Csepegtetőszalagok károsodásainak elkerülése
Az ismertető célja Az 1970-es évek elején kezdődött csepegtetőszalag fejlesztések óta a szalagok anyagában, a kilépőnyílások tervezésében és a kifektetésük/összeszedésük technológiájában hatalmas fejlődés történt. A csepegtetőszalagokat hektárok millióin használják sikeresen, jelentős vízmegtakarítást, termékhozam és a minőségjavulást hozva a termesztőknek. A szalagok fő előnye a keményfalú csepegtetőcsövekkel szemben a méterenkénti alacsonyabb ár. Ez a hatalmas előny azonban a fizikai károsodásokkal szembeni nagyobb érzékenységgel párosul, és a viszonylag kis kilépőnyílások miatt gondoskodni kell a dugulási problémák minimalizálásáról. Ez nem azt jelenti, hogy a problémák elkerülhetetlenül elő is fognak fordulni, de jelentkezésüket gyakran félreértelmezik vagy tévesen diagnosztizálják. Az ismertetőt a Kaliforniai Állami Műszaki Egyetem Öntözési Kutató és Oktató Központja készítette az Amerikai Öntözési Egyesület megbízásából, hogy segítse a termesztőket és forgalmazókat a ( nem gyártási hibából eredő ) problémák felismerésében és megértésében. A gyorsan észlelt és helyesen beazonosított problémák ugyanis gyakran megoldhatóak és/vagy a jövőben elkerülhetőek. Az ismertető a problémák főbb kategoriái alapján készült, melyek az alábbiak: - a szalag kifektetésekor és felszedésekor keletkező károsodások - nagy nyomás - kilépőnyílás eldugulása - rovarok, rágcsálók - „nagyító” vagy „lencse” hatás Ez az ismertető csak segítséget nyújt a problémák azonosításához. A pontos diagnózis és a problémák megoldása azt ígényli, hogy egy öntözési szakember megvizsgálja a helyszínen a konkrét esetet. A fotókat elsősorban az Öntözési Kutató és Oktató Központ biztosította, melyhez a J. Deere Water, Toro, NaanDanJain és Netafim cégek is hozzájárultak.
Tartalom Az ismertető célja.................................................................................................................................. ii Fontos irányelvek csepegtetőszalag felhasználók számára .................................................................. 1 A problémák felismerése .................................................................................................................. 2 Egyenetlen nedvesítési alakzatok ................................................................................................. 2 Nem csak a kilépőnyílásokon kijutó víz ......................................................................................... 2 A szalag kilépőnyílásainak egyenetlen vízkibocsátása ...................................................................... 3 A mérésekhez szükséges eszközök ............................................................................................... 3 Az eredmények kiértékelése ............................................................................................................. 5 Kifektetéskor és felszedéskor keletkező károsodások .......................................................................... 7 KILÉPŐNYÍLÁSOK ELDUGULÁSA ............................................................................................................ 9 Gyökérbehatolás ............................................................................................................................... 9 Nem gyökerek okozta eldugulások ................................................................................................... 9 ÁLLATOK OKOZTA KÁROSODÁSOK...................................................................................................... 12 Rovarok ........................................................................................................................................... 12 Rágcsálók......................................................................................................................................... 13 Pocok ........................................................................................................................................... 14 Madarak ...................................................................................................................................... 14 EGYÉB KÁROSODÁSI OKOK ................................................................................................................. 15 “Nagyító” vagy “lencse hatás” ........................................................................................................ 15 Nagy nyomás ................................................................................................................................... 15
Fontos irányelvek csepegtetőszalag felhasználók számára 1.
