+38 (096) 776 32 50 (Viber, Telegram)
+38 (096) 776 32 50 (Viber, Telegram)
Пн-Сб 09:00-18:00
Обґрунтований полив овочевих культур з тензіометрами AQUATEC
автори - Ольга Павелківська, канд. с.-г. наук, Олександр Павелківський, керівник компанії AQUATEC
Важливе значення для діагностування термінів поливу має місце і глибина встановлення датчиків вологості ґрунту. Місце залежить від способу і техніки поливу, організації зрошення на ділянці, однорідності ґрунтового покриву. Кількість і глибина встановлення тензіометрів в одному місці контролю (місце контролю також називають станцією) залежить від виду рослин, передусім від потужності їх кореневої системи.
В умовах поверхневого поливу овочевих культур тензіометри зазвичай розміщують поблизу нижнього кінця борозни. Для довгих борозен ще одну станцію тензіометрів інколи встановлюють у верхній частині або в проміжному місці пробігу.
На полях, що зрошуються дощувальними машинами, тензіометри встановлюють у трьох місцях зазвичай вздовж крила машини по середині кожної третини (1/3) його довжини й на відстані 20-50 м від вихідної позиції машини.
В умовах використання крапельного зрошення в рядах овочевих культур тензіометри встановлюють у 2-3 контрольних місцях між крапельними водовипусками – крапельницями на відстані 10-15 см від осі поливного трубопроводу – стрічки в кожній зоні одночасного поливу (модуля, клітки, ділянки, поля).
Для овочевих культур, в яких основна частина кореневої системи зосереджена у товщі ґрунту до 50 см, тензіометри встановлюють у початковій фазі росту і розвитку на глибині 10-20 см, а після проникнення фізіологічно активного коріння в глибші шари встановлюють додаткові тензіометри на глибині 25-40 см. За показаннями верхніх тензіометрів можна призначати полив, а за показаннями нижніх – контролювати ефективність проведення поливу.
Вологість ґрунту контролюють в оптимальному діапазоні протягом усієї вегетації овочевих рослин. Верхнім значенням є гранично-польова вологість ґрунту (це найбільша кількість води, яку може утримувати ґрунт), а нижнім – передполивна вологість. Рівень передполивної вологості ґрунту (РПВҐ) характеризує передполивний капілярний потенціал ґрунтової вологи (тензіометричний тиск), за якого й призначають поливи. Враховуючи, звичайно, що передполивний капілярний потенціал змінюється залежно від фази розвитку рослин (див. нижче). Він коливається від мінус 10-15 кПа у фазі садіння (сівби) до мінус 35-45 кПа у період збирання врожаю.
Підтримання потенціалу в межах цих інтервалів забезпечить ОПТИМАЛЬНІ умови водного живлення рослин. Слід враховувати, що на легких ґрунтах зниження потенціалу до критичних значень відбувається швидше, ніж на важких, оскільки в легких ґрунтах запас вологи менший. Відповідно, на легких ґрунтах за вегетаційний період слід проводити більше поливів, ніж на важких, але меншою кількістю води.
Примітка !* Менші значення тензіометричного тиску характерні для піщаних, супіщаних, легкосуглинкових ґрунтів, більші – для середньосуглинкових.
Тензіометри експлуатують за температури повітря від 5 до 40 °С і відносної вологості повітря до 80 %. Під час експлуатації приладів треба перевіряти, щоб місця їхнього встановлення були захищені від прямого потрапляння води безпосередньо до отворів, в які встановлені тензіометри, під час поливів або опадів, протирати їх від бруду, пилу. Щоб тензіометри не заважали механічному обробітку ґрунту і догляду за рослинами, а також для захисту від прямого сонячного випромінювання надземну частину приладів закривають захисним чохлом і сіткою. Знімати показання тензіометрів рекомендується рано вранці або після шостої вечора, щоб зменшити вплив коливань температури повітря.
