JAKOŚĆ WODY DO NAWADNIANIA I FILTROWANIE

Toksyczność wody dla roślin

Zasolenie. Większość uprawianych roślin jest wrażliwa na wysoką zawartość soli w glebie, dlatego istotny jest poziom zasolenia wody. Mierzy się go za pomocą konduktomet­ru, który określa przewodność elektryczną (EC) roztworu. Im wyższe jest zasolenie wody, tym wyższa przewodność elektryczna, podawana w jednostkach przewodności elektrycznej: milisimensach na centymetr (mS/cm), milisimensach na metr lub mikrosimensach na centymetr (S/cm). Nawadnianie wodą o wysokim EC wpływa na stopniowy wzrost zasolenia podłoża, z to z kolei — na jakość produkowanych roślin. Znacznie utrudnione jest także nawożenie. W Polsce zazwyczaj nie ma problemu ze zbyt wysokim zasoleniem wody. Dla większoś­ci ujęć EC wody jest poniżej 0,75 mS/cm, co kwalifikuje je jako zasolone w stopniu niskim lub umiarkowanym. Do gatunków wrażliwych na zasolenie wody do nawadniania (EC 1,5 mS/cm) należy bluszcz kanaryjski (Hedera canariensis), a średni poziom tolerancji na zasolenie (EC 1,5–3,0 mS/cm) wykazuje m.in. jałowiec chiński (Juniperus chinensis).

Odczyn wody. W większości ujęć woda ma odczyn zbliżony do obojętnego (pH 7) lub lekko zasadowy. Przy wysokim pH wody — po­nad 8 — mogą zapychać się kroplowniki osadami związków wapnia i magnezu, osady te strącają się wtedy nawet przy stosunkowo niskich zawartościach Ca i Mg (20–30 mg/l). Woda o wysokim pH nie nadaje się bez uzdatniania do nawadniania roślin wymagających niskiego pH, na przykład z rodziny wrzosowatych.

Pierwiastki, które w wyż­szych stężeniach mogą być toksyczne dla roślin, na przykład chlor, sód i bor (tab. 1). Drzewa owocowe i większość roślin ozdobnych zaliczane są do roślin wrażliwych na wysoki poziom boru w glebie, dlate­­go, wg Farnhama z Uniwersytetu Kalifornijskiego, jego poziom w wo­dzie do nawad­niania nie powinien przekraczać 1 mg/l. Naukowiec ten uszere­go­wał też nie­które gatunki roś­lin sadowni­czych względem ich tolerancji wobec zawartości boru w wodzie do nawadniania (od najmniejszej do największej): rośliny cytrusowe, morela, brzoskwinia, czereśnia, jabłoń, grusza, śliwa.

Tabela 1. Wskazówki pomocne przy ocenie jakości wody do nawadniania
(wg Vomocila i Harta 1990)

* SAR (sodium adsorption ratio) określa stosunek zawartości sodu do wapnia i magnezu. Określany jest wzorem:

Poszczególne jony mogą być toksyczne dla korzeni roś­lin, ale podczas deszczowania mogą także powodować uszkodzenia liści. Uszkodzenia liści podczas deszczowania mogą być spowodowane np. podwyższoną zawartością Na i Cl. Woda do deszczowania zawierająca powyżej 70 mg sodu lub powyżej 100 mg chloru w 1 litrze może powodować nekrozy, szczególnie na młodych liściach.

Wpływ na wygląd i jakość handlową roślin

Jest to aspekt bardzo istotny w przypadku roślin ozdobnych. Częste deszczowanie wodą o bardzo wysokiej zawar­tości żelaza (ponad kilkanaście mg/l) może powodować wytrącanie się wodorotlenku żelaza na liściach, kwiatach i owocach.

Prawidłowe działanie instalacji nawodnieniowej

Systemy kroplowe wymagają bardzo dobrej jakości wody. Woda czerpana ze zbiorników otwartych zawiera zanieczyszczenia mechaniczne i organiczne: piasek, obumarłe częś­ci roślin i zwierząt a także biologiczne — glony, bakterie. Natomiast woda pochodząca ze studni głębinowych często zawiera duże ilości związków Fe, Mn, Ca i Mg, które mogą blokować kroplowniki (fot. 1). W użytkowaniu deszczowni drobne zanieczyszczenia mechaniczne i organiczne nie stanowią problemu, większe agregaty wychwycone będą przez zgrubne filtry siatkowe. Nawadnianie krop­lowe wymaga dokładnej filtracji elementów stałych zawartych w wodzie, a w przypadku wody o wysokim poziomie Fe i Mn — także uzdatniania (tab. 2). Emitery kroplowe mogą być zapychane też przez rozwijające się w instalacji bakterie, które w sprzyjających im warunkach, namnażając się, tworzą charakterystyczną śluzowatą masę blokującą kroplowniki.

