Zavlažování je proces uměle uvést vodu , aby rostliny pěstované pro zvýšení produkce a umožní normální vývoj v případě nedostatku vody vyvolané deficitu srážek , nadměrné odvodnění nebo tabulku poklesu vody, zejména v suchých oblastech .
Zavlažování může mít i další aplikace:
Obecně je zvykem používat výraz „ zavlažování “ pro malé plochy ( zahrádkářství ), vyhrazení výrazu „zavlažování“ pro větší plochy ( polní zemědělství , zahradnictví ), ale v této oblasti neexistuje žádný standard.
Podle Mezinárodního glosáře pro hydrologii je zavlažování umělou dodávkou vody do půdy pro zemědělské účely.
Můžeme rozlišit několik zavlažovacích technik, více či méně šetřících vodu (nebo s rizikem zasolení atd.), Kromě ručního zavlažování (konev, kbelík atd. ) Vyhrazeného pro velmi malé plochy.
Zavlažování povrchu („zavlažování brázdy“, „brázda“ nebo „gravitace“), využívá gravitaci prostřednictvím sítě kanálů a vpustí zmenšující se velikosti. Samotné zavlažování se poté provádí odtokem, ponořením nebo infiltrací do podloží poblíž plodin.
Tato technika spočívá v napodobování účinku srážení: voda dopravovaná pod tlakem pružnými trubkami je vypuzována do vzduchu ve formě kapiček, které padají na plodiny kolem každého postřikovače. Tato technika může být použita v mikropostřikování, podobně jako v předchozím, ale více lokalizovaná, a proto efektivnější pro vodu.
Mikrozávlaha spočívá v směrování vody ke kořenům rostlin, a to velmi lokalizovaným způsobem a pouze v nezbytném množství, což také umožňuje zabránit odtoku, zdroji ztrát rozpustných minerálů a živin. Jedná se o hlavní problém v suchých zónách a oázách. V kontextu globálního oteplování se stává důležitou otázkou.
Ve starověku byly hliněné hrnce pohřbeny naplněné vodou, která postupně infiltrovala půdu ( Irrigation by jar , což je předková technika, která je předmětem obnoveného zájmu, zejména ve středomořské pánvi. Že je stále jen okrajově známá Micro-zavlažování je pohřbeno nebo povrchu a používá různé techniky a materiály (například: infiltrací, pomocí zakopaných porézních materiálů nebo kapkou řízenou počítačem).
„Kapání“ ( zkratka : GAG) je nejpoužívanější v mikro-zavlažování: pomalé zavlažování kořenů rostlin pomocí potrubí a odkapávačů, nebo buď naléváním na povrch půdy , nebo zavlažováním půdy přímo. Rhizosféra (my hovořte tedy o zakapané kapce, která šetří spoustu vody a také šetří vstupy, pokud jsou tímto způsobem směrovány přímo do rostliny (viz úroda ). Týká se to ovoce v zemědělství a vinařství, ale také ve školkách, například datlovníku. je někdy zdrojem efektivních řemesel a místních inovací. Textura určité půdy a její stupeň slanosti mohou omezit hodnotu této techniky.
Zavlažování zaplavením nebo ponořením spočívá, jak název napovídá, v zakrytí pozemku vodou. Toto je technika používaná v rýžových polích ; to je také to, co zúrodnilo Egypt povodněmi Nilu .
Tato technika spočívá v odklonění vodního toku v kanálu, aby se dostal proti proudu luk, aby byly zavlažovány.
Požadavky rostlin na vodu závisí na několika faktorech, vnitřních nebo vnějších pro plodinu:
Je třeba vzít v úvahu vodní zásoby půdy, odpařování na úrovni země, transpirace rostlin a evapotranspirace, která tyto dva jevy kombinuje.
V zásadě zavlažujeme na konci dne, kolem času západu slunce, nebo někdy dokonce v noci až do časných ranních hodin.
