Vybavení zahradnických podniků moderní závlahovou technikou je v posledních letech na stále se zlepšující úrovni, k dispozici jsou nejmodernější závlahové prostředky, umožňující uspokojit i ty nejnáročnější pěstitelské požadavky. Pořízení a provoz těchto závlah však nepatří zrovna k nejlevnějším záležitostem, a proto je třeba se zaměřit i na jejich správné řízení tak, aby nedocházelo k plýtvání vodou a živinami a zároveň omezení růstu pěstovaných rostlin.
Mezi subjektivní metody patří ruční řízení závlahy, ale lidská práce je v současnosti poměrně drahá a je třeba, aby obsluha závlahy byla dostupná i ve dnech pracovního klidu. Pro pěstitele je tudíž vždy výhodnější společně s instalací závlahy uvažovat i o vhodném systému, který by vodu rostlinám v optimálním čase a v optimálním množství sám poskytoval.
Rostliny pěstované v kontejnerech vyžadují mimořádnou pečlivost při provádění a řízení závlahy, což je dáno zejména tím, že jsou poměrně malé a izolované od okolního půdního prostředí. Jejich zásoba vody je proto nízká a vyžaduje častější doplňování v závislosti na výsušnosti okolní atmosféry a velikosti listové plochy pěstovaných rostlin, jež se navíc v průběhu vegetace postupně mění.
Kolik vody rostliny spotřebují
Množství vody, které jsou schopny rostliny odejmout svými kořeny půdnímu substrátu a převést do atmosféry závisí na:
• výsušnosti atmosféry, tj. její schopnosti odnímat různým povrchům a rostlinám vodu, nejčastěji se vyjadřuje jako evapotranspirace,
• velikosti rostlin a zejména pak množství listů, vystavených slunečnímu záření,
• fyziologických vlastnostech jednotlivých rostlinných druhů, zejména pak na počtu, rozmístění, velikosti a tvaru průduchů.
Rychlost transpirace je ovlivňována souborem vnějších a vnitřních činitelů. Z vnějších je na prvním místě teplota a vlhkost vzduchu. Obecně platí, že čím je vzduch teplejší a sušší, tím je rychlost transpirace vyšší. K hlavním činitelům prostředí počítáme i vítr (pohyb vzduchu). Za bezvětří se totiž vzduch v okolí rostliny postupně nasycuje vodními parami a čím více jich obsahuje, tím je rychlost transpirace nižší. Proto je důležitý vítr, který neustále odstraňuje vzduch s uvolněnými vodními parami z bezprostředního okolí listů. Také ozářenost působí kladně na rychlost transpirace. Ve tmě je transpirace mnohonásobně nižší, avšak i ve sklenících se vyskytují místa, na nichž je zastínění větší než na okolní ploše. Transpirační maximum dospělého listu je podmíněno většinou stomatární transpirací. V nejmladších listech je podmíněno převážně kutikulární transpirací, protože kutikula není zpravidla ještě zcela vyvinuta. U zastíněných listů může kutikulární transpirace dosáhnout až 50 % celkové transpirace listů. Nelze zde opomenout ani základní podmínku pro transpiraci rostlin, tj. dostatečné množství dostupné vody v půdě.
Množství vody, které rostlina v daném časovém intervalu vytranspiruje, označujeme jako aktuální transpiraci. V případě, že rostlina není limitována nedostatkem vody v půdě, rovná se její aktuální transpirace potenciální transpiraci. Pokud je vody v půdě méně a pohybuje se pod hranicí bodu snížené dostupnosti, transpiruje rostlina méně vody než je maximálně možné a aktuální transpirace je nižší než potenciální. Většinou každé snížení aktuální transpirace pod hodnotu potenciální mívá za následek i omezení dalších fyziologických pochodů v rostlinách, což se ve svém důsledku projeví na celkovém přírůstku biomasy, popřípadě výnosu. Názorně si to lze předvést na obrázku 1, kde je zachycena trojice rostlin stejného druhu, přičemž rostlina úplně vlevo netrpěla nedostatkem vody, prostřední obdržela množství vody odpovídající 50 % potenciální transpirace a rostlina vpravo pouze 25 % potenciální transpirace. Pro ty, kteří dávají přednost matematickému vyjádření, lze tento jev popsat pomocí jednoduchého vztahu uváděném v literatuře:
Yskut/Ymax = k.(Eta/ET0)
Yskut – skutečný výnos
Ymax – maximální výnos
k – koeficient úměrnosti
Eta – aktuální transpirace
ET0 – potenciální transpirace
Obrázek i rovnice velmi dobře dokládají, že čím menší množství vody má rostlina k dispozici, tím menší je její růst. V případech, kdy máme vážné záměry s pěstováním rostlin, je proto důležité dbát na jejich optimální zásobení vodou.