A csepegtetőszalag a teljes öntözőrendszernek csak az egyik eleme. A teljes öntözőrendszert szakszerűen kell megtervezni és kivitelezni, ami – többek között – az alábbiakat foglalja magában: a. Megfelelő szűrés b. A szalagok gyakori átöblítésének biztosítása c. A szalagok és kilépőnyílások tisztaságát fenntartó vegyi anyagok ( savak, klór, különféle polimerek ) bejuttatási pontjainak kialakítása d. Tápoldat bejuttatása a szűrő előtt e. Tápoldatozó berendezés f. Nyomásszabályozás a túlnyomás korlátozására g. Vízmennyiségmérő, mely a felhasznált vízmennyiség regisztrálása révén a szivárgások vagy eldugult vezetékek észlelésére is hasznos
2. A termesztőnek és az öntözésért felelős személyeknek az alábbi alapvető ismeretekkel kell rendelkezniük: a. Megfelelő szűrő visszamosatás b. Vegyi anyagok bejuttatása az eldugulások minimalizálására c. Megfelelő tápoldatozás, beleértve a különböző vegyi anyagok kölcsönhatásának és vízben való reakcióiknak az előzetes vizsgálatát d. Szalag kimosatása e. Szalag kifektetése, felszedése és helyszíni javítása 3. Csepegtetőszalagos rendszereknél a rovar- és rágcsálóvédelem folyamatos ellenőrzése szükséges. A védelmet a szalag kifektetése előtt meg kell oldani. 4. Óvni kell a szalagot mindenféle károsodástól a tárolás, szállítás során. 5. A szalag kifektetése után rögtön helyezze nyomás alá a rendszert, és ellenőrizze a szivárgásokat és a helyes nyomásértéket. 6. Fedje be a szalagot földdel, hogy megóvja a nap takarófólia által felerősített hatásától, csökkentse a hőmérsékletváltozás okozta megnyúlást/összehúzódást és a szél ne kapjon bele a lefektetett szalagba. 7. Csak jól tervezett és karbantartott, sorjától és durva élektől mentes kifektető és felszedő berendezést használjon. 8. Kerülje a szalag erős húzását, mely megnyúlást vagy szakadást okozhat. 9. A szalag kilépőnyílásai kifektetéskor felfelé helyezkedjenek el, ez csökkenti a dugulásveszélyt. 10. Kifektetés előtt végezzen talajelőkészítést. A szalagra került rögök megakadályozhatják a víz továbbhaladását, és napokba telhet, míg a víz annyira megpuhítja a rögöket, hogy a szalag további szakaszába is el tud jutni a víz.
1
11. A szalag tekercsére nyomtatott vízkibocsátás egy névleges érték, mely azt a vízmennyiséget mutatja, ha valamennyi kilépőnyílás a címkén feltüntetett nyomásértéket kapná. Egyrészt mindig keletkezik némi nyomáskülönbség a szalag mentén, másrészt valamennyi nyomásesés fellép a csatlakozóknál és nyomásszabályozóknál is. Ezért ha a címkén megadott nyomást állítjuk be a nyomásszabályzón, a szalag átlagos vízkibocsátása általában valamivel kisebb lesz a névleges értéknél.
A problémák felismerése Egyenetlen nedvesítési alakzatok A talaj felszínén keletkező egyenetlen nedvesítési alakzatok gyakran nem gyártási hibából adódnak. Lehet, hogy a kilépőnyílások kibocsátása nagyon egyenletes, mégis a nedvesítési alakzat a szalag mentén szabálytalan. Ez különösen a földfelszín alá legalább 20 cm-el fektetett alkalmazásoknál figyelhető meg, és okai a következők lehetnek: Változó talajszerkezet a szalag mentén ( pl. homok, agyag, tömör talaj ) Változó mélységbe fektetett szalag - Változóan tömörített talaj - Változó kémiai talajösszetétel
Nem csak a kilépőnyílásokon kijutó víz Ezt könnyű észrevenni, de a pontos okát néha nehéz beazonosítani. A szalag nagyítóval való vizsgálata segíthet a tipikus hibák felismerésében, melyek az alábbiak: - Rovar okozta kár - Rágcsáló okozta kár ( a pockok főleg a felszín alá temetett szalagot károsítják ) - Nyúl és madár okozta kár ( ez a talajfelszínre helyezett szalagoknál fordul elő ) - A szalag szállítása, tárolása, kifektetése vagy felszedése során keletkezett károk - A kifektetett szalagon ( pl. traktorok, munkások által ) okozott mechanikai károsodások - Átlátszó takarófólia alatt a szalag megégése ( „ nagyító” vagy „lencse” hatás) - Túlnyomás okozta szalag kidurranás - Gyártási hibák A fenti problémákról részletesebb, fényképes leírás a késöbbiekben található.
