Oprócz pomagania ogrodnikom w osiąganiu celów zrównoważonego rozwoju, efektywne zarządzanie nawadnianiem odgrywa kluczową rolę w utrzymaniu zdrowia roślin. Osiągnięcie lub dążenie do określonej objętości przelewu, lub procentu przelewu dziennie, nie powinno być celem. Zamiast tego, celem powinna być optymalizacja strategii nawadniania, aby zapewnić uprawom dokładnie taką ilość wody i składników pokarmowych, jakiej potrzebują. Zapewni to rozwój silnego i zdrowego systemu korzeniowego, prowadząc do stałego wzrostu korzeni roślin, jakości owoców i wyższej całkowitej produkcji. Andrew Lee z firmy Grodan wyjaśnia, jak to zrobić.
Rola objętości przelewu w zarządzaniu strefą korzeniową
Środowisko w strefie korzeniowej można opisać jako "maszynownię" uprawy. Silny i zdrowy system korzeniowy zapewnia roślinie odpowiednie zaopatrzenie w wodę i składniki pokarmowe, dzięki czemu rośliny mogą transpirować, nawet w najjaśniejsze dni. Aby jednak wspierać sterowanie generatywne, w celu zapewnienia optymalnej równowagi roślin, produkcji i jakości owoców, należy precyzyjnie zarządzać klimatem strefy korzeniowej.
Tradycyjny przelew a nawadnianie precyzyjne
Jednym z czynników nawadniania jest przelew – innymi słowy, woda odprowadzana z podłoży uprawowych po nawadnianiu. Tradycyjnie, zaawansowani technologicznie ogrodnicy dążyli do osiągnięcia stałego procentu przelewu każdego dnia, w przekonaniu, że jest to konieczne do utrzymania stabilnych warunków w strefie korzeniowej.
"Zastanów się, dlaczego potrzebujemy przelewu: przede wszystkim do zapobiegania brakowi wyrównania w szklarni, a po drugie do uregulowania nierównego poziomu składników pokarmowych lub rosnącego EC. Historycznie, w celu zarządzania poziomem EC utrzymywanie średniego 24-godzinnego przelewu na poziomie >30% nie było rzadkością. Ale kiedy jednolite i sterowalne podłoża są połączone z wyrównanymi temperaturami w szklarni, ile przelewu jest naprawdę konieczne?" – mówi Andrew Lee, Green Knowledge Manager w firmie Grodan.
"Z definicji, przelew jest oznaką nadmiernego nawadniania – a nadmierne nawadnianie sprawia, że uprawa jest bardziej wegetatywna niż generatywna i może mieć negatywny wpływ na jakość korzeni, szczególnie zimą lub w przypadku upraw doświetlanych w sezonie doświetlania. Zmniejsza to potencjał produkcyjny i zwiększa ryzyko chorób".
Zamiast skupiać się na ustalonym celu przelewu każdego dnia, ogrodnicy powinni zastanowić się, czego roślina naprawdę potrzebuje. "Na przykład, rośliny potrzebują więcej wody w okresach wysokiego promieniowania, niż w chłodniejsze, pochmurne dni. Kontrolując harmonogramy nawadniania, ogrodnicy mogą zoptymalizować zużycie wody i składników pokarmowych oraz poprawić wyniki uprawy przy minimalnej ilości przelewu" – dodaje .
Precyzyjne nawadnianie w kierunku generatywnego wzrostu
"Kolejnym błędem w zarządzaniu nawadnianiem jest kierowanie się wartością EC przelewu, a nie EC w podłożach uprawowych. W rzeczywistości EC przelewu może być znacznie wyższe, niż zmierzone w macie. Bez tej wiedzy ogrodnicy mogą podejmować błędne decyzje dotyczące sterowania uprawami" – podkreśla Lee.
Rysunek 1: Średnie tygodniowe EC w podawanej pożywce, w macie i w przelewie (mS/cm) podczas niskoenergetycznej próby uprawy pomidorów przy pełnym doświetlaniu LED (2024). Czerwona linia ciągła przedstawia średnie EC przelewu, zielona linia przerywana średnie EC maty, a czerwona linia przerywana średnie EC pożywki podawanej.
W niedawnym doświadczeniu Grodan podkreślił różnicę między pomiarami EC w strefie korzeniowej i w przelewie (rysunek 1). "Średnie EC przelewu wyniosło 8,1 mS/cm, podczas gdy średnie EC w macie wyniosło zaledwie 4,4 mS/cm", stwierdza. "Trzeba przyznać, że średnia objętość przelewu w tym doświadczeniu wynosiła około 8%. Podkreśla to jednak, że skupienie się wyłącznie na EC przelewu może prowadzić do nadmiernego nawadniania, zwłaszcza gdy wymagane jest sterowanie generatywne. Wewnętrzne właściwości podłoży uprawowych z wełny skalnej Grodan, w połączeniu z naszymi czujnikami w podłożu, dają ogrodnikom większą kontrolę nad sterowaniem, na podstawie wilgotności podłoża i EC, dla wzrostu generatywnego" – dodaje Lee.
