny układ uprawy.

Nie ma jednak sensu wybierać pomiędzy nimi bez odpowiedzi na kilka podstawowych pytań:

• Jak prowadzona jest uprawa?
• Jaki jest rozstaw roślin lub pojemników?
• Jak długie będą rzędy?
• Ile emiterów ma pracować jednocześnie?
• Jaki powinien być ich wydatek?
• Czy system ma pracować pulsacyjnie?
• Czy potrzebna jest funkcja antydrenażowa?
• Jakiej jakości jest woda?
• Jak prowadzona będzie fertygacja?
• Jak wygląda filtracja i możliwości hydrauliczne istniejącej instalacji?

Dopiero na tej podstawie można rzeczywiście dobrać rozwiązanie, a nie tylko kupić poszczególne jego elementy.

W profesjonalnym obiekcie liczy się cały system

Rozwój technologii produkcji pod osłonami sprawia, że nawadnianie staje się coraz bardziej precyzyjne. Jednocześnie rośnie liczba dostępnych wariantów emiterów, sposobów kompensacji ciśnienia, rozwiązań antydrenażowych i możliwości wykonywania instalacji pod konkretny układ roślin. To dobra wiadomość dla ogrodników – pod warunkiem że wszystkie elementy zostaną ze sobą prawidłowo połączone.

Największą korzyść przynosi więc nie wybór jednego „najlepszego” kroplownika, lecz stworzenie instalacji, w której źródło wody, filtracja, hydraulika, przewody, emitery, fertygacja i sterowanie tworzą jeden prawidłowo działający system.

Dział Nawodnień firmy Agrosimex – od koncepcji do rozwiązania dopasowanego do gospodarstwa

W przypadku nowych inwestycji, modernizacji szklarni i tuneli czy rozbudowy istniejącego systemu warto rozpocząć od analizy całej instalacji. To właśnie na etapie projektu najłatwiej określić właściwe średnice przewodów, podzielić obiekt na sekcje, dobrać wydatki i rozstaw emiterów oraz zdecydować, czy korzystniejsze będą indywidualne kroplowniki, gotowa linia ze zintegrowanymi emiterami czy ciągi wykonywane na zamówienie.

Specjaliści Działu Nawodnień Agrosimex wspierają producentów w projektowaniu i doborze elementów instalacji nawodnieniowych. W przypadku upraw pod osłonami oznacza to możliwość dopasowania rozwiązania nie tylko do powierzchni obiektu, ale przede wszystkim do technologii produkcji i rzeczywistych parametrów gospodarstwa.

Dlatego przed kolejną rozbudową systemu warto skonsultować projekt – zwłaszcza gdy w grę wchodzi fertygacja, praca pulsacyjna, duża liczba emiterów lub konieczność uzyskania bardzo wysokiej równomierności podawania pożywki.

W nowoczesnej produkcji pod osłonami dobrze zaprojektowane nawadnianie nie jest już tylko instalacją doprowadzającą wodę. Jest jednym z podstawowych narzędzi zarządzania wzrostem roślin, fertygacją i powtarzalnością produkcji.

Mateusz Gajewski

Dział Nawodnień Agrosimex