Kolik vody je v substrátu
Půda se skládá jak z částic pevných, tak i z vody a v ní rozpuštěných chemických látek a půdního vzduchu. Vzájemný poměr těchto tří složek se velmi dynamicky mění v závislosti na vodní bilanci, tj. jak rychle je voda odebírána anebo naopak dodávána do příslušného vzorku substrátu. V případě organických substrátů se k tomu přidává ještě i voda vázaná v nerozložených rostlinných buňkách, jež je pro kořeny pěstovaných rostlin nepřístupná. Vzájemný poměr půdních částic a pórů závisí na zrnitostním složení půdy, zejména pak na zastoupení částic menších než 0,001 mm. Rostliny nejsou schopny svými kořeny extrahovat všechnu vodu obsaženou v půdě, ale pouze její část, v závislosti na jejich sací síle. Tento proces lze demonstrovat prostřednictvím grafu 1, kde jsou vyneseny vlhkosti půdy vztahující se k jednotlivým hydrolimitům a půdním druhům. Při vlhkostech nad polní vodní kapacitou (PVK) jsou zaplněny jak kapilární póry, tak i nekapilární a půda neobsahuje téměř žádný vzduch. Tento stav je pro většinu rostlin nepříznivý a většinou mívá tragičtější následky než nedostatek vláhy. Lze jej krátkodobě dosáhnout přemokřením, a pokud nemá přebytečná voda kam odtékat, může jeho nepříznivý účinek trvat i dlouhodoběji. Při hodnotách vlhkosti půdy v oblasti polní vodní kapacity se voda udržuje jenom v kapilárních pórech, nekapilární jsou vyplněny vzduchem. S postupným snižováním vody v půdě se uvolňují i kapilární póry, přičemž zpočátku rostliny ještě neomezují transpiraci, k jejímu snížení dojde až od vlhkosti půdy, které je označována jako bod snížené dostupnosti. Od tohoto bodu rostliny již trpí suchem, tento děj však ještě není nevratný a po zavlažení se rostlina vrací zpět k plné transpiraci. Pokud k zavlažení nedojde, koncentrace solí ve zbytku půdní vody dosahuje takových hodnot, které již rostlina nedokáže sací silou svých kořenů překonat a dochází k trvalému vadnutí. Hodnota půdní vlhkosti, odpovídající tomuto stavu se označuje jako bod vadnutí (BV). Rozdíl mezi polní vodní kapacitou a bodem vadnutí se nazývá využitelná vodní kapacita (VVK), z ní se pak stanovuje bod snížené dostupnosti jako určité procento její hodnoty. Většinou to bývá 50 – 60 % VVK, u vlhkomilnějších rostlin je to více, u suchomilnějších naopak méně. Cílem optimálního řízení závlahy ve sklenících je udržovat hodnotu půdní vlhkosti v intervalu od tohoto bodu po polní vodní kapacitu.
Množství vody a závlahový systém
Důležitou otázkou, kterou je nutno zodpovědět předtím, než přistoupíme k řízení závlahy, je určení množství vody dodávané závlahovým systémem do jednotlivých částí zavlažované plochy. I při provedení závlahy odbornou firmou z kvalitních komponent se může stát, že vlivem např. jiných tlakových poměrů ve vodovodním řádu, než s jakými se uvažovalo v návrhu, se posunou tlaky u jednotlivých výdejních prvků mimo svá optima a dojde ke zvýšení nerovnoměrnosti závlahy na ploše. I v případech, kdy vše pracuje tak, jak bylo navrženo, nemusí mít uživatel představu, kolik vody za jednotku času dodává pěstovaným rostlinám. Určitě není na škodu po instalaci a zprovoznění systému si udělat zkoušku vydatnosti a rovnoměrnosti závlahy po celé ploše. V případě závlahy postřikem anebo mikropostřikem lze postupovat přibližně tak, jak je znázorněno na obrázku 2. Po zavlažované ploše se rozmístí do pravidelné sítě misky pod květináč, popřípadě jiné nádoby, nejlépe kruhového průřezu, a spustí se na určitou dobu závlaha (v závislosti na vydatnosti trysek, aby byla v nádobách výška vody alespoň 5 mm, čímž se do jisté míry eliminují ztráty vzniklé ovlhčením stěn nádob). Po skončení zavlažování se voda z jednotlivých misek buď slije do odměrného válce a zapíše se množství vody v každé zvlášť, popřípadě se jednotlivé misky zváží a od výsledné hodnoty se odečte váha misky. Takto stanovené množství vody v mililitrech (1g = 1 ml) se vydělí desetinou záchytné plochy misky v cm2 a výsledkem je závlahová výška v milimetrech. Zanesením výsledků do příslušné sítě získáme přehled o vydatnosti a rovnoměrnosti závlahy. Toho pak využijeme při jejím dalším řízení, popřípadě k optimálnímu rozmístění rostlin na ploše z hlediska jejich potřeb vody.