Для зручності користування до комплекту постачання тензіометрів входить паспорт-інструкція до кожного приладу, в якій зазначена таблиця із залежністю тензіометричного тиску ґрунту від його вологості. Наприклад, якщо тензіометр показує мінус 44 кПа на середньосуглинковому ґрунті, то це відповідає 75 % від польової (граничної) вологоємності (її ще називають найменша вологоємність ґрунту – НВ), значення мінус 33 кПа – 80 % НВ, значення мінус 16 кПа – 95 % польової вологоємності ґрунту.
Під час вимірювання капілярного потенціалу вологи тензіометрами на вимірювальну величину впливає стовп води, що міститься в приладі. За нижню точку його розрахунку слід приймати середину циліндричного керамічного зонда, за верхню точку – рівень вакуумметра. За робочою глибиною встановлення тензіометра визначають відстань від поверхні ґрунту до середини керамічного зонду (наприклад, тензіометр Т30 – механічний тензіометр із робочою глибиною встановлення Т=30 см). А технічна відстань від поверхні ґрунту до вакуумметра дорівнює близько 10 см. Тоді, якщо показання тензіометра, встановленого на глибині 30 см, відповідають мінус 30 кПа, то поправка дорівнює близько 4 кПа. Позитивний знак поправки пояснюється тим, що гідравлічний тиск стовпа води збільшує її потенціал. З урахуванням поправки величина капілярного потенціалу становить мінус 26 кПа.
В електронних тензіометрів онлайн-моніторингу вологості ґрунту реєстратори запрограмовані на перетворення зчитаних даних у тензіометричний тиск із використанням рівнянь, адаптованих для кожної глибини встановлення і з автоматичною температурною компенсацією.
Юрій Урбанський (ФЕРМЕРПРО) вирощує овочі у відкритому ґрунті на землях особистого селянського фермерського господарства в Полтавській області. Він поділився досвідом використання тензіометрів.
"Наша основна культура – солодкий перець. Загальновідомо, що це вологолюбна рослина, полив для якої має принципове значення. Від садіння розсади до початку плодоутворення вологість суглинкового ґрунту має становити 85-90 % від польової, а після початку плодоутворення її можна зменшити до 75-80 %.
Перше знайомство з тензіометрами було ще десять років тому, тоді я придбав закордонні прилади. Згодом через недостатність знань і досвіду застосування приладів механізм вакуумметра пошкодився, відбулось умовне зміщення позначки "0", побився керамічний зонд. Полагодити сам не зміг. Але я не здався. У 2017 році знову купив прилади, на цей раз – в української компанії "АКВАТЕК". Тензіометри обійшлися відносно недорого і виправдали мої очікування: один прилад коштував у межах 900 грн, на поле з перцями площею 2 га я встановив чотири тензіометри. Користуємося ними третій сезон поспіль."
Конструкція тензіометра доволі проста, його основні елементи: вакуумметр і керамічний зонд (рисунок справа). Датчик заглиблюють у ґрунт і наповнюють водою, потім герметично закривають. Під час поливу волога з ґрунту надходить до тензіометра, розрідження зменшується – потенціал води падає, а від’ємне значення його зростає. Зі зменшенням вмісту вологи в ґрунті через сумарне вологоспоживання рослинами розрідження збільшується.
Важливим є те, на якій глибині проводяться заміри. На глибині 20 см вологість може бути недостатньою (70 % від польової вологості), а на 40 см тензіометр може показувати мінус 26 кПа, що відповідає 90 % (рисунки нижче).
"Тоді є конкретне завдання: довести вологість верхнього шару ґрунту до потрібних значень. Частота поливу сильно залежить від погоди, від інтенсивності сонячного світла. Я веду журнал поливів, в який записую контрольні показники тензіометра на початку поливу і час, коли вологість досягла 100 %. Це дає змогу зорієнтуватися, скільки потрібно поливної води.
Навіть після випадання дощу нормою 2-7 мм спостерігається дефіцит ґрунтової вологи на глибині 20-30 см в період інтенсивного вологоспоживання овочів, тому на другий день поливаю рослини.