V létě, při teplotách 25 až 30 ° C , rostliny konzumují evapotranspirací asi 4 mm vody denně (některé webové stránky označují hladinu denního ETP). Účelem zavlažování je kompenzovat tuto denní ztrátu. V písčité půdě (velmi drenážní) můžeme například přidávat 12 mm vody každé 3 dny (nebo 16 mm každé 4 dny). V jílovité půdě 24 mm každých 6 dní (nebo 28 mm týdně). Je třeba se vyhnout každodennímu zavlažování, protože udržuje rostlinu trvale vlhkou, což podporuje rozvoj parazitů a hub.
Například pěstování jednoho hektaru rostliny, jako je kukuřice, vyžaduje v průměru 6 000 m 3 vody během 6 měsíců pěstování, tj. Přibližně 30 m 3 vody za den a na hektar pro horké období a v nepřítomnosti přirozených srážek.
Pro zavlažování jsou nutné dvě kategorie zařízení nebo instalací:
V první kategorii najdeme: vrtání, čerpadla , zavlažovací sítě, kanály , norias ...
Ve druhém: postřikovače, postřikovače, samohybné postřikovače, odkapávače. K dispozici je například centrální otočný zavlažovací systém .
Zavlažování poskytuje pojištění příjmu pro mnoho zemědělců, zejména pro speciální plodiny (ovoce, zelenina). Jedná se pak o omezení ve výrobním procesu. Ve Francii zaměstnává zavlažované zemědělství 2 až 5krát více lidí na hektar než zemědělství se srážkovými srážkami , ale poskytuje ekvivalentní počet pracovních míst na horním i dolním toku.
Zdrojem šíření patogenů ( Pseudomonas , cysty améby , larvy úhořů a vajíčka parazitů (včetně nemathelminths , flatworms , trichomonas , whipworms atd.), Znečišťujících látek (zbytky léčiv atd.) Může být nedostatečné nebo špatně navržené zavlažování . atd.) v plodinách, to je případ použití šedé nebo odpadní vody, zejména v některých suchých zemích. V suchých oblastech je riziko zasolení vysoké.
Zavlažování může také ovlivnit ekosystémy , krajinu nebo zemědělství proti proudu nebo po proudu, a to kvůli množství vody odváděné z řek. Příklad znečištěného Aralského moře je často citován a částečně vyprázdněn kvůli zavlažování bavlny proti proudu.
Nestálost meteorických vodních zdrojů je jednou z nejvýraznějších charakteristik středomořského podnebí. Po relativně deštivé zimě následuje sucho vyprahlého léta. Jelikož potřeby rostlin sledují inverzní křivku, kterou dále zhoršují vysoké letní teploty, působí voda téměř vždy jako omezující faktor výnosů. Žádný pozemek by neměl dostávat vodu, dokud nebudou plně vyřešeny následující tři problémy: Kde je vhodné zavlažování? Kdy bychom to měli použít? Jak používat vodu?
K zodpovězení je nezbytné provádět měření v terénu, analyzovat v laboratoři, pracovat na plánu, který nakonec vyústí v projekty kontroly slanosti . Volba zavlažovací metody je komplikována úzkým vztahem mezi těmito základními faktory. Jakmile se jeden pokusí upravit jeden z nich, všichni ostatní podstoupí dopady více či méně hlubokých změn, které mohou přinést novou techniku. Pečlivé studium teoretických údajů, na nichž je založeno stanovení nejlepšího režimu zavlažování, je proto zásadní před řešením této otázky.
Celosvětově je zavlažováno 324 milionů hektarů (rok 2012, zdroj FAO ) na 1,4 miliard hektarů orné půdy , což představuje 20% světové zemědělské plochy (5% zemědělské plochy v Africe a 35% v Asii). Poskytují 40% světové zemědělské produkce (s produktivitou 2,7krát vyšší než produktivita půdy zalévané deštěm). Potřeba zachování vodních zdrojů vede k regulaci a zdanění odběrů.
Devět zemí (Brazílie, Kanada, Čína, Kolumbie, Spojené státy, Indie, Indonésie, Peru a Rusko) koncentruje 60% sladkovodních zásob . Tři země ( Indie , Čína , Spojené státy ) představují 50% celkových zavlažovaných oblastí, ale Asie má pouze 30% světových sladkovodních zdrojů, zatímco 60% populace je soustředěno tam. 80% potravin vyrobených v Pákistánu pochází ze zavlažované půdy, 70% pro Čínu, ale méně než 2% pro Ghanu , Mozambik nebo Malawi .
