SUSTAV ZA NAVODNJAVANJE

Sustav navodnjavanja započinje projektiranjem optimalnog i najekonomičnijeg rješenja za nasad uzimajući u obzir:

• potrebe biljke,
• klimatske parametre,
• dostupnost izvora vode i energije. 

Cilj je postići maksimalnu uniformnost navodnjavanja nasada uz ekonomičnu potrošnju resursa.

Projekt navodnjavanja donosi:

• detaljne hidraulične proračune koji omogućuju optimalno kapacitiranje sustava prema mogućnostima resursa i potrebama biljke
• pomoću složenog kompjuterskog softwarea određivanje veličina cijevi, spojnog i ostalog materijala čime se osigurava maksimalna ekonomičnost sustava
• proračune obroka navodnjavanja prema sekcijama
• izradu specifikacije materijala i nacrt

OSNOVNE KOMPONENTE SUSTAVA ZA NAVODNJAVANJE:

1. Glava sustava
2. Glavna i razvodna mreža cjevovoda
3. Regulacija u polju
4. Lateralna mreža
5. Fertilizacija
6. Automatizacija

1. Glava sustava

Nalazi se na početku sustava.  Predstavlja pogonski dio sustava navodnjavanja sa filtracijom. Svrha joj je da održi čistoću vode (filtracija), stalan tlak s kontrolom i zaštitu sustava. 

Tu se nalaze mjerači protoka i regulatori pritiska te filtri za pročišćavanje vode stupnja filtracije koji je različit ovisno radi li se o navodnjavanju kap na kap ili rasprskivačima. Radni pritisak pri navodnjavanju se kreće u rasponu od 0,8 bara do 3 bara, a održava se pomoću regulatora pritiska.

Dijelovi glave sustava:

PUMPA

Postoje brojni modeli pumpa koji se koriste u sustavima navodnjavanja. Najvažniji čimbenici koji određuju odabir pumpe su:

• izvor vode,
• udaljenost tj. razlika u visini položaja nasada od izvora vode,
• izvor energije,
• veličina nasada odnosno potrebna količina vode.

Posebna pažnja se obraća na pravilno kapacitiranje pumpe koje će omogućiti moguće izmjene u količini vode, učestalosti navodnjavanja i sl. Postoje mnoge elektroničke kontrole rada pumpe koje se također instaliraju u sustav navodnjavanja.

FILTRACIJA                                              

Filtracija je neophodna za svaki sustav navodnjavanja. Ovisno o kvaliteti raspoložive vode, obično se dijeli na primarnu i sekundarnu filtraciju. Primarna filtracija se postavlja kod vode niske kvalitete koja može biti opterećena organskim (alge, organska tvar) ili anorganskim tvarima (pijesak, velika količina nekog od mikroelemenata kao što je Fe). Filteri za primarnu filtraciju su specifični te rješavaju komponentu koja je najkritičnija u kvaliteti vode, kao što su npr. alge.  Nakon nje se zatim postavlja sekundarna filtracija koja će vodu potpuno očistiti od ostalih nečistoća, kao što su npr. čestice pijeska.

Tip, veličina i cijena filtracijske jedinice određuje se slijedećim faktorima:

1. Izvorom vode
2. Kvalitetom vode
3. Potrebnim protokom
4. Odabirom sustava navodnjavanja
5. Izvorom energije
6. Načinom održavanja na polju

Postoje više načina filtracije na tržištu:

1. Medijski filter (za vode iz otvorenih akumulacija, opterećene algama)
2. Disk filter
3. Zaslon filter
4. Hidrociklonski filter (za vodu iz bušotina)        

Medijski  filter (šljunčani) se najčešće koristi kada su izvori vode rijeka ili jezera, odnosno vode opterećene organskom tvari, posebno algama. Ovisno o kvaliteti vode će se odabrati količina filtracije kroz medij, ali općenito se smatra da šljunčani filter pruža najbolju filtraciju zbog svoje velike filtracijske površine i efikasnosti samog bazaltnog medija. Bazalt je izrazito oštrih bridova što omogućuje najbolje zadržavanje nečistoće na svojim stjenkama.