2
A szalag kilépőnyílásainak egyenetlen vízkibocsátása A kilépőnyílások vízkibocsátásának egyenletességét csak elegendő számú kilépőnyíláson végzett pontos méréssel lehet ellenőrizni. Ez felszín alá fektetett szalag esetében a szalag kiásását ígényli. Kétféle mérésre van szükség, melyeket az alábbiakban röviden ismertetünk. Ha a mérési eredményekből valaki eloszlási egyenletességet akar számolni, arra külön eljárás van, amit itt nem tárgyalunk. A két mérés az alábbi: 1. Nyomásmérések A nyomásméréseket a szalag hossza mentén kell végezni, mivel az a kérdés, hogy van-e nyomáskülönbség a kilépőnyílások között. Valamennyi nyomásmérést a szalagon - nem a PVC, KPE vagy lapos tömlőn - kell végrehajtani az alábbi helyeken: A. A szárnyvezeték első szalagjánál A1. A szalag elején A2. A szalag végén B. A szárnyvezeték utolsó szalagjánál B1. A szalag elején B2. A szalag végén 2. Vízkibocsátási mérések A cél annak megállapítása, hogy van-e a kilépőnyílások vízkibocsátásában különbség, ha valamennyiüknél ugyanaz a nyomás van. Ezért minimum három helyen szokás vízkibocsátást mérni, mindegyik helyen legalább 16 kilépőnyílásnál. A mérési pontok az ábra szerint: a. A szárnyvezeték első szalagjának közepén b. A szárnyvezeték közepénél lévő szalag közepén c. A szárnyvezeték utolsó szalagjának a végén. Általában itt jelentkeznek először az eldugulásból eredő problémák.
A mérésekhez szükséges eszközök 1. Nyomásméréshez az irányelvek: -
A glicerinnel töltött nyomásmérők általában nyomáshullám elleni védelemmel is rendelkeznek Megfelelő méréstartományú nyomásmérőt kell használni. Bár az előírás szerint a szalagban max. 1 bar nyomás lehet, túlnyomás esetén az 1-bar-os nyomásmérő károsodhat. Ezért javasolt egy 2-3 bar-os nyomásmérővel kezdeni a mérést, és az ismert érték alapján – ha pontosabb leolvasásra van szükség – lehet alacsonyabb méréstartományú eszközt használni.
3
-
A nyomásmérő végén alkalmazzon Pitot-csövet Lyukassza ki a szalagot és helyezze a Pitot-cső végét a szalagba. Győződjön meg róla, hogy pontosan illeszkedik, és minimális a szivárgás. Fektesse a nyomásmérőt a talajra és olvassa le az értéket.
1. ábra Pitot-csöves nyomásmérő benyomása a szalagba
-
A Pitot-cső kivételét követően egy toldóval javítsa ki a szalagot.
2. A kilépőnyílás vízkibocsátásának méréséhez irányelvek: -
Először helyezzen a kilépőnyílás mindkét oldalára egy tömlődarabot, hogy a víz ne folyjon el oldalirányban a szalag mentén.
2. ábra Tömlődarab helyezése a kilépőnyílás mindkét oldalára a vízkibocsátás mérésekor. Szögletes sarkú edényből könnyebb átönteni a vizet egy kalibrált hengerbe anélkül hogy az melléfolyna.
-
Legalább 16 vagy még több szögletes sarkú műanyag edényt használjon a mérendő kilépőnyílások alá helyezve
4
3. ábra Műanyag edények felsorakoztatva a kilépőnyílásoknál a vízkibocsátás méréséhez. A nyomásmérő legelöl látható.