V roce 2019 zveřejnila Evropská agentura pro životní prostředí soupis odběru vody pro zemědělství v Evropě a jejího vývoje za poslední tři desetiletí, který byl předmětem shrnutí během evropského kolokvia „Ekonomika„ vody v zavlažování “organizovaného v roce 2019 v Montpellier. Není překvapením, že právě v zemích kolem Středomoří jsou nejdůležitější odběry vody pro zavlažování. S přibližně 60 000 miliony m3 obecně představovaly téměř 60% celkového objemu odebraného v letech 1990 a 2000 a přibližně 55% v letech 2010 a 2015 (46 000 a 51 000 milionů m3), přičemž dosáhly 73% v Portugalsku a 89% v Řecku . Naproti tomu v zemích severní Evropy je použití zavlažování omezené, přičemž pro toto použití je odebrána pouze méně než 3% čerstvé vody. V nejzápadnějších zemích „odběry vody pro zavlažování neustále klesaly a poklesly ze 7 000 Mm3 v roce 1990 na 3 400 Mm3 v roce 2015, což představuje 4% z celkového odběru v této oblasti“. Francie, jejíž část území je pod vlivem středomořského podnebí, má míru sklizně 12%. A konečně, ve východoevropských zemích byl odběr stabilní od roku 2000, což představuje přibližně 12% z celkového odběru (tj. Třikrát méně než před rokem 1990, kdy v zemědělství hrálo důležitou roli zavlažování. Kolektivizováno ve velkém měřítku za sovětského režimu).
Celkově navzdory intenzifikaci vodního deficitu plodin v mnoha oblastech Evropy pozorujeme mezi lety 1990 a 2015 pokles odběrů vody pro zavlažování ve všech regionech (75%, 69%, 51% a 12% pro východní, severní, Západní a jižní Evropa) .
Ve Francii, stejně jako ve zbytku světa, je zemědělství činností, která spotřebovává nejvíce vody. Navíc, na rozdíl od jiných použití (chlazení elektráren, zásobování pitnou vodou), je míra návratu zemědělské vody do přírodního prostředí nízká. V roce 2000 bylo zavlažováno 1,9 milionu hektarů zemědělské půdy, přičemž roční odchylky byly vysvětleny meteorologií; a 3 143 milionů m³ na 1,49 milionu hektarů v roce 2012. Tato plocha byla v roce 1970 0,8 milionu. 5,7% využívané zemědělské plochy ( UAA ) je zavlažováno (z toho kukuřice představuje asi polovinu). Nejzavlažovanějšími regiony jsou Nouvelle-Aquitaine , údolí Rhôny , Beauce a Pays de la Loire . Zdá se, že rychlost zavlažovacího zařízení (nebo zavlažovatelné plochy) se stabilizuje na 2,7 milionu ha vybaveného. Regionální zemědělské specializace vedou k tomu, že tři regiony (Akvitánie, Centre a Midi-Pyrénées) koncentrují 50% zavlažovaných oblastí. V roce 2006 mělo téměř 90% farem objemový vodoměr (v roce 2000 to však byla jen polovina). Část zavlažování není deklarována.
Zdá se však, že podrobnější analýza statistik ukazuje trend stagnace nebo dokonce poklesu zavlažování ve Francii v posledních desetiletích. Ukazuje to analýza posledního zemědělského sčítání, které proběhlo v roce 2010 se stagnací zavlažované plochy, která dříve nepřestávala růst. Naproti tomu vybavené povrchy, tj. Zavlažovatelné, se poprvé zmenšují (méně než 12% ve srovnání s rokem 2000). Tento pokles je lokalizován hlavně v povodí Adour-Garonne a Rhône-Středomoří. Další sčítání v zemědělství zahájené v říjnu 2020 by mělo poskytnout více informací o potvrzení tohoto trendu.