Disk filtracija je trodimenzionalna, sastoji se od cilindra sa navojima različitog promjera kroz koji prolazi voda i u kojem se zadržava nečistoća. Disk filter je ekonomičniji za instaliranje te zauzima manje prostora. On predstavlja najbolju opciju za filtraciju površinskih i izvorskih voda u kojima nema prisustva algi.

Zaslon filteri sadrže fine čelične mreže umetnute u cilindrični kalup. Voda prolazi kroz navedeni kalup te se filtrira kroz mrežu u kojoj ostaje nečistoća. Mrežni filter je dvodimenzionalan te nije dovoljan za filtraciju otvorenih voda. Najčešće se koristi kao sekundarna filtracija ili u slučajevima izrazito čiste izvorske vode.

VODOMJER   

Vodomjer je najpouzdaniji alat u sustavu navodnjavanja. Jedino pomoću njega može se točno odrediti utrošak vode i kontrolirati sam sustav. Kod projektiranja sustava navodnjavanja utrošak vode se izračunava u 1-2% pogreške, ali jedino pomoću vodomjera se kasnije u sustavu može kontrolirati planirani utrošak. Vodomjer može doći sa elektroničkim izlazom ili analognim očitanjem.

Pored kontrole potrošnje vode, druga osnovna uloga vodomjera je i navodnjavanje po zadanom volumenu vode kada se koristi vodomjer sa elektroničkim izlazom preko kojeg se zadaje željeni volumen vode koja će se utrošiti.

2. Glavna i razvodna mreža cjevovoda

– distribuira vodu do svakog polja trajnim cijevima.

Sustav navodnjavanja se sastoji od mreže cjevovoda koja se dijeli na dovodne cjevovode te cjevovod na kojem se nalazi emiter. Dovodni cjevovod se sastoji od glavnog i razvodnih cjevovoda. Cjevovodi se najčešće koriste od trajnog PEHD materijala koji se spaja kompresivnim spojnicama. Razvodne cijevi dolaze do početaka redova sa biljkama. Na njih se spaja lateralna cijev koja se postavlja uz biljku.

Razvodna mreža se najčešće ukopava podzemno.

Jedino ako se radi o sustavu koji koristi fleksibilna crijeva za razvod, u tom slučaju razvodna mreža je postavljena nadzemno i na kraju svake sezone se skuplja i skladišti do novog ciklusa navodnjavanja.

Fleksibilna crijeva se koriste za sustave navodnjavanja kap na kap ili  rasprkivačima u povrtnim kulturama.

Brz i jednostavan u montaži.

Na sebi mogu imati već tvornički zavarene izlaze za spajanje lateralnog crijeva  prema potrebama kupca  što omogućuje jednostavno i brzo spajanje lateralnih crijeva, bez curenja na spojevima.

. 

3. Regulacija sustava u polju

– omogućava automatsko, hidraulično i ručno otvaranje sekcija navodnjavanja, te je podloga je za automatiziranje sustava.

Sustav je zbog ograničenosti količine vode, obično podijeljen u sekcije koje su odvojene ventilima. Projektno rješenje sustava navodnjavanja na osnovu hidrauličkih parametara izrađuje raspored sekcija (smjena) kod navodnjavanja.

Regulacija sustava u polju sadrži regulator tlaka (prilagođavanje tlaka parceli), vakuum ventil (štiti emiter od vakuum efekta), te može sadržavati pomoćni ulaz za vodu za izvanredne situacija).

4. Lateralna mreža

Lateralna mreža dovodi vodu do biljke, kapaljkom (kap na kap navodnjavanje) ili rasprskivačem (navodnjavanje kišenjem).