-
-
Valamennyi kilépőnyílásnál pontosan ugyanannyi ideig gyűjtse a vizet. Szalagoknál a minimális gyűjtési idő általában kb. 5 perc. Célszerű két embernek a mérendő szalagot egyszerre az edények fölé emelnie és rájuk helyeznie. Az egyes edényekben összegyűjtött vizet egy megfelelő méretű kalibrált hengerben mérje meg és jegyezze fel. Az 5 perc alatt kilépőnyílásonként összegyűjthető vízmennyiség kb.: “kis vízkibocsátású” szalagnál 40 ml „közepes vízkibocsátású” szalagnál 60 ml “nagy vízkibocsátású” szalagnál 80 ml A szokatlanul nagy vagy kis vízkibocsátású kilépőnyílásokat vágja ki a szalagból és vizsgálja meg a belsejüket, lehetőleg beazonosítva a károsodás jellegét és okát.
Az eredmények kiértékelése 1. Nyomáskülönbségek A nagy nyomáskülönbségek nem jelentenek szükségszerűen nagy vízkibocsátási különbségeket. Néhány szalag nyomáskompenzált (“PC”) tulajdonsággal rendelkezik, ekkor egy előírt tartományon belüli nyomásváltozásnál közel azonos marad a vízkibocsátás. A legtöbb szalag kilépőnyílásai azonban nem nyomáskompenzáltak, ezeknél a nyomás megkétszerezése kb. 40%-os növekedést okoz a vízkibocsátásban. Azaz, ha egy kis vízkibocsátású szalag 0,5 bar-on 8 ml/perc/kilépőnyílásnyi vizet ad ki, 1 bar-nál kb. 11,2 ml/perc/kilépőnyílás lesz a kibocsátása.
5
Flow Rate, GPM/100'
0.35 0.3 0.25
Nominal .22 GP M/100' @ 8 psi
0.2 0.15 0.1 0.05 0 0
5
10
15
20
Pressure, PSI
4. ábra Példa egy csepegtetőszalag vízkibocsátására a nyomás függvényében
A nyomáskülönbségek lehetséges okai: - Helytelenül beállított automata nyomásszabályzók - Nem elegendő számú automata nyomásszabályzó - Hibásan működő nyomásszabályzók - Túlságosan kis átmérőjű gerinc- vagy szárnvezetékek - A szalag túl hosszú a vízkibocsátásához és osztástávolságához képest, vagy nem vízszintes a terület - Egy vezeték vagy szalag részleges eldugulása 2. Szomszédos kilépőnyílások közötti vízkibocsátási különbségek, ha ugyanolyan nyomás jut rájuk Ennek számos oka lehet, megállapításukhoz fontos a kilépőnyílások hosszirányú szétvágásának vizsgálata. A lehetséges okok: -
-
-
Gyökérbehatolás – főleg felszín alatti öntözésnél Vegyi kicsapódások, pl.: kálcium kartbonát műtrágyák gipsz vas Baktérium tenyészetek, pl.: baktériumos üledék kén és baktériumok mangán és baktériumok vas és baktériumok
-
-
A szűrőn keresztüljutó vagy a vezetékben az összeszerelés óta meglévő szennyeződés Gyártásból származó ingadozás. Minőségi szalagok esetén ez viszonylag kis érték ( max. +/5%)
A továbbiakban részletesebben is lesz szó az eldugulási lehetőségekről. Bizonyos esetekben a dugulást okozó anyag kémiai analízisa szükséges a szennyezőforrás megállapításához.
6
Kifektetéskor és felszedéskor keletkező károsodások A leggyakoribb károkat a szalagfektető gép sorjái és durva élei, vagy a gépben elhelyezett idegen tárgyak okozzák. Az „eredmény” általában egy szisztematikusan ismétlődő, a szalag külső felületén képződő, egyirányba mutató sérülés. Főbb tünetei: kis bevágások keletkezése vagy összekunkorodó szalagdarabok leválása a szalag hossziránya mentén.
5. ábra Berendezés okozta károsodás
6. ábra Kifektetéskor keletkező károsodások
7
7. ábra Mechanikai károsodás okozta szivárgás. A szalagot 16-szor kifektették és felszedték különböző helyeken, mielőtt ez a fotó készült.