Fot. 1. Osad związków żelaza w labiryncie kroplownika

Tabela 2. Ocena jakości wody do nawodnień kroplowych
(wg Bucksa i innych 1982)

Systemy minizraszania są znacznie mniej wrażliwe na wysoki poziom zawartości Fe i Mn, w praktyce woda nie musi być uzdatniana. Jednak zanieczyszczenia mechaniczne mogą łatwo doprowadzić do zablokowania dysz minizraszaczy, których średnica częs­to nie przekracza 1 mm. Dlatego również w tym przypadku nie powinno się zapomnieć o zamontowaniu odpowiedniego filtra.

Filtry siatkowe

Nieodzownym elementem każdej instalacji nawodnieniowej są filtry — siatkowe, dyskowe (służą przede wszystkim do oczyszczania wody pochodzącej ze zbiorników otwartych) lub piaskowe (patrz „Szkółkarstwo” 3/2004). Ich typ dobiera się w zależności od rodzaju zanieczyszczenia wody, a wielkość — od maksymalnego przepływu wody w instalacji i poziomu jej zanieczyszczenia. Bardzo popularne i zazwyczaj najtańsze są filtry siatkowe, które służą głównie do oddzielania zanieczyszczeń mechanicznych.

Budowa i dobór. Wewnątrz cylindrycznej obudowy umieszczony jest siatkowy wkład filtracyjny, wykonany z drutu lub tworzyw sztucznych. Każdy model filtra może być wyposażony we wkłady o różnej gęs­tości „oczek” siatki, których wielkość dobierana jest zależnie od wielkości zanieczyszczeń wody i podatności systemu nawodnieniowego na zapychanie (fot. 2).

Fot. 2. Filtr siatkowy 3/4″

Najczęściej spotykane zanieczyszczenia mechaniczne — ziarna piasku, pył oraz ił — znacznie różnią się wielkością (od 0,05 mm do kilku milimetrów). Wrażliwość różnych systemów nawodnieniowych na poziom zanieczyszczenia wody zależy od przekroju dysz zraszaczy i minizraszaczy lub wymiarów przestworów w labiryntach kroplowników. Wielkość „oczka” siatki filtracyjnej dobiera się tak, aby jego wymiar nie był większy niż 25% średnicy dysz zraszaczy lub najmniejszego przestworu w kanale labiryntu kroplownika. Dlatego w instalacjach nawodnień krop­lowych wymiar oczka powinien wynosić 0,1–1,2 mm, a w przypadku minizraszania — 0,2–0,3 mm. W desz­czow­niach, w których średnica dyszy zraszaczy ma zazwyczaj kilka milimetrów, można stosować siatki o znacznie większych rozmiarach oczek. Bardzo często wystarcza tylko siatka na smoku ssawnym (fot. 3).

Fot. 3. Smok ssawny z siatką filtrującą

Niektóre modele filtrów mają po dwa wkłady o różnej gradacji wielkości oczek siatki. Rozwiązanie takie stosuje się wówczas, gdy woda zawiera zanieczyszczenia o znacznym zróżnicowaniu wielkoś­ci. Dzięki wyłapywaniu większych zanieczyszczeń na pierwszej siatce, a drobnych na drugiej, zwiększa się efektywność filtrac­ji. Drobne zanieczyszczenia nie blokują pierwszej siatki — zatrzymywane są na drugiej, przez co można przefiltrować większą ilość wody, zanim trzeba będzie oczyszczać wkłady filtracyjne. Filtry siatkowe częs­to montowane są w układzie z filtrami piaskowymi lub hyd­rocyklonami.

W instalacjach, które używają wody bardzo dobrej jakości, filtry siatkowe służą jako zabezpieczenie przed tak zwanym wtórnym zanieczyszczeniem, spowodowanym np. awarią rurociągu.

Wielkość filtra, zależnie od intensywności przepływu wody, dobiera się tak, aby strata ciś­nienia na filtrze nie była większa niż 0,1–0,2 atmosfery. Straty ciś­nienia dla określonego przepływu należy odczytać z wykresu charakterystyki hydraulicznej filtra, który powinien znajdować się w jego dokumentacji technicznej. Jeżeli woda zawiera znaczne ilości zanieczyszczeń, przepływ filtra nie powinien być większy niż 1/3–3/4 wartoś­ci przepływu odczytanej na wykresie (dla strat ciśnienia 0,1–0,2 atm). Im wyższy przepływ i bardziej zanieczyszczona woda, tym szybciej będzie rósł opór hydrauliczny na filtrze — zanieczyszczenia ograniczają wolną powierzchnię przepływu wody. Wielkość tego oporu można wyznaczyć mierząc ciśnienie wody przed i za filtrem. Większość filtrów jest wyposażona w wyjścia dla zamontowania manometrów. Jeżeli strata ciśnienia jest wyższa niż 0,5 atm, siatka filtracyjna powinna zostać oczyszczona.

Obsługa. Siatkę w celu oczyszczenia należy wyjąć z obudowy i umyć, najlepiej szczotką pod strumieniem wody.