Zarządzanie strefą korzeniową dla sterowania generatywnego:
- Procentowa zawartość wody (WC%): Utrzymanie niższej średniej zawartości wody w porównaniu do sterowania wegetatywnego.
- Przewodność elektryczna (EC): Kontroluj pobór wody za pomocą wyższego EC w wodzie do nawadniania i w podłożu.
- Częstotliwość nawadniania: Stosuj większe ilości wody, z mniejszą częstotliwością (patrz przykład w tabeli 1).
Objętość podłoża 8,2/m2 | |||||||
| Wielkość sesji 1% | 82 ml/m2 | 60 ml/kroplownik | |||||
| Wielkość sesji 2% | 164 ml/m2 | 120 ml/kroplownik | |||||
| Wielkość sesji 3% | 246 ml/m2 | 180 ml/kroplownik | |||||
| Wielkość sesji 4% | 328 ml/m2 | 240 ml/kroplownik | |||||
| Wielkość sesji 5% | 410 ml/m2 | 300 ml/kroplownik | |||||
| Wielkość sesji 6% | 494 ml/m2 | 360 ml/kroplownik | |||||
*średnia ilość wełny skalnej w Holandii w gospodarstwach uprawiających pomidory wynosi 8,3 l/m2
Korzyści ze sterowania generatywnego
Sterowanie generatywne oferuje szereg korzyści zarówno pod względem jakości korzeni, jak i jakości roślin. Zwiększona jakość korzeni jest osiągana poprzez zarządzanie wilgotnością podłoża w nocy, aby skłonić rośłiny do rozwoju głębszych i bardziej rozległych systemów korzeniowych, wspierając zdrową produkcję owoców. Precyzyjne zarządzanie nawadnianiem zapobiega zaleganiu wody, zmniejszając ryzyko chorób korzeni, podczas gdy wyższe poziomy EC zapewniają efektywne pobieranie składników pokarmowych, prowadząc do uzyskania zdrowszych roślin.
Precyzyjne nawadnianie w strategiach niskotemperaturowych
Według Lee, szczególnie ważne jest stosowanie strategii nawadniania generatywnego w uprawach w pełni doświetlanych diodami LED, zwłaszcza w przypadku upraw o ogólnie niższym dopływie ciepła promieniowania (energii). "Jeśli wprowadzisz nadmiar wilgoci do systemu szklarni, musisz zużyć dodatkową energię, aby ponownie się jej pozbyć, w celu kontroli wilgotności", wyjaśnia. "Połączenie silnej, generatywnej rośliny z kontrolowanym wskaźnikiem powierzchni liści (LAI) oznacza, że można uniknąć wypychania wilgoci w powietrze, dzięki precyzyjnej strategii nawadniania".
Rezultaty takiego podejścia? Dobrze rozwinięta roślina ze zdrowymi korzeniami, które przetrwają do końca cyklu uprawy. "Utrzymanie jakości korzeni przez sezon zimowy w uprawie doświetlanej może dać ogrodnikom ogromną przewagę podczas końcowych etapów uprawy, unikając strat w produkcji w maju i czerwcu. Jest to korzystne dla ich plonów i wyników finansowych" – mówi Lee.
Prowadzenie badań nad precyzyjnymi systemami nawadniania
"W naszych badaniach nad uprawą pomidorów w niskich temperaturach w latach 2024-2025 wykazaliśmy, że nie trzeba “gonić” za określoną objętością zbieranego przelewu. Dostosowując czasy startu i zakończenia nawadniania do włączania i wyłączania doświetlania, aby osiągnąć ustalony spadek wilgotności podłoża w ciągu nocy, oraz dopasowując objętość i częstotliwość nawadniania do zapotrzebowania upraw (ml na mol światła), osiągnęliśmy średni przelew na poziomie zaledwie 13%. Było to podobne do wyników z sezonu 2023-2024, kiedy to średnia wielkość przelewu w sezonie doświetlania wyniosła zaledwie 8%. Jednak nawet przy tak niskich objętościach przelewu nadal byliśmy w stanie utrzymać EC w strefie korzeniowej na stabilnym poziomie" – komentuje. "To pokazuje, że jeśli potrafisz zrozumieć i kontrolować pobieranie, możesz również precyzyjnie dostosować ilość dostarczanej wody".
W rzeczywistości, dzięki dostosowaniu nawadniania do zmierzonej wilgotności podłoża i EC w ciągu dnia, możliwe było osiągnięcie zerowego przelewu w ciągu pierwszych ośmiu tygodni. "Innymi słowy, rośliny pobierały wszystko. EC w macie pozostało stabilne w tym okresie, co dało nam pewność, że dostarczamy wystarczającą ilość wody i składników pokarmowych. A pod koniec cyklu uprawy nadal utrzymywaliśmy wysoką jakość korzeni. Mogę sobie wyobrazić przyszłość, w której sterowanie nawadnianiem będzie opierało się na pobieraniu wody przez roślinę, a nie na sprawdzaniu objętości przelewu", podsumowuje.