“Dörzsölési kiégést” okozhat, ha kifektetéskor a szalag a tekercs kartonfalához dörzsölődik. Néha a kartontekercs széttörik, és a szalagtól eltérő sebességgel forog. A dörzsölési kiégési károsodás éles vágás vagy felszakadt él formájában jelentkezik, és egy idő után eltűnhet, majd akár száz méter után ismét megjelenhet. Kifektetéskor a húzóerő szabályozása nagyon fontos. Ha túl nagy a feszültség, a szalag megnyúlik, ha túl kicsi vagy időnként változó, a tekercs szabadon futhat, ami becsípheti a szalagot a kartonfalak oldalához. Felszedéskor gyakori a megnyúlásból eredő károsodás, különösen ha hosszú a szalag, magas a légköri hőmérséklet, a szalagot nem emelték ki a növény fölé a felszedés megkönnyítése céljából, vagy nem víztelenítették megfelelően. A vastagabb falú szalagok kevésbé hajlamosak a megnyúlásra. Egyéb mechanikai károsodást okoz ha traktorral hajtanak át a kifektetett szalagon, vagy emberek járnak rajta és göröngyökhöz vagy sziklás talajhoz nyomják, gyomláláskor éles eszközzel eltalálják, továbbá számtalan módon sérülhet mind az új, mind a használt szalag a szállítása és tárolása során.
8. ábra „Egyéb” mechanikai károsodás jelei
8
KILÉPŐNYÍLÁSOK ELDUGULÁSA
Gyökérbehatolás A gyökérbehatolást gyakran csak akkor lehet kimutatni, ha a kilépőnyílásnál hosszirányban kettévágjuk a csepegtetőszalagot. A gyökerek olyan törékenyek lehetnek, hogy elszakadva leválnak a szalagról a föld eltávolításakor. A gyökérbehatolás két gyakori oka: 1. Alulöntözés ( optimálisnál alacsonyabb talajnedvesség fenntartása ) miatt 2. Más okból ( pl. szennyeződés miatt ) a részben eldugult kilépőnyílások közelében létrejött lokális alulöntözés következtében
9. ábra Példák gyökérbehatolásra
Nem gyökerek okozta eldugulások Az elmúlt több mint 30 évben jelentős fejlesztések történtek az eldugulási problémák minimalizálására. Azonban a dugulást okozó szennyeződések általában három különböző körülményből keletkeznek: 1. Az öntözővízzel együtt mozgó anyagoktól, melyek saját maguk tömítik el a kilépő nyílásokat: a. Homok és algák, melyek átjutnak a szűrőkön. A szűrőknek el kell tudni távolítaniuk az összes homokot és algákat a vízből. b. A rendszer telepítésekor bekerült és a beindítás előtt ki nem mosott anyagok c. A szennyezett tápoldatozóból bekerült anyagok d. A vezeték károsodása során bekerült anyagok e. Gyakoriak a vegyi kicsapodások, melyet a műtrágyák egymás közötti vagy az öntözővízzel való kölcsönhatása során keletkeznek. A kálciumkarbonát kicsapodása szintén problémát jelent. 9
2. Baktériumok felszaporodása a kilépőnyílásokban, mely lehet egyszerűen nyálkás tenyészet vagy a baktériumok társulása a vízben lévő ásványi anyagokkal ( vas, mangán vagy kén ). A nyálkás tenyészethez kötődik az iszap és agyag is ( melyet a szűrők alig távolítanak el ), növelve az eldugulást. 3. Külső szennyeződés, melyet az öntözőrendszer leállításakor a szalagban keletkező vákuum szívhat be a kilépőnyílásba. A dugulás általában három cikk-cakkos lerakódást okoz a kilépőnyílás belső felén.
10. ábra Kilépőnyílás eldugulása baktérium tenyészet miatt agyaggal és iszappal ( bal oldalt ) és vas kicsapódással társulva ( jobb oldalt )
11. ábra Eldugult kilépőnyílás
10
12. ábra A szennyezett kimosatóvíz jelzés a várható eldugulási problémákra
13. ábra Vegyi eredetű eldugulások
14. ábra Csepegtetőszalagból kimosatott, valószínűleg műtrágyákból származó kémiai kicsapódás. A szűrő után történt a tápoldatozás, és a teljes öntözőrendszer eldugulását eredményezte.
