Проблемою у зрошенні у регіоні, де займається вирощуванням цукрових буряків пан Лада, є те, що сума річних опадів – 500 мм – з точки зору довгострокової перспективи є однозначно недостатньою для потреб, які вимагає буряк, щоб дати високий врожай. Багаторічні дослідження переконують, що недобір води у регіоні центральної смуги Польщі становить близько 150 мм. Рік з оптимальними для буряка опадами припадає раз на 3-4 роки, а з рештою років «треба щось робити».

Перш за все, слід наголосити на тому, що головним природним джерелом води для буряка є атмосферні опади та капілярна волога ґрунту, який має здатність затримувати у собі вологу. На легших ґрунтах, які теж використовуються для вирощування цукрових буряків, рівень ґрунтової води є значно нижчим, відтак, єдиним джерелом вологи для буряків лишаються тільки атмосферні опади. При такій ситуації виробник буряків або стає «заручником» погоди, або вимушений інвестувати у зрошування – третього рішення не існує.

Свою «цікаву пригоду» зі зрошуванням пан Лада розпочав 5 років тому. Зрошування застосовував не лише до буряків, але й до пшениці та кукурудзи. – «Зараз уже з плином часу можу стверджувати, що це була моя найбільш вдала інвестиція у господарство. Мені вдалося стабілізувати врожай цукрового буряка на рівні 100 т/га. Продуктивність господарства зросла на 30%. У спеціальній літературі можна прочитати інформацію про те, що ефект від правильного зрошування на середніх ґрунтах становить від 25 до 35%, а на легких – сягає 100%.

Необхідно сказати про те, що ріст урожайності завдяки зрошуванню негативно співвідноситься із вмістом цукру. Дози води слід оптимізувати таким чином, щоб, збільшивши врожай коренеплодів, не викликати при цьому надмірного спаду цукристості. Отож, я цілковито зосереджуюсь на врожаї коренеплодів, тримаючи при цьому цукристість на рівні не меншому, ніж 16% (при ранньому зборі врожаю – кінець вересня/початок жовтня). Отримую чистими 16 тонн біологічного цукру з гектара, що є на рівні найкращих господарств Західної Європи – Німеччини, Франції, Бельгії, Нідерландів.

Звичайно, буває, що і без зрошування можна отримати урожай 100 тонн коренеплодів з гектара, але тільки в сезон з великою кількістю опадів, а це трапляється у наших краях раз на декілька років. А моєю метою є отримання високих урожаїв щороку».

Бажання є, з чого розпочинати?

Перший етап запуску зрошувальної системи – це оформлення документації. Вона включає проект робіт, які пов’язані з водозабором для потреб зрошування, а потім дозволом на виконання геологічних робіт для забору води. Наступним кроком було подання у муніципалітет заявки на отримання рішення про екологічні умови навколишнього середовища, що безпосередньо пов’язано з реалізацією проекту підземного забору води. Районне відділення подає запит до регіонального управління та до дільничого інспектора з охорони навколишнього середовища на предмет оформлення висновку з цього питання. Якщо висновок негативний, необхідно провести додаткове дослідження щодо впливу робіт, відповідно до проекту, на навколишнє середовище. Наступний етап – будівництво свердловини  – розпочинається після офіційного повідомлення районного управління про початок робіт.

У відділенні охорони навколишнього середовища було оформлено заявку на отримання дозволу на воду з метою забору підґрунтових вод для зрошування земель сільськогосподарського призначення. Фахівець, уповноважений у цій справі, оформляє технічну документацію. І, нарешті, всю процедуру завершує отримання офіційного дозволу на видобування підземних вод з водоносних свердловин. Вода на території Куяв знаходиться на різній глибині  – приблизно від 40 м, часом навіть до 100 м у глибину. Місце, найбільш придатне для буріння свердловини, визначається після консультації з геологом та на основі геологічних мап. Цей важливий момент, буріння свердловини, коштує близько 300 злотих за метр.

Завдяки застосуванню методики зрошування у 2016 р. було отримано урожай цукрових буряків (викопаних на початку листопада) 95 т/га при цукристості 17%.

