Zašto često navodnjavanje kap po kap smanjuje otpornost usjeva na sušu i kako to popraviti

Zašto često navodnjavanje kap po kap može smanjiti otpornost na sušu?

Često navodnjavanje u sustavima kap po kap može smanjiti otpornost usjeva na sušu. Ovaj učinak potvrđen je brojnim studijama i praktičnim slučajevima mjerodavnih poljoprivrednih institucija i poduzeća. Glavni razlog je interakcija između distribucije vode, rasta korijena, uvjeta tla i fiziologije usjeva. Često navodnjavanje koncentrira vodu u plitkim slojevima tla, što potiče korijenje da ostane blizu površine umjesto da raste dublje, što na kraju stvara začarani krug: često navodnjavanje dovodi do plitke distribucije vode, što potiče plitak rast korijena, a zatim smanjuje sposobnost usjeva da apsorbira vodu iz dubokog tla, čineći ga osjetljivijim na stres od suše.

JeČesto navodnjavanje kap po kap šteti rastu korijena?

⒈ Distribucija plitke vode ograničava prodor korijena

Prvo, često navodnjavanje kapanjem može lako uzrokovati da vlaga u tlu ostane koncentrirana u plitkom sloju, što izravno ograničava prodiranje korijena. Prema rezultatima istraživanja u članku "Učinci učestalosti navodnjavanja kap po kap na raspodjelu korijena i otpornost pamuka na sušu" (Journal of Cotton Research, 2023), kada učestalost navodnjavanja prelazi jedanput dnevno, vlažnost tla u sloju od 0~30 cm ostaje dugo vremena u zasićenom stanju, dok je sadržaj vlage u sloju tla ispod 50 cm značajno niži.

Iz perspektive sustava navodnjavanja kap po kap, korijenje usjeva prirodno se prilagođava dostupnosti vode, koncentrirajući se u mokrom plitkom sloju tla umjesto da raste dublje u profil tla. Na primjer, u poljskom pokusu pamuka pod navodnjavanjem kap po kap, gustoća duljine korijena u sloju pamuka od 0~25 cm koji se navodnjava dnevno je 2,3 puta veća od gustoće korijena pamuka koji se navodnjava jednom svaka 3 dana, dok je gustoća duljine korijena u sloju od 50~80 cm samo 45% potonjeg. Ova plitka raspodjela korijena otežava usjevima dobivanje vode iz dubokog tla kada se navodnjavanje zaustavi, a simptomi venuća će se pojaviti brzo. U sustavima fertirigacije ovaj se učinak može dodatno pojačati jer se hranjive tvari kreću s vodom, potičući još veću koncentraciju korijena u gornjem sloju tla.

⒊ Može li previše vode uzrokovati truljenje korijena?

Treće, ako se navodnjavanje primjenjuje prečesto, pore u tlu ostaju zasićene dulje vrijeme, smanjujući dostupnost kisika u zoni korijena. To ograničava disanje korijena i cjelokupnu aktivnost korijena, te može smanjiti učinkovitost unosa hranjivih tvari i vode. U teškim slučajevima, dugotrajna hipoksija korijena može dovesti do oštećenja korijena, truljenja korijena i povećane osjetljivosti na bolesti-prenošene tlom. Kako aktivnost korijena opada, sposobnost biljke da apsorbira vodu i hranjive tvari se smanjuje, što dodatno smanjuje njenu otpornost tijekom sušnih razdoblja. Na primjer, u kultiviranom i navodnjavanom području sivog pustinjskog tla, ako se navodnjavanje kukuruza kap po kap provodi dva puta dnevno, stopa disanja korijena će se smanjiti za 28% nakon 15 dana, a suha težina korijena će se smanjiti za 19% u usporedbi s navodnjavanjem jednom svaka 3 dana. Kada nastupi suša, kukuruz s hipoksičnim korijenjem će uvenuti 2-3 dana ranije od kukuruza s normalnom aktivnošću korijena.

⒋ Koja je najbolja dubina kapanja za usjeve?

Osim toga, neodgovarajuća dubina zakopavanja emitera u kombinaciji s velikom učestalošću navodnjavanja dodatno će pogoršati osjetljivost usjeva na sušu. Kada su vodovi kapanja zakopani na maloj dubini manjoj od 30 cm, voda za navodnjavanje nastoji ostati koncentrirana u gornjem sloju tla i ima ograničenu sposobnost infiltracije u dublje profile tla. Za poljske usjeve kao što su kukuruz i pamuk, preporučena dubina zakopavanja emitera je 30-40 cm. Za voćke je općenito prikladnija dublja ugradnja od 40-50 cm. Ova dubina može osigurati da voda za navodnjavanje može do određene mjere prodrijeti duboko u tlo, usmjeravajući korijenski sustav da raste prema dolje. Međutim, u stvarnoj -poljoprivrednoj praksi vodovi za kapanje često su postavljeni preplitko (15–25 cm), a u kombinaciji s čestim navodnjavanjem, to dovodi do prekomjerne koncentracije korijena u gornjem sloju tla. Terenski pokusi koje je proveo Rivulis u voćnjacima jabuka pokazuju da kada su okapnice zakopane na 25 cm i navodnjavane svakodnevno, korijenje ostaje koncentrirano u sloju tla od 0-30 cm, a pad plodova u uvjetima suše doseže 27%. Kad se dubina ukopavanja poveća na 45 cm, a navodnjavanje smanji na jednom svaka 3 dana, dubina prodiranja korijena se poboljšava za 52%, a stopa opadanja plodova pada na 8%.

Treba naglasiti da načelo "mala količina i često vrijeme" ne znači da se učestalost navodnjavanja može povećati bez ograničenja. Prema Poljoprivrednoj savjetodavnoj službi Državnog sveučilišta Sjeverne Dakote (NDSU), učestalost navodnjavanja treba prilagoditi na temelju teksture tla, vrste usjeva i faze rasta. Pješčana tla, koja slabo zadržavaju vodu, mogu zahtijevati češće navodnjavanje, ali obično ne više od jednom dnevno. Nasuprot tome, ilovasta i glinasta tla s većim-kapacitetom zadržavanja vode treba se navodnjavati rjeđe, općenito jednom svaka 2-3 dana. Budući da se vlaga s površine tla lako gubi isparavanjem, osobito čestim plitkim navodnjavanjem, vjerojatnije je da će usjevi s plitkim sustavom korijena doživjeti brzi nedostatak vode nakon prestanka navodnjavanja. Stoga bi se raspored navodnjavanja trebao kombinirati s praksama malčiranja i očuvanja vlage u tlu kako bi se smanjilo isparavanje i smanjila ovisnost o čestom navodnjavanju.