* Samo korišćenjem odgovarajućeg načina navodnjavanja postiže se maksimalna dobit, pri čemu treba voditi računa o očuvanju plodnosti i degradaciji zemljišta

Potrebna količina prirodnih padavina u biljnoj proizvodnji dopunjava se navodnjavanjem. To je način proizvodnje koji omogućava postizanje maksimalnih prinosa. U praksi je poznato više načina navodnjavanja: površinsko, podzemno, navodnjavanje veštačkom kišom, lokalizaciono navodnjavanje i navodnjavanje u posebne svrhe.
Svaki od načina navodnjavanja ima svoje prednosti i mane. U zavisnosti od zahteva gajene biljne vrste, kao i tehničkih i finansijskih mogućnosti, treba izabrati odgovarajući način i u praksi ga pravilno koristiti.
Prednosti korišćenja navodnjavanja "kap po kap":
● zona isparavanja vode s površine zemljišta je manja. Voda isparava samo s površine zemljišta koja je navlažena;
● ograničena površina navlaženog zemljišta rezultira manjim rastom korovskih biljaka;
● male količine primenjene norme zalivanja imaju dobro prodiranje vode i na problematičnim zemljištima (slabo propusnim).
● efikasnost navodnjavanja je veća zbog manjeg oceđivanja i bočnih gubitaka vode;
● česta navodnjavanja snižavaju koncentraciju soli u zemljištu. Voda s većom koncentracijom soli može da se koristi za navodnjavanje sistemom "kap po kap";
● lako pristupačna voda omogućava biljkama brži porast, veći prinos i bolji kvalitet;
● mineralna hraniva se mogu primeniti preko sistema za navodnjavanje. Gubici hraniva se mogu redukovati pri lokalizacionoj primeni;
● kontrolisana primena vode i hraniva uz lokalnu primenu čine ovaj sistem ekološki i zdravstveno prihvatljivim.
Nedostaci navodnjavanja kapanjem:
● lokalizacioni sistem za navodnjavanje je sklon začepljenju, jer emiteri za navodnjavanje imaju veoma male otvore. Potrebna je odgovarajuća filtracija vode i često hemijsko čišćenje;
● može da se pojavi veće zaslanjivanje zemljišta nakon slabe kiše, što nepovoljno deluje na gajene biljke;
● glodari i ostale životinje prilikom potrage za vodom mogu da oštete kapajuće laterale;
● za useve koji se proizvode uskoredno (s većom gustinom sadnje) sistem "kap po kap" može biti neekonomičan zbog potrebnog velikog broja laterala i emitera).
Kao izvršni organ sistema za navodnjavanje "kap po kap" (kapanjem) koriste se sledeći tipovi laterala: kapajuće trake, tvrde cevi s kapaljačima i ubodnim kapljačima.
Laterali predstavljaju vodove koji se postavljaju duž redova useva. Najčešće su prečnika 12-25 mm. Prema mestu postavljanja razlikuju se podzemni i nadzemni laterali. Ukoliko je zemljište glinovito, rastojanje između laterala, a takođe i kapljača može biti veće u odnosu na postavljanje na peskovito zemljište. Nadzemni lateralni vodovi se postavljaju na površini ili iznad površine zemljišta duž redova. Prilikom manjeg rastojanja između redova jedan lateral može da se koristi za navodnjavanje dva reda. Zadatak kapljača (emitera) jeste da redukuju pritisak koji vlada u lateralu. Po prestanku rada u najkraćem vremenu kapljač treba da ostane suv, čime se sprečava njegovo začepljenje.
Osnovne karakteristike kapljača (emitera) su: protok, odnos protoka i pritiska, ujednačenost odnosa protok - pritisak u dužem vremenskom intervalu, proizvođačev koeficijent varijacije, radni pritisak, osetljivost na začepljenja i vrsta konekcije (postavljanja) emitera na lateral i glavni gubici.
Svaka vrsta kapljača ima određene karakteristike. Tako kapljači s kanalima velike dužine imaju laminarno kretanje vode u kanalu, a s vijugavim kanalima imaju takođe relativno dugačak kanal i neke od ovih konstrukcija imaju izgled veoma sličan prostim emiterima s kanalima velike dužine, pri čemu je njihov kanal kraći i imaju veći poprečni presek. Kapljači s otvorima imaju turbulentno kretanje vode. Vrtložni emiteri imaju deo kanala u kojem je kružno kretanje vode zbog njenog tangencijalnog ulaska u emiter. Ovakvo kretanje izaziva vrtloge u centralnom delu, čime dolazi do većeg gubitka pritiska, te na taj način poprečni presek kanala može biti veći, čime se sprečava začepljenje. Emiteri s velikom ili malom dužinom kanala i emiteri s otvorima mogu imati kompenzaciju pritiska čime se dobija ujednačeni protok s promenom pritiska u širokim granicama. Kompenzacija pritiska se dobija korišćenjem silikonske membrane, ili nekih drugih sredstava koja smanjuju poprečni presek izlaznog otvora s povećanjem pritiska. Međutim, elastičnost membrane se smanjuje u toku vremena.