Витрати

Для потреб зрошення плантації площею у 30 гектар тільки для обладнання приблизні кошти такі: насос – 8 тис. злотих, інвертор – 15  тис. злотих, обладнання свердловини – 8 тис. злотих, бур (50  м)  – 15 тис. злотих, електрообладнання  – 10 тис. злотих, ємність для води – 40-70 тис. злотих, шланг  – 5 тис. злотих. Термін експлуатації окремих компонентів свердловини можна оцінити на 20-30 років. Нестабільними витратами протягом років є рахунки за електроенергію і воду. Як наголосив пан Лада, ці підрахунки приблизні та можуть варіювати в широкому діапазоні у залежності від природних місцевих умов і якості закуплених елементів інфраструктури.

Обладнання для зрошення

У свердловині встановлений насос, який занурено у воду, поряд – розподільник електропотужності (розподільча трансформаторна підстанція). Помпа всмоктує воду та переганяє її по трубопроводах, які знаходяться на полі. До трубопроводів приєднана ємність на воду, а до неї високоефективний розприскувач, розташований на мобільній конструкції. Цей розприскувач проводиться на кінець поля, розмотуючи при цьому шланг з котушки. Після пуску подачі води розприскувач зрошує поверхню поля по колу радіусом 30 м. У той же час котушка, завдяки гідротурбіні, яка працює під дією води, починає обертатись назад, накручуючи на котушку шланг. Саме тому пристрій не потребує додаткового електроживлення. Таким чином, відбувається зрошення ґрунтової смуги шириною у 60 м. Швидкість згортання котушки регулюється. Зрошення можна проводити різними способами. Можна застосовувати поливний метод, використовуючи при цьому один розприскувач, а можна встановити кронштейни (подібно до рами розпилювача), на яких розміщено декілька розприскувачів. Завдяки такому способу зрошування досягається ілюзія атмосферних опадів  – краплини води зазвичай менші, падають теж з меншою силою, що дуже корисно в умовах, коли міжряддя рослин не захищені листям. Додатковою перевагою такого методу є стійкість до поривів вітру, що дозволяє рівномірно розподіляти воду на всю площу зрошувальної смуги, при цьому, сила вітру не є важливою перешкодою. Єдиним суттєвим недоліком такого методу є обмеженість застосування, наприклад, на полях з численними стовпами електроопор та горбистій місцевості. Розпилювач, натомість, працює дуже ефективно, але лише при безвітряній погоді. При вирощуванні буряків більш доцільним для зрошування є, звичайно, розпилювач, але лише з моменту закриття міжрядь, щоб не пошкодити структуру ґрунту.

Оптимальна кількість води

Правильне зрошування полягає не в тому, аби щороку вносити стільки води, скільки зможе видати її зрошувальна система. Суть у тому, щоб збалансувати кількість води до оптимального рівня. В один рік це може бути 100 мм. Наступного ж року зрошування взагалі може бути необґрунтованим, непотрібним. А ще якогось наступного року дуже-дуже посушливого, наприклад, кількість необхідної коренеплодам води може сягнути навіть 200 мм.

Кількість внесеної води та частота й періодичність зрошування визначаються значною мірою водною ретенцією ґрунту, тобто здатністю ґрунту утримувати вологу дією капілярних сил. На легких ґрунтах вода швидко інфільтрується у глибину ґрунтового профілю поза (вкрай важливий) шар ризосфери. Іншими словами, пробігає, як крізь сито. У таких умовах разова доза має бути меншою, а частота поливу більшою. На важких ґрунтах з великою кількістю дрібних фракцій (з огляду на їхню водну ретенцію), одноразові дози можуть бути більшими, а от частоту слід зменшити. Як бачимо, структура ґрунту сама безпосередньо впливає на ефективність зрошування.

У районі Іновроцлав’я, згідно статистики, можна розраховувати у середньому на 500 мм атмосферних опадів на рік. Для отримання відповідного врожаю на середніх ґрунтах опади повинні бути більшими на 15-20% по відношенню до важких ґрунтів, а на легких ґрунтах – від 40 до 50% . Дуже наглядно це можна було побачити у 2016 р., коли загальна сума опадів була достатньою для очікування високого врожаю, проте, опади були несприятливо та нерівномірно розподілені у часі. На Куявах атмосферні опади були відносно незначними, однак, вони були затяжними й інтенсивними. Важкі ґрунти зуміли втримати достатню кількість вологи, що дало можливість без додаткового зрошування (при грамотно застосованих агротехнічних заходах) отримати врожай коренеплодів 80 т/га. На легших ґрунтах, де водна ретенція слабша, урожай був на 10-20 т/га меншим.