V případě závlahy kapkovacími jehlami přímo do kontejnerů je situace jednodušší, stačí proměřit jejich vydatnost na začátku a na konci vybraných linek, přičemž vodu lze nechat téct přímo do odměrných válců.
Závlaha ve sklenících a kontejnerovnách
Efektivní provozování závlahy nemá směřovat jenom k úspoře vody, je též zaměřeno k docílení co nejlepšího růstu rostlin a dosažení co nejvyšší kvality, úspoře práce, optimálního využití živin, snížení výpadku rostlin a tudíž celkově ke zvýšení finančního zisku.
Při řízení závlahy ve sklenících a kontejnerovnách je zapotřebí vyřešit, kdy (termín závlahy) a kolik vody chceme v jedné dávce k rostlinám aplikovat.
Termín závlahy je okamžik, kdy je půda natolik suchá, že pěstované rostliny začínají trpět nedostatkem vláhy. Pokud se voda dodává jen tehdy, když ji rostliny skutečně potřebují, vede to jednak k její úspoře (a tím současně i k úspoře lidské práce), zároveň se však zlepšuje vitalita rostlin a šance k jejich dalšímu přežití. Je k dispozici několik metod, jak zpřesnit okamžik provedení závlahy.
Vizuální sledování (prosím tučně, menším písmem než mezititulkovým, jak děláme vždycky)
Pravděpodobně nejběžnější metodou je vizuální sledování stavu pěstovaných rostlin a zavlažení v okamžiku, kdy se na nich začíná projevovat nedostatek vláhy. Je však zřejmé, že tato metoda vyžaduje pravidelné sledování několikrát v průběhu dne, navíc u dřevin není stav vadnutí s dostatečným předstihem zcela patrný.
Pokud jsou rostliny pěstovány v kontejnerech, lze použít ke stanovení optimálního termínu závlahy metodu pravidelného vážení několika vybraných kontejnerů a na základě jejich hmotnosti rozhodnout o tom, zda závlahu provést. Při stanovení hmotnosti, při níž se má spustit závlaha, se postupuje následovně: nejprve se provede vydatná zálivka, až se dosáhne stavu, kdy je substrát v kontejnerech nasycen a voda z něj začíná vytékat. Jakmile přebytečná voda odteče, zváží se vybrané kontejnery a jejich hmotnost zaznamená. Lze předpokládat, že bylo dosaženo hodnoty polní vodní kapacity. Tyto kontejnery se umístí mimo dosah závlahového zařízení a čeká se na okamžik, kdy rostliny v nich začnou vadnout. Provede se další vážení a stanoví se hmotnost, odpovídající přibližně bodu vadnutí. Tím je definován rozsah hmotností, v nichž se pohybuje voda přístupná pro rostliny. Závlahu je pak vhodné aplikovat ve většině případů tehdy, kdy dojde k úbytku hmotnosti odpovídající přibližně polovině zjištěného rozdílu. Takto je zajištěno, že rostliny nejsou přemokřovány, ani netrpí nedostatkem vláhy. Jedná se o exaktnější metodu než pouhé vizuální sledování, díky níž lze provést závlahu v době, kdy ještě rostliny nezačínají vadnout. Nedostatkem této metody je opět nutnost pravidelného vážení vybraných kontejnerů, i když současná technika umožňuje tento proces do jisté míry automatizovat. Další nevýhodou je postupné zvyšování hmotnosti rostlin v průběhu jejich růstu. To by vyžadovalo několikrát opakovat celý výše popsaný postup v průběhu sezóny, což se však podle literárních pramenů dá obejít konstatováním, že ruku v ruce s tím, jak rostliny rostou, zvětšuje se i jejich kořenový systém a jsou schopny využít lépe vodu obsaženou v kontejneru.
