Ziemniak w początkowych fazach rozwojowych jest tolerancyjny na niedobór wody. W miarę wzrostu roślin zapotrzebowanie na nią wzrasta, a największe jest w czasie kwitnienia i zawiązywania bulw.
Ziemniak w Polsce należy do jednych z najważniejszych roślin uprawnych. Warto pamiętać, że na wysokość plonowania ziemniaków istotny wpływ ma nawadnianie. Warunki klimatyczne naszego kraju sprzyjają uprawie ziemniaka, a jego wzrost i rozwój zależą – pomijając czynniki agrotechniczne – od przebiegu pogody, a zwłaszcza ilości i rozkładu opadów atmosferycznych. Na glebach lekkich, które stanowią w Polsce około 65% całości gruntów ornych, jest to roślina bezkonkurencyjna zarówno pod względem możliwości produkcyjnych wyrażonych w jednostkach zbożowych, jak i wartości energetycznej plonu. Dlatego największe deficyty wody w uprawie ziemniaka występują na plantacjach zlokalizowanych na glebach lekkich, szczególnie w latach suchych, cechujących się wyższymi temperaturami i niższymi opadami.
Ziemniak, ze względu na wysoki potencjał produkcyjny i silną reakcję na poprawę warunków wilgotnościowych, jest rośliną wykazującą dużą przydatność do uprawy z wykorzystaniem nawadniania. Dotychczasowe badania wskazują, że poszczególne odmiany uprawne reagują wzrostem plonu przy stosowaniu nawodnień uzupełniających. Podstawowym systemem nawadniania ziemniaka stosowanym dotychczas w kraju jest deszczowanie. Biorąc pod uwagę zmniejszające się zasoby wodne Polski, istnieje potrzeba zastosowania bardziej oszczędnych systemów nawadniających, takich jak nawadnianie kroplowe, które z powodzeniem wykorzystywane jest już w krajach zachodnioeuropejskich – m.in. Francji, Anglii i Niemczech.
Potrzeby wodne i nawodnieniowe ziemniaka
Ziemniak w początkowych fazach rozwojowych jest tolerancyjny na niedobór wody, ponieważ wykorzystuje jej zapas z bulw. W kolejnych fazach zapotrzebowanie na wodę systematycznie wzrasta. Najwięcej wody potrzebuje ziemniak w czasie kwitnienia i zawiązywania bulw, w tym okresie jest najbardziej wrażliwy na jej niedobór i najlepiej reaguje na nawadnianie. Jest to okres krytyczny w gospodarce wodnej ziemniaka. W tym czasie, w dni upalne, dobowe zużycie wody może wynosić od 5 do 6 mm, a optymalne uwilgotnienie gleby powinno oscylować w zakresie 80–85% PPW. Ziemniak w porównaniu z innymi grupami roślin (np. warzywniczymi) nie jest wrażliwy na chwilowe zmiany usłonecznienia i temperatury, tak więc można go nawadniać o każdej porze dnia.
Potrzeby nawodnieniowe są ściśle powiązane z niedoborami opadów atmosferycznych i w warunkach klimatycznych Polski istotny wpływ na plon bulw ziemniaków mają ich niedobory w czerwcu, lipcu i sierpniu, zależnie od klasy wczesności (od początku czerwca do końca lipca – dla odmian wczesnych i średnio wczesnych oraz od drugiej dekady czerwca do końca sierpnia – dla odmian późnych). W warunkach klimatu Polski optymalne ilości wody do niezakłóconego wzrostu i rozwoju ziemniaka wahają się od 250 do 450 mm w okresie wegetacji. Oznacza to, że niedobór opadów w latach średnich wynosi od 35 do 65 mm, a w latach suchych od 105 do 155 mm. Do prawidłowego rozwoju i wytworzenia dużej masy oraz dobrej jakości bulw ziemniak potrzebuje około 3 mm wody dziennie.
