A precíziós gazdálkodás elengedhetetlen elemei a saját területre vonatkozó agrometeorológiai adatok. Ennek érdekében a KITE Zrt. létrehozta a saját fejlesztésű – a felhasználó igényeihez igazítható – PrecMET agrometeorológiai állomáshálózatát. A szántóföldi kultúrákban történő hasznosításon túl újabb felhasználási területe a tavaszi fagyriasztás és fagyvédelmi öntözésirendszer-vezérlés a gyümölcsösökben.
Az utóbbi években – a globális felmelegedésnek köszönhetően az évszakok váltása lerövidült, a tél után viszonylag gyorsan érkezhet a tavaszi felmelegedés minek hatására a növények nedvkeringése megindul, így a kisebb fagyhatásokat is rosszul tűrik. Ezek a hirtelen jött tél végi felmelegedések és az ezzel együtt járó éjszakai fagyok, valamint a fagyveszélyes napok számának növekedése komoly károkat okozhatnak a gyümölcsösökben.
A tavaszi fagyoknak két fő formáját – szállított, illetve kisugárzási fagy – különböztetjük meg:
A szállított fagyok esetében az adott területre hideg légtömeg áramlik be, amely kiszorítja az ott található melegebb levegőt. Jellemzője az élénk légmozgás, illetve, hogy a levegő hőmérséklet szerinti rétegződésében általában nincs 0 °C fölötti réteg, vagyis a földfelszíntől kezdve 0 °C alatti hőmérsékletű a levegő és felfelé haladva egyre hidegebb lesz. Általánosan elmondható, hogy a szállított fagy ellen nagyon nehéz vagy egyáltalán nem lehetséges védekezni. Szerencsére 6-8 tavaszi fagyból általában 1 max. 2 a szállított fagy.
A másik formátum a kisugárzási fagy, mely elsősorban felhőtlen égbolt és alacsony páratartalom esetén alakul ki. A földfelszín sokkal több hőt sugároz ki, mint amennyit napközben a napsugárzásból felvett. Az alsó légrétegek kisebb-nagyobb mértékben 0 °C alá hűlnek. Általában elmondható, hogy teljes szélcsend jellemző rá, és csak az alsó néhány méteres légréteg hűl le fagypont alá, míg 5 méter fölött már 0 °C feletti légréteg található. A kisugárzási fagyok ellen a hőtermelésre, a kisugárzás mérséklésére, valamint a légkeverésre alapozó fagyvédelmi módszerek többé, kevésbé megoldást jelenthetnek.
Milyen lehetőségei vannak a termelőknek a gyümölcsöseik fagytól való megvédésére?
A tavaszi fagyok elleni védekezésre több megoldás áll a termelők rendelkezésre, ám mindegyik módszernek vannak előnyei és hátrányai, melyek alkalmazhatóságukat meghatározzák.
Alapvetően a fagyvédelmi módszereket két fő csoportra oszthatjuk: passzív, illetve aktív módszerekre.
A passzív módszereknél a fagyos éjszakán közvetlenül nem avatkozunk be. Ezek lehetnek, a termőhely megfelelő kiválasztása, nagyobb koronamagasság kialakítása, fagytűrőbb alanyok, fajok, fajták választása, kémiai védekezés vagy a növénykondicionálás.
Fő célja a fagy jövőbeni elkerülése vagy gyakoriságának csökkentése, illetve esetleges hatásának mérséklése.
Az aktív fagyvédelmi módszerek lényege, hogy a fagyos éjszakán a hőmérséklet alakulásába közvetlenül beavatkozunk, már a fagy beállta előtt, vagy a fagy beállta után, a kritikus hőmérséklet elérésekor. Ezekkel a módszerekkel próbáljuk a fagy kialakulását gátolni vagy mérsékelni, vagyis az ültetvény hőmérsékletét növelni.
Az aktív fagyvédelmi módszerek a következők lehetnek:
- Légkeverés: mellyel a hideg levegő felhalmozódását akadályozzuk
- Füstölés, ködösítés: célja a hőkisugárzás csökkentése
- Fagyvédelmi öntözés: a víz fagyáshőjének felszabadításával történő hőtermelés
- Ültetvényfűtés: tüzelőanyagok égetésével történő hőtermelés
A következőkben ezen módszerek közül a fagyvédelmi öntözéssel kapcsolatos legfontosabb ismeretekről, gyakorlati tapasztalatokról esik szó.