Допоки я не налагодив правильний режим зрошення перцю, на плодах завжди з'являлася верхівкова гниль. Думав, що це через дефіцит кальцію, адже перець дуже чутливий до нестачі мікроелементів у ґрунті, особливо кальцію і магнію. Часто вносив кальцієвмісні добрива, що потрібного ефекту не давало, витрачав зайві гроші. Після налагодження контролю за вологістю ґрунту гнилі й пожовтіння листків не проявляються. Ще рекомендую встановлювати тензіометри до висаджування розсади, щоб надлишково не зволожувати ґрунт після садіння.
Треба зазначити, що попит на перець солодкий стабільний щороку, а ціна реалізації залежить від якості продукції, її зовнішнього вигляду і розмірів плодів. Завдяки раціональному режиму зрошення у моєму господарстві врожайність перцю зросла на 25 % і покращилася його якість. Витрати на придбання тензіометрів повністю окупили себе за перший рік використання" - наголошує Юрій Урбанський.
У фермерському господарстві "Лапа і К" Одеської області Татарбунарського району вологість контролюють три станції онлайн-моніторингу вологості ґрунту BIONICA з електронними тензіометрами AQUAMETER.
"Наше господарство вирощує переважно зернові і бобові культури. Тензіостанції встановлені на полях кукурудзи, що зрошуються крапельним способом, ґрунт у нас чорнозем південний середньо- і важкосуглинковий" – розповідає голова господарства Андрій Лапа. – Одна така тензіостанція складається з автономного універсального контролера BIONICA для збирання й передачі даних через інтернет і двох електронних тензіометричних датчиків AQUAMETER (рис. нижче).
"Цікаво проаналізувати фрагмент нашого графіка поливів з 1-го по 7-ме липня, у період проходження фенологічної фази воскової стиглості кукурудзи (див. нижче).
Датчик 1 розміщений на глибині 30 см, датчик 2 – на глибині 50 см. На графіку добре видно реакцію тензіометрів на поливи, що проводилися 2, 4 і 7 липня, а також на атмосферні опади 7 липня. Перед першими двома поливами верхній датчик показував мінус 65 і мінус 55 кПа відповідно, що дорівнює 70-75% від польової вологоємності ґрунту. Це оптимальний діапазон для призначення поливу кукурудзи в цей період її росту і розвитку.
Після поливу кукурудзи 2-го липня протягом 5 годин (починали поливати близько 9-ї ранку, а волога до зонду тензіометра дійшла через дві години після подачі води) тиск зростав до мінус 7 (датчик 1) і мінус 18 кПа (датчик 2) у шарі ґрунту 0-50 см, що відповідає польовій вологоємності.
Після поливу 4-го липня протягом 4 годин тиск зростав тільки до мінус 20 (датчик 1) і мінус 30 кПа (датчик 2), що відповідає 85-90% від НВ. Часу проведення другого поливу було недостатньо, щоб зволожити шар ґрунту 0-50 см до рівня НВ. Незважаючи на це, діапазон вологості ґрунту після другого поливу знаходився в межах оптимального діапазону для кукурудзи.
Наступний полив 7-го липня розпочали о 7:00 ранку і закінчили через три години. А вже о 13:00 пішов дощ" - аналізує Андрій Лапа.
"Застосування тензіометрів у системах вимірювання і передачі інформації вважаю революційним для моніторингу вологості ґрунту. Тепер у нас є можливість з офісу через комп'ютер управляти зрошенням: моніторити ситуацію на ділянці зрошення і контролювати формування зони зволоження на різних глибинах, при цьому орієнтуватися на оперативні й точні дані щодо сили ґрунту, яка утримує та переміщує воду в ґрунті, і яку коренева система рослин застосовує, щоб вилучити воду з ґрунту для живлення.
Думаю, що незабаром розробники впровадять такі системи в автоматизацію управління поливами. Щодо вартості, то вітчизняна тензіостанція моніторингу з двома тензіодатчиками коштує близько 450 доларів, що у 3-4 рази дешевше закордонних. Водночас вона є достатньо надійною і динамічною" - підсумовує Андрій Лапа.