Do najpopularniejszych metod dostarczania wody roślinom ziemniaka należą deszczowanie oraz nawadnianie kroplowe. To pierwsze prowadzone jest głównie za pomocą deszczowni szpulowych zakończonych zraszaczem dalekiego zasięgu, tzw. działkiem wodnym bądź konsolą. Drugie prowadzone przy użyciu emiterów liniowych, tzw. taśm nawadniających, umieszczanych na redlinie lub między redlinami. Jednorazowe dawki wody przy deszczowaniu powinny być dostosowane do możliwości retencyjnych gleby, na których ziemniak jest uprawiany. Na glebach lekkich jednorazowa dawka wody nie powinna przekraczać 20–25 mm, a na glebach średnich i ciężkich 30–35 mm. W przypadku nawadniania kroplowego dawki wody powinny być mniejsze i podawane częściej (od 5 do 12 mm). Ważnym elementem efektywności nawadniania jest również intensywność opadu uzyskanego z urządzenia deszczującego (ciśnienie robocze oraz wielkość kropli wody). Na glebach lekkich krople mogą być większe z uwagi na dobre możliwości zatrzymywania wody na powierzchni, na glebach cięższych odwrotnie, krople wody powinny być mniejsze.
Efekty nawadniania ziemniaka
Przeciętny przyrost plonów wskutek deszczowania ziemniaków – jak podaje literatura krajowa – jest wyższy na glebach lekkich w porównaniu z glebami średnimi oraz jest zależny od ilości opadów w okresie wegetacji, zwięzłości gleby, nawożenia i odmiany. Na glebach lekkich – przy opadach atmosferycznych w sezonie wegetacyjnym poniżej 300 mm – przyrost ten może wynieść ponad 100%. Z kolei efekty deszczowania w zależności od zwięzłości gleby i poziomu nawożenia mineralnego wskazują, że optymalny poziom nawożenia ziemniaka mieści się w zakresie 200–400 kg NPK/ha. Uzyskiwane plony handlowe ziemniaków w warunkach nawadniania nierzadko przekraczają 50 t/ha i charakteryzują się bardzo wysoką wartością technologiczną bulw.
W doświadczeniach polowych nad wpływem sposobu nawadniania na plonowanie ziemniaka prowadzonych w gospodarstwie w województwie pomorskim porównywano deszczowanie z nawadnianiem kroplowym. Stwierdzono, że zastosowanie nawodnień, niezależnie od sposobu zwiększało plon handlowy bulw, ale nie stwierdzono istotnych różnic w wysokości plonów ziemniaka nawadnianego za pomocą deszczowni i linii kroplujących. Wykazano również, że nawadnianie miało wpływ na obniżenie zawartości cukrów ogółem w bulwach, natomiast nie różnicowało poziomu suchej masy, skrobi, witaminy C i cukrów redukujących.
Deszczowanie czy linie kroplujące?
Jednostkowe zapotrzebowanie na wodę w systemie deszczownianym wynosi od 0,8 do 1,1 l/s/ha powierzchni efektywnie nawadnianej. Systemy deszczowniane wymagają zużycia odpowiednio dużej energii dla wytworzenia ciśnienia roboczego zraszaczy na poziomie 0,3–0,6 MPa. Poza wieloma zaletami deszczowanie ma kilka wad, m.in.: może się przyczynić do wzrostu wilgotności na powierzchni części nadziemnej ziemniaka, przez co zwiększa się podatność roślin na porażenie patogenami (głównie zarazą ziemniaka). Ponadto rosnące stale ceny paliw i energii elektrycznej sprawiają, że zwiększają się koszty eksploatacyjne deszczowania.
Zaletą nawadniania systemem kroplowym jest m.in.: możliwość utrzymania optymalnej wilgotności gleby w strefie systemu korzeniowego; oszczędność wody wskutek ograniczenia parowania z powierzchni gleby, spływu powierzchniowego oraz infiltracji; oszczędność energetyczna (oszczędne zużycie wody oraz praca przy niskich ciśnieniach zmniejsza zapotrzebowanie na energię, które wynosi 20–25% potrzeb niezbędnych do deszczowania); możliwość nawadniania w sposób ciągły przy minimalnym nakładzie pracy; mniejsze ryzyko porażenia roślin przez grzyby i bakterie chorobotwórcze, ponieważ podczas nawadniania nie zwilża się bezpośrednio roślin. Współczynnik wykorzystania wody w systemie kroplowym wynosi 90–95% (przy deszczowaniu 60–80%).
dr inż. Roman Rolbiecki
Uniwersytet Technologiczno-Przyrodniczy w Bydgoszczy
artykuł pochodzi z archiwalnego wydania miesięcznika Warzywa
zaprenumeruj tutaj
