Jak nawadniać ziemniaki?

Region kujawsko-pomorski należy do obszaru, gdzie występuje dość często letnia susza w okresie dużego zapotrzebowania roślin na wodę, która wyraźnie obniża plony warzyw i ziemniaków oraz wpływa na pogorszenie ich jakości. Ziemniaki należą do roślin posiadających płytki system korzeniowy i bardzo dużą wrażliwość na brak wody w okresie stolonizacji i tuberyzacji.

Jeśli nie ma możliwości nawadniania ziemniaków dla zatrzymania jak największej ilości wody w glebie z zimowych i wiosennych opadów, rolnicy powinni rygorystycznie przestrzegać wielu zabiegów agrotechnicznych bezpośrednio wpływających na wilgotność gleby.

Ważną rolę w gospodarce wodnej odgrywa skład mechaniczny gleby i zawartość w warstwie ornej próchnicy i minerałów ilastych, które dłużej zatrzymują wodę opadową przy występujących nadmiernych opadach atmosferycznych. Próchnica i przyorane nawozy naturalne lub organiczne w środowisku wilgotnym szybciej się rozkładają i uwalniają przyswajalne dla roślin składniki pokarmowe do roztworu glebowego, skąd pobierane są przez korzenie roślin. Dlatego uprawa ziemniaków na glebach lekkich i piaszczystych V i VI klasy bonitacyjnej o niskiej zawartości próchnicy, jest bardzo ryzykowna i daje małe szanse uzyskania wysokiego, stabilnego plonu dobrej jakości nawet przy wysokim poziomie nawozenia mineralnego.

Do czynników agrotechnicznych zwiększających dłużej utrzymującą się wilgotność gleby należy głęboszowanie pola wykonane po żniwach lub jesienią, przyorywanie obornika i poplonów zielonych jesienią. Głęboszowanie powoduje spulchnienie i rozluźnienie warstwy podornej bez jej wydobycia na powierzchnię. Zabieg ten likwiduje podeszwę płużną, sprzyja głębszemu ukorzenieniu się roślin, zwiększa magazynowanie wody w glebie z opadów jesiennych i zimowych i umożliwia korzystanie przez rośliny w większym stopniu ze składników wymytych do głębszych warstw gleby. Głęboszowanie można przeprowadzić zaraz po żniwach lub 1–2 tygodnie przed orką przedzimową na głębokość 45–50 cm na glebach lżejszych i do 50–60 cm na glebach ciężkich przynajmniej raz na 4 lata.

Na gleby lekkie wskazane jest stosowanie głęboszy zakończonych gęsiostopką, a na gleby cięższe głęboszy o zębach dłutowych. Doświadczenia wykazały wysoką efektywność głęboszowania roli pod ziemniaki zarówno na glebach lekkich, średnio zwięzłych i zwięzłych. Zwyżki plonów ziemniaka w wyniku głęboszowania wynosiły w latach o normalnych warunkach pogodowych ok. 10%, a w latach o niedostatecznej ilości opadów w okresie wegetacji do 30%. Ponadto zwiększał udział bulw dużych w plonie, co ma duże znaczenie w przypadku uprawy ziemniaków jadalnych.

Ziemniaki powinno się sadzić w optymalnych terminach w rozstawie międzyrzędzi 75 cm i jeśli to możliwe należy zachować kierunek redlin północ-południe lub do niego zbliżony. W przeciwnym razie w okresie do zwarcia rzędów, silne nasłonecznienie i nagrzanie skarp redlin wystawionych prawie prostopadle spowoduje duże straty wody z redlin w wyniku parowania.

Potrzeby wodne ziemniaka w okresie wegetacji są bardzo zróżnicowane i zależą od odmiany, grupy wczesności, pokroju krzaka, terminu oraz gęstości sadzenia i innych czynników agrotechnicznych wpływających na gospodarkę wodną. Najmniejsze potrzeby są w początkowym okresie wegetacji od okresu sadzenia do wchodów ziemniaka.

Występujący okres posuchy lub suszy w tej fazie wzrostu nie ma dużego wpływu na tempo kiełkowania i wschodów, gdyż młoda roślina korzysta z zapasów wody znajdujących się w bulwie macierzystej. Badania wykazały, że niewielki niedostatek wilgotności w tym okresie może spowodować u wielu odmian zwiększenie masy i wydłużenie systemu korzeniowego roślin, co może korzystnie wpłynąć na lepsze pobieranie składników mineralnych z gleby w dalszych okresach wegetacji. Za duża wilgotność gleby w tym okresie przy niskiej temperaturze może powodować zwiększenie porażenia roślin czarną nóżką i zarazą ziemniaka.