Mindenekelőtt tekintsük át, hogy mi is az a fagyvédelmi öntözés és milyen alapokra épül.
Első hallásra talán ellentmondásosnak tűnik, hogy a növényi részeken történő mesterséges jégrétegképzés éppen a komolyabb fagykár elleni védelmet szolgálja, de ha tisztában vagyunk a víz azon fizikai tulajdonságával, hogy fagyása közben 1 g víz esetében 335 J (80 cal) hőmennyiség szabadul fel, már érthető minek köszönhető fagyvédelmi hatása.
Mindenki által ismert tény, hogy a víz fagyáspontja kb. 0 °C, ezzel szemben a zöld növényi részek fagypontja – a bennük lévő oldott anyagok, sók miatt -1 és -3 °C között van. A víz kristályosodása során igen jelentős mennyiségű hő szabadul fel, mely bizonyos mértékig képes fagyáspont fölött tartani a növény hőmérsékletét. A másik jelentős befolyásoló tényező a hőfelszabaduláson túl, hogy a jég rossz hővezető, így lassítja a légkör hűtő hatásának érvényesülését. A fagyvédelmi öntözéssel csak a kisugárzási fagyok ellen tudunk védekezni. Ezzel a módszerrel kb. 6-8 °C hőmérséklet-különbséget lehet kiegyenlíteni.
Az öntözés indításának eldöntéséhez ismernünk kell a légkör jellemzőit. A kis sebességű szél fokozza a párolgást, ezért több vizet kell adagolni, illetve 3 m/s-nál nagyobb légmozgás esetén nem lehet elindítani a fagyvédelmi öntözést.
Kisugárzás esetén a növények hőmérséklete nem egyezik meg a levegőben mért adattal, annál 1,5-2 °C-al is alacsonyabb lehet, ezért a fagyvédelmi öntözés indításához nem a légköri „száraz„ hőmérsékletet, hanem a nedves hőmérsékletet kell figyelembe venni, mely függ a relatív páratartalomtól is.
| Levegő hőmérséklet °C | Relatív páratartalom % | |||
| 60 | 70 | 80 | 90 | |
| Nedves hőmérséklet °C | ||||
| -4,0 | -5,8 | -5,3 | -4,9 | -4,4 |
| -3,0 | -4,9 | -4,4 | -3,9 | -3,4 |
| -2,0 | -4,0 | -3,5 | -3,0 | -2,5 |
| -1,0 | -3,1 | -2,5 | -2,0 | -1,5 |
| 0,0 | -2,2 | -1,6 | -1,1 | -0,5 |
| 1,0 | -1,4 | -0,8 | -0,2 | 0,4 |
| 2,0 | -0,6 | 0,2 | 0,8 | 1,4 |
| 3,0 | 0,3 | 1,0 | 1,7 | 2,4 |
| 4,0 | 1,2 | 1,9 | 2,7 | 3,4 |
| 5,0 | 2,2 | 2,9 | 3,6 | 4,4 |
A fagyvédelmi öntözést lehet lombkorona feletti, illetve alatti öntözéssel is végezni
Lombkorona feletti öntözés:
Az öntözés intenzitását, valamint az indítás és a leállítás időpontját illetően szigorú szabályokat kell követnünk. Az alkalmazás technológiájában elkövetett hiba ugyanis komoly termésveszteséget is okozhat.
A maximálisan tervezhető mennyiség nem kevesebb mint 4 mm/h és nem több mint 7 mm/h, mivel az ebből képződő jégtömeg már összetöri a legerősebb növényt és támrendszert is.
Az öntözést a nedves hőmérséklet 0 °C alá süllyedése esetén el kell kezdeni.
A módszer vízigénye: 40–50 m3/óra/ha, melyből adódik, hogy egy egész éjszakai védekezéshez legalább 4-500 m3 vízkészlettel kell rendelkeznünk hektáronként. A mikroszórófejes változatok víztakarékosabbak itt 2-300 m3 vízkészlet is elegendő, de hátrányuk, hogy -4-5 °C alatt a szórófejbe belefagyhat a víz, illetve kisebb hatékonyságúak.