Zavlažované zemědělství může vyžadovat:
V roce 2000 představovalo celosvětové využívání neobnovitelné podzemní vody pro zavlažování přibližně 250 km 3 / rok z 2 510 km 3 / rok vody používané pro zavlažování. Od 60. let se pak používání neobnovitelné vody ztrojnásobilo.
Regiony a dokonce i celé země se stále častěji uchylují k neudržitelnému zavlažování. Jedná se například o Čínu, Indii a Spojené státy, které jsou z hlediska zemědělství důležitými zeměmi. Mezi zeměmi, které používají nejvyšší procento neobnovitelné vody, najdeme zejména Pákistán, Mexiko, Írán a Saúdskou Arábii. Dopad vodní zemědělské krize v důsledku tohoto neudržitelného využívání by přesahoval tyto regiony a mohl by mít globální dopady.
Pro úsporu vody u zdroje byl po celém světě vyvinut kanál pro opětovné použití odpadní vody pro různá použití, včetně zavlažování. Ve Francii je použití vyčištěné odpadní vody pro zemědělství omezené, zejména v regulačních souvislostech. Postupy se však vyvíjejí, jako to, co se děje na jihu Francie, kde různé projekty prováděné společnostmi a výzkumnými laboratořemi umožnily testovat na místě kompletní systém čištění odpadních vod od jeho ukončení z výroby. použití v polích. V roce 2020 byly provedeny terciární čištění odpadních vod za účelem zavlažování vinné révy v regionu Narbonne, přičemž byl co nejvíce omezen dopad na životní prostředí a lidské zdraví. Je také možné použít takové vodní zdroje pro zalévání trávníků, například mobilizací podzemních kapkových zavlažovacích systémů, které zabraňují kontaminaci patogeny.
Ve Francii a v Evropě byly zavedeny různé pobídkové programy pro úsporu závlahové vody.
Na evropské úrovni současná SZP a SZP po roce 2020 zavedly (a provádějí) soubor mechanismů a opatření na podporu lepšího hospodaření se zemědělskou vodou. Některé z projektů prováděných Evropským partnerstvím pro inovace pro produktivní a udržitelné zemědělství (PEI-AGRI) se týkají také vody v zemědělství: v roce 2020 bylo tedy v Evropě zahájeno přibližně čtyřicet vodohospodářských a zemědělských kolektivních projektů (nebo operačních skupin).
Ve Francii byla na žádost ministerstva zemědělství v roce 2018 vytvořena referenční hodnota srovnávající úspory vody dosažitelné podle zvoleného zavlažovacího systému. Cílem je pomoci zemědělcům získat finanční pomoc na změnu zavlažovacího zařízení, pokud ušetří 5 až 25%, aniž by došlo ke snížení výnosu plodiny.
Pokud jde o výzkum a vývoj, technická a digitální řešení umožňují stále účinnější využívání závlahové vody, přičemž u některých technologií lze ušetřit až 50% použité vody. A konečně byla v Montpellier v roce 2019 zřízena technická platforma pro testování zavlažovacích systémů v reálném životě a pro inovace v této oblasti. Vedená vědci se také používá pro zásadnější výzkum, například pro charakterizaci tekutin, jejich proudění v zavlažovacích systémech , jejich disperze z trysky, transport částic ... v interakci se zemědělskými systémy.
Obecný charakter, kterému je třeba věnovat zvláštní pozornost, spočívá ve velké heterogenitě půdy, je proto nezbytné kvantifikovat určité vlastnosti půdy.
TopografieProzkoumejte sklon (hlavní faktor zavlažování), který podmíňuje rychlost cirkulace vody na povrchu a také graf. Pozemky s jednotným sklonem a nízkou amplitudou (oblasti obsluhované velkými přehradami se dobře hodí k zavlažování, protože snižují nákladné zemní práce.
Fyzikální vlastnosti Propustnost a kapacita půdy pro voduČím větší je propustnost, tím nižší je kapacita.