11
ÁLLATOK OKOZTA KÁROSODÁSOK Rovarok Irányelvek: 1. A csepegtetőszalag kifektetése előtt szakképzett rovarirtó tanácsadó tegyen javaslatot a megfelelő rovarirtó szerre, kihelyezésére és helyes adagolására. 2. A vastagabb falú szalag jobban ellenáll a rovarok okozta károknak, mint a vékonyabb falúak. Sok területen a 8 mil falvastagság elegendőnek bizonyul a rovarkárok minimalizálására, máshol 15 mil-es szalag használata szükséges – erre nincsen univerzális szabály. 3. Még sok ismeretlen faktor van a rovarkárok terén, de az alábbi gyakorlat segítséget nyújt a minimalizálásukra: a. Helyezze a szalagot nyomás alá rögtön a kifektetés után, hogy nedves legyen a talaj b. Alkalmazzon vetésforgót Az alábbi fotók néhány rovarrágást mutatnak be:
15. ábra Példák rovarok okozta károkra
12
16. ábra Tipikus drótféreg okozta rágás, csaknem tökéletes kerek lyukat csinál a szalagban. A kirojtosodott élek gyakoriak a rovarrágásoknál.
17. ábra A tücskök okozta károsodás gyakran ( de nem mindig ) a szalag éles szélénél jelentkezik, mert az éleknél tudja a szájával megragadni a szalagot. A szúró rovarok (mint pl. a drótféreg is) a szalag bármely részét megkárosíthatják.
Rágcsálók A rágcsálók gyakran karcolási jegyeket hagynak a csepegtető szalagokon és öntözőtömlőkön. A mikroszkóppal készült alábbi képeken megfigyelhető, hogyan történt a kilyukadás, kiszakadás vagy kirojtosodás. A kiszakítás, kiharapás vagy felhasítás mikroszkópos vizsgálata egyértelműen igazolja a rovarok és kis rágcsálók okozta szalagkárosodást.
18. ábra Példák rágcsálók okozta károkra, általában jellegzetes karcolási jegyekkel 13
Pocok A pocok okozta károsodás könnyen azonosítható, mivel nagy lyukakat rág a felszín alá fektetett csepegtetőszalagba vagy öntözőtömlőbe. Mivel a víz néha vízszintesen bizonyos távolságra elfolyik mielőtt a felszínre emelkedik, nehéz a károsodás helyének meghatározása. A pocok ellen nem ismeretes jól bevált és egyszerű védekezési módszer. Ha a csepegtetőszalagok vége öblítő szelephez kapcsolódik, a lyukból a víz két irányból ömlik ki, ez csökkenti a lyuk utáni szakaszon a szennyeződésnek a szalagba való bejutását.
19. ábra Pocok rágása következtében a felszín alá fektetett szalagból keletkezett felszíni víz
Madarak A madarak okozta kár gyakoribb a keményfalú csepegtető csöveknél, mint a csepegtető szalagoknál. Azonosításuk viszonylag egyszerű, mivel a foszlányok befelé vannak bökve a szalagba.
20. ábra 15 mil-es szalag madár okozta károsodása. A lyuk tipikusan befelé homorú.
14
EGYÉB KÁROSODÁSI OKOK “Nagyító” vagy “lencse hatás” Átlátszó takarófólia használatakor a fólia alsó felén keletkező vízcseppek nagyító lencseként összegyűjtik a napsugarakat. Ha ez a sugár a szalag kis felületén koncentrálódik, a szalag falában lyukakat éget ki.
21. ábra „Nagyító lencse hatás” okozta károsodás. Jellegzetesek a lekerekített élek.
Nagy nyomás A megengedettnél nagyobb nyomás hatására a szalag kihasasodik majd kidurran.
22. ábra Túlnyomás okozta szalagkárosodás 15