Від моменту посіву та до кінця травня цукровий буряк потребує відносно невелику кількість води, це пояснюється тим, що на той час рослини мають ще досить слабку транспірацію, хоча стрижневий корінь уже досить глибоко проник у профіль ґрунту. Слід мати на увазі, що буряки мають можливість використати ту кількість води у ґрунті, яка лишилась після зимового періоду. Зрошування у цей час не є обов’язковим.

У період збільшення динаміки приросту біомаси, тобто з другої половини червня і до половини вересня, дефіцит води буде однозначно мати негативний вплив на рівень і якість урожаю. Це саме той період у вегетаційному сезоні, коли дуже важливим є доповнювати зрошуванням дефіцит природних опадів. Дуже мало можна знайти наукових праць і досліджень з цього питання. Тому, опираючись на висновки, які зробив Гогендоф у своїй праці («Цукровий буряк» під ред. Гутманського), за оптимальний розподіл опадів у критичний період на середніх ґрунтах належить визнати 90 мм у серпні та 80 мм у вересні. На Куявах у середньому протягом років цифри дещо інші, тобто пропорція така: 85, 62, 42 мм. Однак, процитована щойно література, передбачала врожай 50-60 т/га., а не 100. Професор Дєжиц, наприклад, стверджує, що на вирощування однієї тонни сухої маси цукровий буряк використовує 40 мм опадів. На жаль, усі ці розрахунки стосуються старих сортів буряка та не враховують сучасних досягнень у галузі селекції коренеплодів. Тим не менш, якщо припустити, що ці дані заслуговують на довіру, то випливає наступна картина: щоб отримати урожай 100 т/га, рослина мусить бути забезпечена 800-900 мм опадів, у залежності від ґрунтових і термічних умов. Отже, для урожаю 100 т/га середньорічний дефіцит опадів складає 150-200 мм. Саме таку продуктивність слід прогнозувати, проектуючи зрошувальну систему.

Додаткова вода: спосіб подачі

Аналіз попиту на воду триває цілий рік, який можна поділити на 4 етапи. У процесі аналізу слід ґрунтуватися на чітких даних, отриманих у найближчій метеорологічній станції.

Перший етап – це час від жовтня по квітень. Всупереч загальноприйнятій думці аж ніяк не слід недбало ставитись до опадових даних цього періоду, позаяк вони дають нам уявлення про потенційний запас післязимової води у ґрунті.

Другий етап – це квітень, травень і перша половина червня, тобто період незначного попиту на воду. Однак, це не значить, що в умовах слабких опадів протягом осінньо-зимового періоду та довгої весняної посухи (у результаті якої пересушується ґрунтовий профіль) зрошення у цей час не рекомендується, якраз навпаки. Трапляються випадки, коли у результаті весняної посухи верхній шар ґрунту пересушується, але вода є, вона знаходиться у підґрунті та корені молодих рослин досить сильно проростають не лише в орний шар, але сягають глибших пластів ґрунту. Корені, що називається, «наливаються». Тут треба бути уважним і розсудливо підходити до процедури зрошування. Якщо взимку були відносно рясні опади, то, незважаючи на посушливу весну, від зрошування слід відмовитись. Враховуючи всі ці обставини, систематично моніториться вологість ґрунту до глибини 50 см (на звичайних два штихи лопатою). Для великих господарств просто необхідно мати у своєму користуванні для зондування ґрунтового профілю датчик вологості (який коштує кілька тисяч злотих).

У період з другої половини червня і до половини вересня слід збільшити інтенсивність вимірів вологості ґрунту, адже саме у цей період у буряків змикаються рядки та відбувається інтенсифікація приросту товщини кореня. Якраз у цей час буряк найбільш вимогливий до попиту на воду. Цей період називається критичний. До половини вересня буряки повинні досягнути необхідних розмірів. З другої половини вересня рослини мають отримувати воду вже для транспірації, а не для збільшення маси кореня. Це сприяє збільшенню концентрації цукрози та зменшенню меляси. Звідси випливає розрахунок середньодобового попиту на воду. З липня до половини вересня – від 4 до 6 мм, у залежності від виду ґрунту та температури повітря.

З другої половини вересня попит на воду падає, тим більше, що температура повітря теж знижується.

