Zamknięty obieg

Zużycie wody w Holandii jest coraz bardziej ograniczone i regulowane. Według wielu specjalistów wprowadzenie przepisów dotyczących zbierania i ponownego wykorzystania wody w szkółkach to już tylko kwestia czasu. Dlatego wielu tamtejszych szkółkarzy decyduje się na tworzenie instalacji zbierających wodę z kontenerowni i uzdatniających ją do ponownego wykorzystania. Dotyczy to zwłaszcza przypadków rozbudowy szkółki. Zamknięty obieg oznacza uszczelnienie całej kontenerowni, gromadzenie zbieranej wody (w tym składników pokarmowych podawanych wraz z nawozami) w zbiornikach lub stawach. Po uzdatnieniu (filtrami mechanicznymi i biologicznymi) można ją ponowne wykorzystać. Ma to dwie zalety. Nie marnuje się wody, a przy okazji zużywa się więcej wody deszczowej zamiast tej pochodzącej z wód gruntowych.

Nawadnianie kroplowe

Z nowych kontenerowni coraz częściej znikają zraszacze, poprzez które w trakcie nawadniania traci się ogromne ilości wody. Większość trafia w przestrzenie między pojemnikami lub odparowuje z liści zanim trafi do pojemnika. Zamiast zraszaczy dla większych pojemników rozbudowywane jest nawadnianie kroplowe, które obecnie na kontenerowniach zewnętrznych uznawane jest za najbardziej wydajne. Cała woda dostaje się do pojemników pod kontrolą programu komputerowego. Mniejsze pojemniki w dalszym ciągu nawadnia się najbardziej ekonomicznie za pomocą belek zraszających.

Obecnie tematem na czasie jest pytanie, ile wody poprzez nawadnianie kroplowe powinna dostać roślina, aby optymalnie wykorzystać nawadnianie. Każda uprawa ma inne wymagania, a dodatkowo należy uwzględnić temperaturę powietrza i nasłonecznienie. O częstotliwości i długości podlewania decydują szkółkarze. W przyszłości zapewne ich decyzje zastąpi program komputerowy współpracujący z czujnikami. To one sprawdzą, jaka jest wilgotność podłoża, zawartość składników pokarmowych czy temperatura w pojemnikach.  Prace nad inteligentnymi czujnikami nawadniania prowadzi obecnie wiele firm z branży nawodnieniowej. Pilotażowe doświadczenia pokazują, że nawadnianie kroplowe współpracujące z czujnikami może zmniejszyć zużycie wody nawet o połowę, w porównaniu do decyzji podejmowanych przez człowieka.

Uwaga – włącz nawadnianie!

W przyszłości szkółkarze produkujący rośliny w pojemnikach będą otrzymywać powiadomienia na komputer, smartfon lub tablet, gdy rośliny będą potrzebować wody. Sygnał będzie pochodzić z czujników w pojemnikach w połączeniu ze sztuczną inteligencją. Nad takim systemem ostrzegania pracuje np. projekt prowadzony w stacji doświadczalnej w Straelen w Nadrenii Północnej-Westfalii Niemczech. Powstał we współpracy z niderlandzkim Uniwersytetem w Wageningen.  Obecnie niemieccy szkółkarze określają to, kiedy rośliny potrzebują wody zazwyczaj na podstawie własnego doświadczenia. Może to prowadzić do nadmiernego podlewania (na kontenerowniach w tym regionie najczęściej wykorzystywane są belki zraszające), a tym samym wzrostu kosztów wody, energii i robocizny. Dodatkowo może to skutkować przedostawaniem się do gleby nawozów, gdy kontenerownia nie pracuje w obiegu zamkniętym. Zbyt mała ilość wody prowadzi z kolei do problemów z jakością i wydajnością produkcji.

Niemiecki projekt

W niemieckim projekcie zastosowano czujniki holenderskiej firmy Quantified. Komunikują się one bezprzewodowo z bramą, która jest połączona z chmurą przez Internet lub połączenie 4G. Na każdą sekcję zaworu stosowane są trzy czujniki wilgoci, które działają za pośrednictwem tego samego przetwornika. Szkółkarz może monitorować wilgotność roślin w odpowiedniej sekcji na stronie internetowej. Czujniki dostarczają również informacji o EC i temperaturze podłoża w pojemniku, ale monitorowane są również temperatura powietrza, wilgotność względna i położenie czujników.

Kolejnym krokiem jest system ostrzegania oparty na sztucznej inteligencji. Ma on na celu przekazanie szkółkarzowi sygnału, że wilgotność podłoża spadnie (na przykład w ciągu godziny) poniżej wartości progowej. Na poletku doświadczalnym trwają też prace nad metodą kalibracji czujników dla różnych rodzajów podłoży uprawowych.

Bez deszczowni w szkółkach polowych

Nawadnianie kroplowe coraz powszechniej wchodzi także do europejskich polowych szkółek krzewów i drzew alejowych. Kiedyś w Holandii potrzeba nawadniania takich upraw zachodziła tylko okresowo, kilka razy w sezonie, a czasem wcale. Wtedy powszechne w użyciu były deszczownie szpulowe, które można łatwo przemieszczać w obrębie poszczególnych kwater. Używano ich interwencyjnie podłączając do rozprowadzonej po szkółce instalacji lub pompując wodę ze zbiorników. Podawana za pomocą deszczowni woda dociera jednak tylko w małej części do systemu korzeniowego roślin. Reszta odparowuje i jest bezpowrotnie tracona.  Obecnie coraz więcej firm po posadzeniu „młodzieży” drzew, w kolejnym kroku od razu rozprowadza linie podające wodę kroplowo.

Kontrolowany drenaż

Tradycyjnie holenderska gospodarka wodna w rolnictwie zawsze była ukierunkowana na szybkie odwodnienie pól i zrzut nadmiaru wody. Obecnie przy coraz częstszych suszach holenderscy szkółkarze, głównie zajmujący się produkcją drzew alejowych zaczęli przejmować z rolnictwa tzw. system kontrolowanego drenażu pól. Polega on na sterowaniu odpływem wody z zainstalowanych na kwaterze przed posadzeniem drzew rurociągów drenarskich. W klasycznymo drenażu woda płynie prosto do odpływu. W drenażu kontrolowanym rury z pola  wpływają do rury głównej, która kończy się w specjalnym dole/studzience. Szkółki drzew mogą używać tego dołu do ustalania poziomu wód gruntowych na działce. Studzienki te wyposaża się w przegrody. Umożliwiają one przytrzymywanie wody na odpowiednim poziomie w sieci drenarskiej i regulowanie poziomu odpływu wód odwadnianych przez dreny.  Kontrolowany drenaż przyczynia się do znacznego zmniejszenia odpływu wody z sieci drenarskiej a wraz z nią  również składników pokarmowych.

Dodatkowo w przypadku suszy możliwe jest podanie wody poprzez studzienkę. Z niej jest rozprowadzana rurami drenarskimi bezpośrednio na polu poniżej systemu korzeniowego drzew. Z tego poziomu rozprowadzana jest do korzeni kapilarnie. Przygotowanie pola pod tego typu system jest kosztowne i możliwe tylko wtedy, gdy jego spadek jest, co najwyżej niewielki. Konieczne jest wcześniejsze profilowanie poziomu oraz rozprowadzenie systemu rur drenarskich, które zbiegają się w studzience z regulacją poziomu odpływu.