SoudržnostUdržování částic mezi nimi. Erozní síla vody je o to vyšší, že rychlost kapaliny je větší soudržnost. Kromě toho samotná půdní absorpce snižuje soudržnou sílu rozptýlením agregátů. Těžké půdy mají vysoký stupeň soudržnosti, a proto mohou používat velké množství vody na relativně strmých svazích. Písečné půdy jsou snadno dostupné, protože nejsou příliš koherentní, proto je třeba věnovat velkou pozornost jejich naplnění vodou. Písčitá půda je nejobtížnější zavlažovat vodou. Soudržnost může pro stejnou půdu představovat důležité variace během rotace podle stavu uvolnění, povahy a stáří pěstovaných rostlin.
Chemické vlastnosti Organické materiályPoskytnutím půdy s trvalou vlhkostí dosahuje ideálních podmínek prostředí pro rychlou transformaci organické hmoty. Zrychlením rozkladu organické hmoty má závlahová voda tendenci kazit půdu.
Minerální hmotaPřebytek vody má za následek hluboké vrstvy půdy, kde se látky definitivně ztrácejí, je zřejmé, že by bylo obtížné aplikovat na tenké podklady velmi zalévané zálivky.
Uživatel musí být znepokojen původem vody, jejími vlastnostmi a průtokem. Vzhledem k tomu, že potřeba vody v domácnosti je prioritou a vzhledem k ústřední roli vody v mnoha dalších odvětvích činnosti (cestovní ruch, průmysl, vodní elektrárna, chlazení jaderných elektráren), zavlažované zemědělství, i když zůstává hlavním uživatelem čerstvé vody (70% objemů odebraných) musí vyhovovat kontrolním systémům pro přístup k vodě a kompromisům mezi různými způsoby použití. Shoda mezi rostoucími požadavky na vodu a dostupností vodních zdrojů však není vždy kontrolována. Ve Francii začala povinnost počítat odběry vody v životním prostředí zakotvená v zákoně o vodách z roku 1992 platit až v roce 2007 a stále existují oblasti, kde nejsou všechna místa vzorkování v zemědělství vyhlášena.
Fyzická kvalitaDominantní fyzikální kvalitou je jeho teplota. Optimální teplota může být pro většinu rostlin kolem 25 ° během aktivního vegetačního období. Přidání vody do velmi suché půdy může vést k hydratačním jevům, které mohou nebezpečně zvýšit teplotu půdy. Proto doporučujeme nezalévat v horku. Studená voda, která přichází do styku s přehřátými listy, může také způsobit nehody, některé rostliny, jako například tykvovité, jsou na ni velmi citlivé. Určité tekoucí vody nesou sebou bahno silných proměnných kvalit. Nilské hnojení plodin v údolí, ale tento kal může být neplodný a dokonce škodlivý, pokud je složen z koloidních prvků, které utěsňují póry již tak špatně propustné půdy. Zkušenosti jsou stále jediným průvodcem v této věci, který nám umožňuje zjistit, zda lze použít určité blátivé povodně bez usazování.
Chemická kvalitaZavlažování znamená přivádění vody do půdy způsobem, který vytváří prostředí příznivé pro růst a vývoj rostlin, je kvalita závlahové vody důležitým a určujícím faktorem pro zemědělskou výrobu. Volba zdroje vody pro zavlažování by měla záviset na typu a koncentraci látek v něm rozpuštěných nebo suspendovaných. Závisí to také na fyzikálních a chemických vlastnostech půdy. Řekněme, že znalost fyzikálně-chemických vlastností vody určené k zavlažování má zásadní význam. Může se podílet na dobrém růstu rostlin, přispívat k přežití nastaveného zavlažovacího systému, ale také omezit negativní dopady na použitou půdu. Například zavlažování pomocí postřikovače vodou, která obsahuje relativně vysoké koncentrace iontů sodíku nebo chloridu, může poškodit listy citlivých plodin, zejména když klimatické podmínky podporují odpařování (vysoké teploty a nízká vlhkost). Nejdůležitějšími faktory pro stanovení požadované kvality vody v zemědělství jsou: slanost, sodík, zásaditost, pH vody a nakonec