Po wschodach ziemniaka następuje zwiększenie zapotrzebowania roślin na wodę i składniki mineralne i przy ciepłej pogodzie już po 2–3 tygodniach obserwuje się okres zwarcia rzędów i zaczyna się proces stolonizacji, a następnie tuberyzacji. W okresie tuberyzacji spadek wilgotności gleby poniżej 55% polowej pojemności wodnej, szczególnie na glebach lekkich sprzyja porażeniu bulw parchem zwykłym. Według niektórych badań w 80% przypadków parch zwykły ziemniaka ma bezpośredni związek z występowaniem suszy w okresie zawiązywania bulw. Patogen atakuje delikatny naskórek powstających młodych bulw. W miarę ich wzrostu porażone miejsca obejmują dużą część powierzchni, pogarszają jakość zbieranych ziemniaków jadalnych i do przetwórstwa. Porażenie bulw parchem zwykłym można wyraźnie ograniczyć poprzez nawadnianie plantacji w tym krytycznym dla ziemniaka okresie.

Największe zapotrzebowanie na wodę ziemniaki wykazują w okresie od zwarcia rzędów do pełni kwitnienia. W tym okresie intensywnego wzrostu nawet kilkudniowe braki dostępnej wody w glebie mogą powodować zahamowanie wzrostu i wyraźną obniżkę plonów. Ponadto nierównomierny rozkład opadów powoduje na glebach zwięzłych zniekształcenie bulw, tworzą się spękania, dzieciuchowatość, brunatna pustowatość i rdzawa plamistość miąższu.

Doświadczenia wykazały, że przeciętne potrzeby wodne ziemniaka w warunkach gleb średnio zwięzłych wynoszą w czerwcu w centralnej Polsce ok. 75 mm, w lipcu ok. 100 mm, w sierpniu ok. 80 mm i wrześniu przy uprawie odmian średnio późnych i późnych ok. 50 mm.

Na glebach lekkich o małej zawartości próchnicy potrzeby roślin są o 20% wyższe z uwagi na mniejszy stopień zatrzymywania wody w warstwie ornej. Braki opadów powinny być uzupełnione interwencyjnym nawadnianiem. Doświadczenia wykazały, że w wyniku dodatkowego nawadniania zwiększały się plony ziemniaków w latach o przeciętnej sumie opadów o 25–30%, w latach suchych o 50–70%, a w latach bardzo suchych o ponad 100%. W krajach o nowoczesnym rolnictwie nawadnianie jest standardowym zabiegiem agrotechnicznym u producentów ziemniaka jadalnego i przeznaczonego do przetwórstwa.

Do odmian ziemniaków o mniejszych wymaganiach wodnych należą odmiany jadalne: Bartek, Bryza, Denar, Elanda, Jurek, Justa, Michalina, Niagara, Stasia, Syrena, Tajfun i Zeus oraz skrobiowe: Boryna, Bzura, Gandawa, Hinga, Neptun, Pasat, Pokusa i Skawa. Zagraniczne odmiany jadalne do przetwórstwa posiadają na ogół duże wymagania wodne i reagują wysokim spadkiem plonu na braki wilgoci oraz porażeniem bulw parchem zwykłym.

Do uzyskania wysokiego plonu ziemniaków dobrej jakości odmiany wczesne wymagają w okresie wegetacji od 250 do 300 mm opadów o proporcjonalnym rozkładzie od kwietnia do końca lipca, odmiany średnio wczesne od 300 do 350 mm od maja do 15 września, odmiany średnio późne i późne od 350 do 450 mm od maja do końca września.

Nawadnianie ziemniaków mające na celu uzupełnienie braku opadów atmosferycznych w odpowiednich okresach wegetacji poprzez deszczowanie pozwala na:

– uzyskanie bardzo wysokiego plonu bulw nawet do 45–50 t/ha u większości odmian,

– zwiększenie udziału bulw dużych ziemniaka jadalnego przydatnych na frytki i chipsy,

– zwiększenie o 20–30% dawek nawożenia, uzyskując wysoką efektywność nawożenia,

– zmniejszenie porażenia bulw parchem zwykłym, pustowatością i dzieciuchowatością,

– zmniejszenie zawartości szkodliwych azotanów i glikoalkaloidów w bulwach,

– ułatwienie zbioru na glebach zwięzłych w warunkach jesiennej suszy.

Nawadnianie plantacji ma również pewne wady, do których należy zaliczyć:

– obniżenie zawartości skrobi niektórych odmian i suchej masy bulw,

– zwiększona ochrona plantacji przed zarazą ziemniaka z uwagi na większe zagrożenie,

– ponoszenie dodatkowych kosztów na urządzenia deszczowniane.

Dawka wody 7–10 mm jest wystarczająca w okresie tuberyzacji (zawiązywania bulw), gdy wilgotność gleby na głębokości 10 cm spadnie poniżej 55% polowej pojemności wodnej. Jeśli w ciągu tygodnia nie wystąpią opady atmosferyczne, wówczas należy powtórnie dokonać deszczowania dawką 10–15 mm. Najbardziej krytycznym okresem wegetacji ziemniaków jest okres od zawiązywania pąków kwiatowych do końca kwitnienia. W tym okresie należy stale kontrolować wilgotność gleby w redlinach i gdy obniży się poniżej 65% polowej pojemności wodnej, wówczas należy zastosować nawadnianie dawką wody 20–25 mm.