У літературі є розподіл на три етапи: перший від посіву до 20 червня, другий – до кінця серпня і третій – до збору врожаю. Попит буряка на воду при цьому виглядає у співвідношенні як 1:9:3, що відображає велику роль опадів саме у період літніх місяців.

В умовах екстенсивного ведення господарства критичний період для цукрових буряків не визначається. Сучасні генотипи буряка здатні легко переносити тимчасову нестачу води, редукуючи приріст біомаси. Іншими словами, вони здатні утриматись «при житті» у стані, який можна порівняти з анабіозом. Як тільки режим вологості ґрунту змінюється на позитивний, буряк відразу відновлює інтенсивний приріст біомаси. Слід, однак, наголосити, що вже з самого визначення екстенсивності очікувати високих урожаїв не варто.

Інтенсивна агротехніка вирощування цукрових буряків вимагає того, щоб «боротися» за воду кожного дня протягом вегетаційного сезону ще й тому, що аплікація добрив дає ефект лише при оптимальному режимі вологості ґрунту.

Протягом сухого та сонячного червня до водного балансу пан Лада приймає не 4, а 6 мм. Якщо умови погоди не сприяють евапотранспірації (випаровування води з поверхні листя та ґрунту), тобто погода похмура та прохолодна, тоді зупиняються на 4 мм. Після 15 червня розпочинають складати водний баланс на 10 днів. За дощ приймають опади вище 5 мм, дощі меншого рівня у балансі не враховуються. Якщо наприкінці декади виявиться, що опадів не було, тоді лиш приступають до покриття нестачі вологи, тобто до зрошування. У разі, якщо протягом 30 днів взагалі немає дощів, а це від 15 червня і до 15 липня, то потреби буряків у зрошуванні становлять 150 мм. І саме таку дозу води слід внести на поля. Коли температура зростає, добовий попит на воду – 6 мм, тобто видається 180 мм. Зрошування проводиться раз на 10 днів. Якщо серпень виявився без опадів, знову вноситься наступних 180 мм – 50-60 мм за одну подачу. — «Буряки можна за один раз підливати більшою кількістю води, ніж, наприклад, пшеницю. Що стосується сухого вересня, то я намагаюся лише підтримувати у належній кондиції тургор листя з метою утримування ними інтенсивності асиміляції, що призводить до збільшення концентрації цукрози у коренях».

Дуже важливо моніторити рівень вологи у ґрунті. Як уже згадувалось вище, буряки можна підливати за раз великою кількістю води, не створюючи при цьому застою. При зрошуванні належить тримати такий рівень вологості, щоб не перевищувати 70% від польової вологоємності на товщину верхнього орного шару ґрунту та підґрунтя. Перевищення цього рівня призводить до ексидаційного стресу, тобто корені не мають достатньої кількості кисню і гальмують ріст. Крім того, цілковито залитий водою ґрунт після висихання не відтворює правильної структури та надмірно ущільнюється.

При неоднорідному рельєфі та надмірному зрошуванні можна зустрітися з такими явищами, як поверхневі спливи, водні ерозії, вимивання поживних речовин поза межі досягнення кореня. Однозначно, що невміле та непрофесійне зрошування призводить до збитків. Необхідно дотримуватися міри при визначенні одноразової дози води та встановити чіткий інтервал процедур зрошування.

Зрошення та хвороби

Пан Лада ставиться до цього з гумором: «Прибуток від урожаю набагато більший, ніж потенційно більша градація шкідників і хвороб – навіть ота найбільш загрозлива, наприклад, цекроспора (Cercospora)». Доцільніше провести на один лікувальний захід проти цекроспори (Cercospora) більше, ніж втратити кілька десятків тонн урожаю через вимушену посуху.

Якщо мова йде про захворювання рослин на гангрену, то, звичайно, зрошування такий ризик збільшує. Тут пан Лада виступає так – якщо випадають два роки підряд, коли необхідно було інтенсивне зрошування, варто провести розпушування поля з метою аерації ґрунтового профілю, висіяти бобові рослини, які збагачують ґрунт органічними речовинами.

Буряк – це та рослина, яка здатна усі зусилля, пов’язані зі зрошенням, перевести в хороший економічний результат. Тому варто шукати оптимальне рішення – як, скільки і коли саме дати бурякові ту необхідну кількість води.