RASPRKIVAČI

Na tržištu postoje brojne vrste rasprskivača  koji su prilagođeni za različite vrste nasada. Pored navodnjavanja, koriste se u borbi protiv mraza (antifrostu).

Najčešće ih dijelimo na rasprskivače za otvorene površine ili zaštićene prostore.

Rasprskivači na otvorenim površinama se koriste u povrtlarstvu, ratarstvu te voćarstvu. Dimenzioniraju se prema količini dostupne vode te vrsti nasada kojeg navodnjavaju. Najčešće navodnjavaju čitavu površinu pod nasadom.

Prednosti

1. Veliki raspon tlaka i protoka
2. Prilagodba širine prskanja
3. Jednostavnija i jeftinija ugradnja

Nedostaci

1. Potiče rast korova
2. Ograničen rad samo u uvjetima bez vjetra
3. Izloženost vanjskim uvjetima
4. Manja ujednačenost navodnjavane površine
5. 70 – 80 % učinkovitost u potrošnji vode

Kod određivanja koju vrstu rasprskivača koristiti uzima se u obzir:

•  veličina kapi koju rasprskivač ispušta,
• promjer rada,
• protok u l/h.

Kod postavljanja potrebno je detaljno odrediti njihov raster kako bi se postigla što bolja uniformnost navodnjavane površine.

U nekim nasadima višegodišnjih kultura kao što su maslinici, postavljaju se rasprskivači pod krošnju čime se ne navodnjava čitava površina nasada.

U zaštićenim prostorima rasprskivači se koriste na nešto drugačiji način. U pravilu se postavljaju na krovnu konstrukciju plastenika ili staklenika, koriste se tzv. mikrorasprskivači koji imaju manji protok, ali sitniju kapljicu čime se postiže veća uniformnost i finoća navodnjavanja koja je obično potrebna za povrtne kulture u zaštićenom prostoru ili za rasadničarke potrebe.

Osim navodnjavanja u zaštićenom prostoru, rasprskivači se mogu koristiti za hlađenje objekta ili podizanje vlage zraka. U tom slučaju koristi se rasprskivač sa minimalnim protokom od 3-7 l/h koji radi na visokom pritisku te ispušta vodu u obliku magle.

Korištenje rasprskivača u borbi protiv mraza posebno je zanimljivo posljednjih godina kada svjedočimo sve češćim klimatskim oscilacijama te češćom pojavom mraza. Pravilan odabir rasprkivača je ključno pitanje.

Ograničavajući faktor je najčešće količina dostupne vode jer kod borbe protiv mraza navodnjavanja mora trajati čitavo vrijeme dok je temperatura ispod 0 stupnjeva.   Iz tog razloga u antifrostu se uz rasprskivač postavlja  ​ dodatak za pulsni rad čime se postiže distribucija relativno male količine vode po velikoj površini.

Kap po kap

Sastoji se od cijevi koje na sebi imaju već tvornički integrirane kapaljke ili se kapaljke ugrađuju na terenu.

 Kapaljke su hidrauličke naprave koje raspodjeljuju vodu na tlo u formi pojedinačnih kapi. Izrađene su od plastike, a ima ih mnogo vrsta i tipova. U principu su to naprave sa vodenim prolazima (labirintima) kuda protječe voda gubeći svoj pritisak, tako da se pri izlasku formiraju kapi. Silikonska dijafragma im daje efekt kompenziranja tlaka. 