Časové řízení
Svěřit řízení závlahy ve skleníku anebo v kontejnerovně spínacím hodinám či jinému časovacímu zařízení vyžaduje pravidelný dohled obsluhou, neboť tato zařízení nejsou schopna bez dalšího doplnění reagovat na změny v povětrnostních podmínkách, velikosti rostlin, popřípadě velikosti dodané vody závlahou anebo deštěm. Nadbytek vody není pro rostliny a jejich růst nijak příznivý a odtékající voda se může stát potenciálním zdrojem znečištění jak z hlediska chemického, tak i bakteriologického.
Řízení podle půdní vlhkosti
Současná technika umožňuje poměrně přesné měření půdní vlhkosti přímo v půdním substrátu, nezávisle na tom, zda-li se rostliny pěstují v kontejnerech nebo v půdě. Pokles půdní vlhkosti je vyvolán spotřebou vody transpirací rostlin a jejím zvýšení dodávkou vody (závlahou, srážkami). Změna půdní vlhkosti tak v sobě zahrnuje většinu procesů vyplývajících z rovnice vodní bilance daného prostoru, v němž jsou rostliny pěstovány. Zvláště důležitý je pak přírůstek vlhkosti, poněvadž u deště či postřiku (mikropostřiku) ne všechna voda, která dopadne na jednotku plochy, zvýší vlhkost substrátu v kontejnerech. Část odteče po listech mimo kontejner. Naopak při převlažení není proteklá voda snímači půdní vlhkosti zaregistrována a není s ní uvažováno při rozhodování o případné další závlaze.
Prostorová heterogenita půdních vlhkostí může vzniknout zejména v případě, kdy jsou zavlažovány stejnou větví rostliny různého vzrůstu, případně druhů. Zde principielně nelze dosáhnout stejné půdní vlhkosti, vždy budou určité části převlaženy a jiné nedovlaženy. Stejný efekt nastává, pokud jsou jednou linkou zavlažovány rostliny v osvětlené a stinné části skleníku.
Množství vody v půdě lze vyjádřit a měřit dvěma způsoby: buď jako objemovou vlhkost, která se udává v procentech a vyjadřuje, jak velký objem v určitém prostoru zaujímá půdní voda, anebo jako sací tlak vyjadřující, jak velkou silou jsou molekuly vody poutány k půdě. Vztah mezi objemovou půdní vlhkostí a sacím tlakem vyjadřuje tzv. retenční čára půdní vlhkosti, jejíž ukázku můžeme sledovat na grafu 2. Je-li půda vodou nasycena, je sací tlak nulový.
Sací tlak se měří pomocí tenzometrů – trubic dole zakončených porézním tělískem. Ty jsou naplněny destilovanou vodou a na horním konci zakončené snímačem tlaku. Voda je z trubice vysávána půdou přes porézní tělísko a vzniká podtlak, který je registrován snímačem tlaku. Závlaha se uvede v činnost stoupne–li sací tlak na určitou hodnotu. Nevýhodou tenzometrů je nutnost občasného doplňování vody v trubici, nutnost ochrany před mrazem a zajištění těsného kontaktu mezi porézním tělískem a zeminou.
Půdní vlhkoměry, které měří objemovou vlhkost půdy, jsou založeny na různých principech, přičemž každý má svoje klady i zápory a je zapotřebí pro daný účel vybrat ten nejvhodnější. Závlaha se zapíná při poklesu půdní vlhkosti na určitou hodnotu, nejčastěji blížící se bodu snížené dostupnosti. Na tomto principu jsou založena různá automatická zařízení, konkrétní příklady a popis jejich činnosti bude proveden dále.
Sluneční záření
Transpirace rostlin je v uzavřených prostorách poměrně těsně svázána s množstvím dopadajícího slunečního záření. Toho lze využít ke stanovení okamžiku, kdy je zapotřebí závlahu zapnout. Přístroje založené na tomto principu integrují dopadající sluneční záření a v případě, že jeho suma dosáhne určité hodnoty, aktivuje se závlaha. Je na pěstiteli, aby stanovil optimální sumu záření v závislosti na vypozorované anebo naměřené transpiraci rostlin. Výhodou je, že tato metoda využívá pouze jeden druh senzoru, přičemž na skleník jich stačí poměrně málo, celý systém je poměrně snadný na ovládání. Mezi nevýhody patří skutečnost, že nejsou brány v úvahu i další faktory ovlivňující transpiraci (teplota, vlhkost vzduchu, vzhled a zdravotní stav rostlin apod). Rovněž při nízkých intenzitách světla a v noci dává tato metoda málo uspokojující výsledky. Dalším faktorem, kvůli němuž se tato metoda příliš nerozšířila, patří poměrně vysoká cena těchto zařízení.
Pokračování v příštím čísle.
