Vremea imprevizibilă și seceta generate de schimbarile climatice contribuie semnificativ la reducerea disponibilului de apa. Apa din sistemele centralizate de alimentare sau extrasa prin puturi individuale, este acum principala sursă de apă folosită pentru irigarea grădinilor de legume si solariilor pentru horticultura comerciala si casnica.
AQUA-EASY este un echipament cu irigare din rezervoare subterane,care aplica tehnologia fitilului strat FS,“wicking bed” (WB), folosind apa pluviala colectata.
Pentru sere, solarii , AQUA- EASY poate constitui prin tevile de colectare, structura acestora . Apa este livrată prin acțiune capilară în zona de rădăcină ca răspuns la necesarul de apă al plantei, permițând plantelor individuale să capteze apă în funcție de cererea lor inlocuind cu costuri mult mai mici irigarea prin picurare la radacina sau la suprafata .
Asigură utilizarea instrumentelor inteligente în domeniul contorizării, inspecției interioare, inclusiv dotarea cu senzori de avertizare pentru umplerea bazinelor si masurarea volumului de apa folosit.
Spre deosebire de sistemele tradiționale de fitil capilar, AQUA-EASY are rezervorul plin cu pietris sub solul nesaturat (zona rădăcinii). Apa este livrată de acțiune capilară către zona rădăcină ca răspuns la cerințele de apă ale plantei, permițând plantelor individuale a absorbi apa în funcție de rata proprie de transpirație fiind o soluție pentru irigarea eficientă si în mediile urbane cum ar fi grădinile comunitare. Se poat economisi până la 90% din apă, în comparație cu mijloacele de irigare tradiționale.
DOCUMENTATIE
1 Introducere
Apa tratată din sistemele centralizate de alimentare este principala sursă de apă folosită pentru irigarea grădinilor de legume si solariilor pentru horticultura comerciala si casnica. În plus, apa folosită pentru irigații în mediul urban este si mai costisitoare în comparație cu aprovizionarea cu apă rurală pentru horticultura comercială . Efectele schimbarilor climatice dintre care cea mai actuala este seceta , trebuie sa declanseze interesul autoritatilor dar si cetatenilor pentru dezvoltarea de sisteme de irigații eficiente, care să poată asigura un mijloc de irigare eficient din punct de vedere economic, care nu este complex din punct de vedere tehnologic.
Deși există practici îmbunătățite pentru irigarea eficientă a culturilor în gestionarea fermelor comerciale si s-au adoptat în mod limitat aceste tehnici în zonele urbane, acestea sunt greu de folosit din cauza barierelor de costuri și a cunoștințelor pentru folosirea acestora. Problemele se concentrează în principal asupra determinării când și cât de multă apă trebuie aplicată culturilor. De exemplu, programarea de irigare cu precizie a fost aplicată pe scară largă pentru irigarea eficientă a culturilor de monocultură pe scară largă. Pe scara mmica si medie și comunitară, unde plantele tind să fie mixte, irigația nu poate fi programată optim pentru a răspunde nevoilor mai multor modele de utilizare a apei din culturi . Drept urmare, se aplică frecvent mai multă apă decât este necesar, ceea ce duce la pierderi mari de apă .
Studiul de cercetare prezentat pe larg mai jos se refera la irigarea din rezervoare subterane de tip pat fitil (RSPF),“wicking bed” (WB) in limba engleza. RSPF este compus dintr-un rezervor saturat plin de media sub un sol nesaturat (zona rădăcinii). Apa este livrată prin acțiune capilară în zona de rădăcină ca răspuns la necesarul de apă al plantei, permițând plantelor individuale să capteze apă în funcție de cererea lor.
Sisteme pentru agricultura urbană la scară mică
Niranjani P. K. Semananda *, James D. Ward și Baden R. Myers1n principiu, într-un WB, fiecare plantă ar trebui să obțină exact cantitatea potrivită de apă la un moment dat, făcând sistemul să fie o posibilă soluție la problemele de irigații identificate mai sus. Într-adevăr, WB-urile câștigă popularitate în rândul comunității de grădinărit, deoarece sunt relativ simple și scalabile, iar recomandările informale abundă cu privire la detaliile lor de construcție. O trecere în revistă a literaturii gri, incluzând reviste de grădină și site-uri web, dezvăluie că WB-urile pot economisi până la 90% din apă în comparație cu irigarea tradițională a suprafeței [ 28 ]. În pofida creșterii entuziasmului și a pretențiilor despre performanța WB, nu există un studiu complet care să investigheze performanțele acestor sisteme în ceea ce privește creșterea culturilor, eficiența utilizării apei (WUE) sau nevoile forței de muncă. Mai mult, în timp ce cercetări recente [ 24] pe un proiect de plantă subirigată (asemănător cu, deși nu este etichetat, un WB) a indicat că sistemul poate avea un randament mai mare și o întreținere mai mică decât alte abordări de grădinărit pentru containere, nu a investigat în mod explicit utilizarea apei sau eficiența forței de muncă a irigației sistem și a recomandat cercetări suplimentare în aceste domenii.