koncentrace prvků, které mohou být pro rostlinu toxické. Slanost je problém, který pro zavlažovače představuje velké potíže kvůli obsahu rozpuštěných solí. Osmotický tlak půdního roztoku se zvyšuje úměrně k slanosti, což má za následek snížení kvality vody využitelné rostlinami. Hlavní soli odpovědné za slanost vody jsou soli vápníku (Ca 2+ ), hořčíku (Mg 2+ ), sodíku (Na + ), draslíku (K + ), chloridů (Cl - ), síranů (SO 4 2) - ) a hydrogenuhličitany (HCO 3 - ). Vysoký obsah sodíku v závlahové vodě může vést od zhoršení struktury půdy ke snížení její makro a mikroporozity k problémům s propustností půdy. Přebytek sodíku může být také příčinou toxicity u některých rostlin, ale sodík je absorbován plodinami současně s vodou a koncentruje se v listech, zatímco voda uniká potem. To vše znamená, že přítomnost určitých solí v zavlažovací vodě může zabránit dobrému růstu rostlin. Toxické látky, které je třeba pečlivě zvážit, jsou sodík, chlorid a bór, mohou způsobit ztrátu výnosu a způsobit selhání plodiny. Voda pochází především ze solí, které obsahuje v roztoku. Některé ionty jsou užitečné i při relativně vysokých dávkách. Vápník, který tak kompenzuje výše uvedené ztráty vápna. Jiné jsou užitečné ve velmi nízkých dávkách, poté se rychle stanou škodlivými, když se zvýší obsah vody: to je případ hořčíku. Stejně jako se nyní ke stanovení požadavků na hnojiva v půdě používají fyziologické testy, tak neváhejte aplikovat zavlažovací vodu na kontrolní rostliny pomocí půdy, která má být zavlažována, protože `` nelze oddělit bez obav z chyby tyto dva prvky, které reagují na navzájem: voda a půda.
Poznámka: pomocí techniky zakapané kapky lze vodu přivedenou ke kořenům rostlin obohatit o živiny (dusík, fosfor atd.). Tento jev se nazývá ZÁVLAHY nebo Hnojivá závlaha.
ProudJe to množství vody dostupné v daném čase zaléváním nemovitosti a je vyjádřeno v litrech za sekundu, litrech za minutu nebo v metrech krychlových za hodinu.
Celkový tok nebo obecný modul pro vlastnost se vypočítá na základě potřeb vrcholové plodiny v průběhu roku. V případě potřeby musíme vzít v úvahu ztráty na cestě a v případě nehody ponechat malou rezervu bezpečnosti. Objem vody distribuovaný v každém prvku nebo na hektar má název dávky, takže máme:
Dávka = průtok * doba průtoku
Vliv na způsob zavlažování buď přírodou, která se nekombinuje se všemi systémy, nebo jejich požadavky na vodu, které mohou změnit rotaci zavlažování.
Povaha plodinZavádí zavlažovací systém. Samozřejmě musí být vhodné podmínky jak pro rostlinu, tak pro její zavlažovací systém. Pokud prostředí vyžaduje způsob zavlažování, je výběr plodin omezen. Sklon větší než 10% tedy vyžaduje brázdy nebo zalévání v dešti. Člověk si nemyslí, že by tam mohl ekonomicky nainstalovat rýžová pole. Rotace může v průběhu let vést ke změnám v zavlažovacím systému. Aby tyto změny pěstitele nepřekvapily, musí být naplánovány před vytvořením zavlažovací sítě, aby byla odpovídajícím způsobem uspořádána.
Rostlinné potřebyLiší se podnebím a druhem a podle stupně vývoje vegetace. Úpravy v důsledku klimatických faktorů se v zásadě od roku do roku mění podle režimu teplot, srážek, větrů, vlhkoměru ... Potřeby se liší podle druhu, zejména z důvodu trvání sezóny. Vegetace v letním období, některé plodiny, jako je zahradničení na trhu, časné plodiny vyžadující jen zalévání na jaře, zatímco jiné, jako je vojtěška a datlové palmy, vyžadují vodu po většinu roku. Některé ovocné druhy lze občas uspokojit zálivkou (meruňky, olivovníky), jiné vyžadují pravidelné zavlažování (citrusové plody).
V zemědělství :
My Také hovoří o zavlažování v souvislosti s cirkulací z krve v orgánech lidského těla nebo u zvířat.