Megfelelő öntözőrendszerrel kell rendelkeznünk, mely legalább 4 mm/h/m2 mennyiségű víz kijuttatására alkalmas és az alábbi kritériumoknak kell megfelelnie:
- megfelelő méretű szárny és gerincvezeték
- lényeges a szivattyú méretezése
- fontos elem a megfelelő szórófej
- megfelelő hozamú kút vagy tározó tó szükség, folyamatos töltéssel, mivel szakaszolásra nincs lehetőség
Nagyon fontos, hogy az ültetvény vízelvezetése megfelelő legyen, mivel rövid idő alatt jelentős mennyiségű vizet juttatunk ki a területre, ennek elvezetésére az ültetvényben megfelelő lejtést kell kialakítani, amit már a gyümölcsös telepítésekor figyelembe kell venni.
Mivel a kijuttatott víznek folyamatosan szolgáltatni kell a hőenergiát a növény belső hőmérsékletének fenntartására, valamint a víz egy részének párolgásához, ezért az öntözésnek folyamatosnak kell lennie a fagyveszély teljes ideje alatt. Sőt mivel a fagyveszély elmúltával a jég oldódásához és a víz párolgásához is hőenergia szükséges, a folyamatnak mindaddig folytatódnia kell, amíg a légkör nem képes elegendőt szolgáltatni, ez pedig csak 8 °C elérése után következik be. Ha az öntözést hamarabb fejezzük be, annak következménye az lesz, hogy magunk fogjuk lefagyasztani a növényállományt.
Fontos azt is figyelembe venni, hogy a fagyási folyamat alatt a megvédendő növényi részeken jégréteg képződik, aminek súlya alatt egyes részek letörhetnek. Ennek elkerülése érdekében csak olyan (támrendszeres – lásd fenti kép) ültetvényben alkalmazható a technológia, amelyben biztosítva van a növényi részek támasztása.
Fagyvédelem lombkorona alatti öntözéssel
Amennyiben a gyümölcsöst a korona alatt elhelyezett miniszórófejekkel öntözzük, akár ezek is lehetőséget adhatnak bizonyos mértékű fagyvédelemre. Amikor a kisugárzási fagy nem nagyobb -2,5 °C-nál, valamint a talajfelszín száraz, és a relatív páratartalom alacsony, akkor ezzel a rendszerrel is sikeres lehet a fagyvédelmi öntözés.
A KITE Zrt. fagyriasztás- és fagyvédelmi öntözésvezérlő rendszere:
A KITE Zrt. derecskei telephelyén kiépítésre került a saját fejlesztésű fagyriasztás és fagyvédelmi öntözésirendszer-vezérlés.
Az almásban 0,60 m és 3,5 m magasságban került elhelyezésre egy nagy pontosságú hő- és páratartalom mérő, melynek az adatait egy ún. node továbbítja a területen – de nem az ültetvényben – elhelyezett agrometeorológiai bázisállomásnak. Ez méri a környezeti feltételeket, többek között a szél erősségét (3 m/s -nál nagyobb szél esetén nem lehet indítani a fagyvédelmi öntözést), valamint referenciaértékként az ültetvényen kívüli hőmérsékletet.
Az adatok GPRS kapcsolaton keresztül kerülnek továbbításra a szerver felé, ahol a rendszer kiszámolja a nedves hőmérsékletet, mely alapját képezi a fagyriasztásnak.
A két különböző magasságban elhelyezett szenzor méréséből egyrészt eldönthető, hogy szállított vagy radiációs fagyról van szó, másrészt amennyiben a nedves hőmérséklet 0 °C alá csökken, a rendszer a gazdálkodó telefonjára küldött SMS-ben elküldi a fagyriasztást. Így lehetősége nyílik arra, hogy a fagyriasztás alapján egy SMS-parancs kiadásával elindítsa a fagyvédelmi öntözést, illetve ugyanígy a fagyvédelmi öntözés végén szintén egy SMS-paranccsal leállítható a rendszer. A környezeti paraméterek folyamatosan nyomon követhetők a precgazd.hu portálon keresztül.
A rendszer előzetes felmérést követően, szükség szerinti módosítással, különböző fagyvédelmi öntöző rendszerekhez illeszthető.
Szerzők: Béres András, Varga Zoltán