Prednosti kap na kap sustava:

1. Izvrsna učinkovitost u potrošnji vode (85 – 95 %)
2. Minimalno zakorovljenost
3. Mogućnost navodnjavanja u svim vremenskim uvjetima
4. Mobilnost s razvojem stabla
5. Regulacija kapaljki s razvojem stabla
6. Mogućnost ukapanja u tlo
7. Nema oštećenja sustava u berbi
8. Potpuna kontrola potrošnje vode
9. Maksimalan razvoj korijena

Nedostaci kap na kap sustava:

1. Navodnjavanje nije u potpunosti vidljivo kod podzemnog sustava
2. Proizvođači koji se prvi put sretnu s ovim sustavom znaju biti nepovjerljivi zbog smanjene količine vode koja je vidljiva u potrošnji

Kapaljke mogu biti samokompenzirajuće ili nekompomenzirajuće.

Samokompenzirajuće kapaljke u sebi imaju ugrađen mehanizam koji omogućuje da neovisno o nagibu terena svaka kapaljka ispušta jednaku količinu vode u rasponu radnog tlaka. Time se postiže ujednačenost rada da svaka kapaljka ispušta točnu količinu vode na kojoj je deklarirana.

Nekompenzirajuće kapaljke se koriste samo kod izrazito ravnog terena ograničene duljine redova. Obzirom na duljinu redova i manje neravnine terena, manje promjene tlaka u cijevi su neminovne, upotreba samokompenzirajućih kapaljki je prioritet.

Ovisno o dugotrajnosti upotrebe, crijeva se dijele na jednogodišnja i višegodišnja crijeva kap na kap.

Jednogodišnja se koriste u povrtlarskim kulturama, na kraju sezone se bacaju što je izrazito loše utječe na očuvanje okoliša. Navedena crijeva u sebi imaju ugrađene kapaljke na različitom razmaku, nekompenzirajućeg tipa.

 Za višegodišnje nasade se koristi višegodišnje crijevo s integriranom samokompenzirajućom kapaljkom.

Kod kapaljki koje se ugrađuju na terenu koristi se crijevo od peld materijala koje je elastičnije, čime je spriječeno kapanje oko ugrađene kapaljke. Kapaljke za ugradnju se razlikuju po radnom tlaku, protoku te kompenzirajućem efektu.

5. Fertilizacija

Fertirigacija (nutrigacija) predstavlja kontrolirano i precizno  dodavanje vodotopivih hraniva kroz sustav navodnjavanja. Najbolji rezultati postižu se ugradnjom fertilizacijskih jedinica kojima se detaljno može kontrolirati unos pojedinog hranjiva ovisno o obrocima navodnjavanja u određenim fazama rasta biljke.

Fertirigacijski sustav se sastoji od tanka sa hranjivima, nekim tipom pumpe za ubrizgavanje hranjive otopine, startnim ventilima te mjerilom potrošnje hranjiva. Sustavi za fertirigaciju su najčešće vrlo isplativi ako se uzme u obzir dodatak na prinosu koji se postiže njihovom upotrebom. Pravilno dizajnirani,  instalirani te održavani, navedeni sustavi predstavljaju razliku između uspjeha i pogreške u proizvodnji.

Ovisno o vrsti i veličini nasada, te preciznosti fertilizacije koriste se rješenja sa venturi tipom, proporcionalnom dozacijom ili kompjuterski upravljanom fertirigacijom.

6. Automatizacija

Pouzdana kontrola je potrebna kod bilo kojeg složenijeg sustava navodnjavanja koji se sastoji od više ventila. Svaki takav sustav na sebe ima ugrađen jedan od tipova upravljačkih jedinica koje nam služe ne samo za kontrolu rada već i značajno smanjenje radne snage. Danas na tržištu postoje stotine različitih tipova upravljačkih jedinica ovisno o veličini sustava, načinu rada i cijeni. Osnovne karakteristike svake jedinice su slijedeće:  

1. Lagana za upotrebu
2. Osiguran lokalni servis i raspoloživi rezervni dijelovi
3. Navodnjavanje po volumenu ili jedinici vremena
4. Sposobnost upravljanja fertilizacijskom jedinicom
5. Opravdane cijene
6. Mogućnost nadogradnje
7. Određena otpornost na vanjske uvjete