Există un decalaj substanțial de cunoștințe în ceea ce privește proiectarea inginerească a WB-urilor, în special adâncimea atât a solului cât și a rezervorului saturat. Nu am putut găsi nicio cercetare publicată care să susțină recomandări de proiectare pentru aceste profunzimi. S-a înțeles de multă vreme că creșterea capilară a apei în sol atinge o înălțime maximă, conținutul de umiditate scăzând cu distanța peste nivelul apei saturate [ 29 , 30]. Rezultă că într-un rezervor WB, în special atunci când mediul utilizat este grosier (de exemplu, pietriș), există o adâncime critică dincolo de care nu se va produce absortis în sol, ceea ce face ca inaltimea suplimentară de depozitare să fie inutilă. Între timp, solul insuficient poate duce la evaporarea de pe suprafață, iar excesul de sol poate limita rata de livrare a apei în zona de rădăcină. Astfel, este rezonabil să vă așteptați la o înălțime optimă a patului de sol pentru un anumit obicei de înrădăcinare a plantelor, care să echilibreze livrarea de apă și randamentul culturilor împotriva evaporării minime a solului.
Obiectivul acestui studiu a fost, prin urmare, să evalueze, pentru prima dată, performanța sistemelor WB în raport cu tehnicile de irigare a suprafeței convenționale de bună practică echivalente, cu accent pe utilizarea eficienta a apei (water use efficiency -WUE), producția de fructe, calitatea fructelor, producția de materii uscate și munca de irigație ( indicată prin numărul de evenimente necesare pentru irigare). Studiul a comparat, de asemenea, efectul diferitelor adâncimi ale rezervorului și al patului solului, pentru a informa mai bine designul WB-urilor pentru WUE maxim. Rezultatele acestei cercetări au o semnificație ridicată în contextul consumului de apă și al eficienței în agricultura urbană și ar trebui să fie de interes specific pentru factorii de decizie, practicienii și susținătorii WB ca o tehnologie de irigare eficientă .
2. Materiale și metode
2.1. Condiții experimentale
Experimentul a fost realizat într-o seră de la Universitatea din Australia de Sud, campusul Mawson Lakes din Adelaide, Australia (34,81 ° S, 138,61 ° E). Sera a oferit un mediu protejat în care se pot compara WB și eficiența irigării la suprafață fără influența precipitațiilor. Perioada de creștere a fost în perioada de primăvară și vară 2014-2015. Temperatura solului, temperatura aerului interior și umiditatea relativă au fost înregistrate la intervale de oră în perioada de creștere a culturii. Temperatura solului a fost măsurată într-o singură replică a fiecărui tratament prin instalarea înregistrătorilor de date TR 10 la două adâncimi – 10 și 15 cm de suprafața solului. Se presupunea că temperatura nu variază semnificativ pe parcelele din seră (suprafață 5 m × 3 m).
Una dintre cele mai frecvente soiuri de tomate ( Solanum lycopersicum ), cv. „Mighty Red”, a fost obținut de la o pepiniera de plante locale din Virginia, Australia de Sud. Solul experimental a fost achiziționat de la un furnizor local și a fost un tip dezvoltat special pentru grădinărit, astfel încât a fost luat ca reprezentant al solurilor din grădina urbană. Solul era un pământ nisipos slab gradat, conform sistemului unificat de clasificare a solului (USCS) (90% nisip și <5% fine). Avea o capacitate de câmp de 30%, o porozitate de 49%, densitatea în vrac uscată de 1,33 g / cm 3 , materie organică de 4,5%, iar pH – ul de 7,7.
2.2. Proiectare experimentală și tratamente
Principalele caracteristici ale unui WB sunt rezervorul, materialul de separare, conducta verticală și conducta de preaplin. Toate paturile au fost preparate folosind recipiente de plastic opace cu un diametru interior de 56 cm și înălțime inițială de 100 cm, care au fost tăiate pentru a oferi solul necesar, plus adâncimea rezervorului. Diferite ghivece au fost construite pentru a compara WUE-ul de irigare de suprafață standard, paturi convenționale de opărire și paturi cu o coloană de sol, fiecare cu două înălțimi ale solului (300, 600 mm) și două adâncimi ale rezervorului WB (150, 300 mm). Pentru umplerea rezervorului a fost folosit un material cu granulație grosieră (pietriș de cuarțit). Folosirea pietrișului adaugă rezistență la WB pentru a sprijini greutatea solului, se conformează dimensiunii și formei recipientului și creează un mediu atât poros, cât și permeabil, astfel încât ambele rețin un volum substanțial de apă și se umple rapid. O conductă perforată de clorură de polivinil (PVC) cu diametrul de 30 cm, sigilată la bază și învelită cu o țesătură geotextilă s-a introdus in recipiente. Pentru a măsura evaporarea numai de pe suprafața solului, au fost utilizate două plante cu înălțimi diferite ale patului de sol (300 și 600 mm) fără plante. În consecință, au existat opt tratamente în total și fiecare tratament a fost în trei exemplare. Tratamentele au fost etichetate ca număr de tratament (T1 până la T8), urmate de metoda de irigare, inclusiv adâncimea rezervorului și a patului de sol în mm .