W przypadku utrzymywania się pogody bezdeszczowej i wysokiej temperatury powietrza niezbędne jest stosowania nawadniania taką dawką przynajmniej raz w tygodniu. Do pomiaru wilgotności gleby na plantacji służą tensjometry, które na dużej plantacji należy rozmieścić w kilku oznaczonych miejscach, szczególnie, gdy plantacja ziemniaka znajduje się na polu o dużej mozaikowatości glebowej.

Na bardzo dużych plantacjach ziemniaka montuje się stacjonarny system rejestracji wilgotności gleby podłączony do komputera pozwalający na odczyty aktualnej wilgotności gleby w dowolnym czasie. Nawadnianie dawką wody powyżej 25 mm szczególnie na glebach lekkich piaszczystych działa niekorzystnie na wegetację, powoduje większą presję zarazy ziemniaka oraz podnosi koszty tego zabiegu. Na tych glebach lepiej zastosować dawkę wody 15 mm i powtórzyć zabieg kilka dni potem. Nawadnianie należy przeprowadzić, najlepiej wieczorem lub wcześnie rano przy niższej temperaturze powietrza, ograniczone będą wtedy straty wody w wyniku parowania.

Technika i warunki nawadniania

Dla małych i średnich plantacji ziemniaka najczęściej stosowane są tanie deszczownie szpulowe o długości węża od 110 do 750 m, posiadające na podwoziu działko wodne zakończone zraszaczem. Deszczownie te posiadają średnicę węża od 40 do 125 mm, pracują przy ciśnieniu roboczym 4–12 bar przy regulowanej prędkości zwijania węża od 5–200 m na godzinę. Zapotrzebowanie na wodę wynosi w zależności od typu od 7 do 100 m3/godzinę, a powierzchnia nawadniana z 1 rozwinięcia wynosi od 0,5 do 5 ha. Podczas zwijania zostaje nawodniona powierzchnia o długości rozwiniętego węża 110–750 m i szerokości pracy zraszacza 30–100 m dawką polewową 20–25 mm wystarczającą na 5–7 dni suchej słonecznej pogody. Na glebach lekkich, gdy zachodzi niebezpieczeństwo rozmywania redlin należy zwiększyć ciśnienie wody w zraszaczu lub zamontować konsolę z dyszami niskociśnieniowymi. Zwiększyć należy przy tym prędkość zwijania, aby zapewnić równomierny opad na całej szerokości pasa nawadnianego.

 Na dużych powierzchniach uprawy ziemniaka bardziej ekonomiczne i łatwiejsze do przestawiania są deszczownie mostowe. Są to najczęściej kilkusetmetrowe maszyny przypominające przęsła mostu zawieszone na dwukołowych wózkach, których każdy posiada elektryczny silnik napędowy i czujniki zapewniające prostolinijność konstrukcji, obsługujące powierzchnie 50–150 ha. Główna rura konstrukcyjna z zamontowanymi na niej zraszaczami jest jednocześnie przewodem wodnym z podziemnego rurociągu, rzeki, jeziora lub stawu, w których znajduje się woda w okresie suszy. Deszczownie te są szczególnie przydatne w gospodarstwach wielkotowarowych produkujących ziemniaki jadalne na rynki hurtowe lub do zakładów przetwórstwa na frytki lub chipsy, które posiadają ujęcia wody do celów nawadniania oraz aparaturę do stałego pomiaru wilgotności gleby wraz z komputerem do jej rejestracji. Najczęściej stosuje się dzienne dawki polewowe 10–15 mm.

Na małych plantacjach ziemniaków można stosować oszczędne nawadnianie kropelkowe. Wówczas na wierzchołkach redlin przed ostatnim obsypywaniem należy rozłożyć przewody plastikowe z emiterami podłączone do głównych rurociągów zasilających i doprowadzających wodę na pole nawadniane. Z uwagi na bardzo cienkie kanaliki przewodów i emiterów należy wodę dokładnie przefiltrować z zanieczyszczeń, gdyż w przeciwnym wypadku zablokuje cały system nawadniania. Pracą całego systemu steruje komputer włączając lub wyłączając system nawadniania. Przed zbiorem ziemniaków przewody wyciągane są delikatnie z redlin i zwijane, aby mogły być zastosowane w następnym roku. Takie deszczownie są dość drogie i stosuje się je w uprawach szklarniowych lub przy bardzo cennych odmianach w nasiennictwie.

Szczegóły o nowoczesnej agrotechnice i technologii produkcji ziemniaków, nawadnianiu i charakterystyce odmian można znaleźć w książkach: „Nowoczesna uprawa ziemniaka”, „Nawożenie ziemniaków” oraz „Sadzenie, pielęgnacja i ochrona ziemniaków”, które można zamówić telefonicznie za zaliczeniem pocztowym u autora tego artykułu – tel. (94) 343 18 97.

prof. dr hab. inż. Kazimierz Jabłoński
Politechnika Koszalińska, Katedra Agroinżynierii
Źródło: Kujawsko-Pomorski Ośrodek Doradztwa Rolniczego