Veza između protoka i pritiska

Protok kapljača je u određenom odnosu s pritiskom i određuje se po formuli:
q = Kd • Hx
gde je:
- q protok kapljača (l/h),
- Kd koeficijent protoka koji je karakteristika svakog kapljača (-),
- H radni pritisak kapljača (m),
- x eksponent protoka kapljača.
Vrednosti eksponenta protoka (x) zavisi od konstrukcije kapljača. Za potpuno kompenzovane kapljače x = 0, što znači da protok uopšte ne zavisi od promene pritiska, turbulentni kapljači imaju x = 0,5, a vrtložni x = 0,4. Kod kapljača s vijugavim putem x = 0,5-0,7 i kod kapljača s dugim kanalima x = 0,7-0,8.
Koeficijent varijacije protoka (Cv) posledica je razlika između kapljača u procesu proizvodnje. Koeficijent varijacije protoka (Cv) određuje se testiranjem 50 kapljača nasumice izabranih, na istom pritisku i na temperaturi 20°C.
Cv = Sd/qa
Gde je:
- Cv koeficijent varijacije protoka (-),
- Sd standardna greška protoka (l/h),
- qa aritmertička sredina protoka (l/h).

Uticaj temperature na protok kapljača

Temperatura vode u lateralima je različita od temperature okolnog vazduha. Kada su kapljači izloženi Sunčevom zračenju, temperatura može znatno da poraste. Više vrednosti temperature redukuju viskozitet vode i time se povećava protok. Kod kapljača s velikom dužinom kanala i x = 0,8, protok se povećava za 1% za svakih 2°C povećanja temperature. Kapljači s vijugavim kanalima kod kojih je x = 0,6 povećavaju protok za 1% za svakih 4°C povećanja temperature. Vrtložni kapljači snižavaju protok s povećanjem temperature i kod kompenzujućih kapljača promena temperature izaziva promene u materijalu iz kojeg su izrađeni.

Dozvoljeno variranje pritiska

U većini slučajeva dozvoljeno je variranje pritiska do 10% u odnosu na preporučeni radni pritisak. Za emitere s eksponentom x = 0,5 dozvoljeno variranje pritiska je do 20%, usled čega dolazi do promene protoka do 10%.

Mogućnost samoispiranja kapljača

Prema mogućnosti ispiranja, postoje dva tipa kapljača: uključno-isključni (on-off) ispirajući i kontinualno ispirajući.
On-off ispirajući emiter se ispira samo nekoliko trenutaka prilikom uključivanja i isključivanja rada sistema. Kontinualno ispirajući emiteri mogu neprestano da se ispiraju zahvaljujući velikoj redukciji pritiska i velikom poprečnom preseku izlaznog otvora.

Podela prema mestu postavljanja

Podela kapljača prema mestu postavljanja je unutar cevi i sa spoljne strane cevi.
Kapljači se ugrađuju u trake i polietilenske cevi (PE) prečnika 16 mm i 20 mm. Protok kapljača postavljenog na tvrdoj PE cevi se izražava po kapljaču (l/h), a protok kapajućih traka se izražava po dužnom metru kapajuće trake (l/h/m). Izvedene konstrukcije kapljača imaju protok 0,67-8 l/h, a kapajuće trake i do 15 l/h/m. Najčešće se proizvode kapljači protoka 2 l/h i 4 l/h i kapajuće trake protoka oko 4 l/h/m. Minimalni razmak između kapljača na traci iznosi 0,05 m, a najčešće oko 0,20 m. Razmak između kapljača fabrički ugrađenih u PE cevi iznosi 0,3-1 m. Radni pritisak kapajućih traka se kreće u granicama 0,3-1,5 bar, a tvrdih cevi od 1-3 (4) bar. Dužina laterala se kreće u granicama 100-1.000 m. Za prečnik kapajuće trake 16 mm, pri protoku 4 l/h/m, optimalna dužina trake iznosi do 200 m.
Spoljašnji kapljači se naknadno postavljaju na cevi i postoji mogućnost proizvoljnog izbora rastojanja između kapljača. Takođe postoji mogućnost skidanja gornjeg dela kapljača radi čišćenja.
Izbor vrste kapajućeg laterala je kompleksno pitanje i odluka se donosi istovremenom analizom više faktora: navodnjavanog useva, izdašnosti bunara, tipa zemljišta, nagiba zemljišta, režima navodnjavanja, načina i mesta postavljanja, cene...
Svaki od faktora je jednako bitan i može imati presudan značaj pri izboru vrste kapajućeg laterala.

Doc. dr Ondrej Ponjičan
Prof. dr Anđelko Bajkin
Poljoprivredni fakultet, Novi Sad