Wat moet die optimale grootte van 'n spilpunt wees?

FELIX REINDERS, LNR-INSTITUUT VIR LANDBOU-INGENIEURSWESE

‘n Spilpunt, om dit eenvoudig te stel, is ‘n pyp wat water na die gewasse bring terwyl dit in ‘n sirkel om ‘n vaste punt beweeg. Hierdie konsep is alreeds in 1878 deur ‘n ingenieur gepatenteer, maar spilpuntbesproeiing soos ons dit vandag ken, is in 1949 ontwikkel deur ‘n produsent, ‘n sekere mnr Zybach van Strasburg, Colorado, in die VSA en op 22 Julie 1952 is die patent aan hom toegeken.

Die res is geskiedenis. In Suid-Afrika is die eerste spilpunt eers in 1969 by Soetevelde naby Vereeniging geïnstalleer.

Sedert hierdie vroeë jare het spilpunte van sy aanvanklike probleme met die struktuur, aandrywing en betroubaarheid van oplyn-toerusting, ontwikkel tot die huidige gesofistikeerde spilpunte wat ons vandag ken.

Hedendaagse spilpunte is as gemeganiseerde stelsels baie suksesvol as gevolg van hul hoë graad van outomatisasie, lae arbeidsbehoefte en hoë uniformiteit van toediening. Die vraag is natuurlik: “Wat is die optimale grootte van ‘n spilpunt?”

Behalwe vir die besluit oor optimale grootte van ‘n spilpunt, is dit natuurlik eerstens belangrik om met die aankoop seker te maak dat dit wel die voordeligste besproeiingstelsel vir die spesifieke omstandighede is.

Hierna kan spesifikasies opgestel word binne ‘n raamwerk van die beskikbaarheid van water, die aanpasbaarheid by die grond, die gewasse wat besproei moet word, die klimaatsvereistes, die topografie, energiebehoeftes en bestuursvermoëns.

Hierdie is natuurlik alles faktore wat die optimale grootte van ‘n spilpunt bepaal. Die belangrikste faktore wat dus by ‘n spilpunt se optimale groottebepaling in ag geneem word, is:

Water

Hoeveelheid
By benadering word vier kubieke meter water per hektaar (4 [m³/uur]/ha) benodig. Dit is ‘n funksie van die gewaswaterbehoefte en hierdie inligting moet vir ‘n spesifieke klimaatsgebied by gewaskundiges verkry word. ‘n Spilpunt van 30 ha se kapasiteit sal dus 120 m³/uur wees en indien die gewas 500 mm water in sy groeisiklus benodig, is ‘n volume van 150 000 m³ water nodig vir die 30 ha spilpunt. Dit is natuurlik ook baie belangrik om ‘n watergebruikslisensie van die Departement van Waterwese te kry voor enige besproeiing gedoen kan word.

Kwaliteit
Behalwe dat water geklassifiseer word om die aanvaarbaarheid vir die grond en gewas te beoordeel, is dit ook belangrik om die aggressiwiteit van die water vas te stel. Met ander woorde, is die water vretend of deponerend van aard en wat is die moontlike invloed op die toerusting?

Suiwerheid
Dit is veral belangrik by die bestuur van die spilpunt. Verstopping van tuite, slytasie van pompe en sprinkelaars en verstopping van pype is tipiese probleme wat in ag geneem moet word.

Grond

Infiltrasievermoë
Spilpunte se toedieningstempo op die buitenste toring kan van 20 mm/uur tot 300 mm/uur wees. Dit is soos ‘n reuse-donderstorm en die grond moet die vermoë hê om ten minste 25 mm per keer te kan opneem, sonder dat dit afloop. Toetse kan met ‘n infiltrasiemeter uitgevoer word om die grond se infiltrasievermoë vas te stel, sodat die grootte van die spilpunt by die grond kan aanpas om te keer dat die water afloop.

Voghouvermoë en diepte
‘n Goeie waterhouvermoë met ‘n redelike diep grond verseker ‘n langer sikluslengte en die gewas se waterpiekbehoefte kan oorbrug word met die grond wat as buffer kan dien.

Gewasse

Tipe gewas
Feitlik enige gewas, soos groente, graan, tabak en suikerriet, kan onder spilpunte verbou word. Daar is spilpunte met hoë, sowel as lae profielstrukture beskikbaar, wat dit moontlik maak om die verskillende gewasse te besproei. Wingerde en boordgewasse kan ook met spilpunte besproei word, maar dit is nie iets wat algemeen gedoen word nie.

Klimaatsvereistes

Waterbehoefte
Elke gewas het ‘n bepaalde waterbehoefte wat wissel deur die seisoen. Dit is egter onprakties en onekonomies om vir die absolute piekbehoefte vir een dag, wat soveel as 10 mm/dag tot 20 mm/dag kan wees, te ontwerp. Aangesien beskikbare water in die grondwaterreservoir as ‘n buffer kan dien wanneer die waterbehoefte groter is as die aanvulling deur die spilpunt, kan daar vir ‘n laer piekbehoefte ontwerp word. Vir elke mm/dag ekstra, kan die spilpunt soveel as 5% per mm meer kos vir die sisteem.

Wind
Wind benadeel die verspreiding van die water en dus die eweredigheid van toediening. Dit sal ook hoër verliese tot gevolg hê, wat die toedieningsdoeltreffendheid benadeel. Verskillende sproei pakkette en valpype kan gebruik word om dit die hoof te bied.

Temperatuur
Warm dae het groter verliese tot gevolg en moet in aanmerking geneem word, terwyl met koue nagte die temperatuur onder vriespunt kan daal en die vas-ysing van water tot gevolg kan hê.

Topografie-evaluering

Grootte en vorm
Alle permanente grense, versperrings en areas wat nie besproei mag word nie, moet in ag geneem word. Met ‘n spilpunt wat ‘n reghoek benat, word 21% van die area nie benut nie, maar deur middel van hoekaansluitingstoerusting (teen ‘n koste) kan dit ook besproei word.

Aanwending
Die area wat besproei gaan word, moet geoptimaliseer word. Daar is ‘n keuse tussen volsirkel, deelsirkel, hoeksirkel en verskuifbare spilpunte.

Hellings
Die klimvermoë van spilpunte is beperkend vir die verskillende modelle en dit moet in ag geneem word. Spilpunte kan ‘n helling van maksimum 18% hanteer. Die gewasvryhoogte moet in ag geneem word waar ‘n bult tussen torings aanwesig kan wees. Afhangende van die hoogte van die struktuur, die lengte van ‘n span en die helling van die bult, kan die gewasvryhoogte van 4 m vir ‘n hoë profiel spilpunt op geen helling, krimp tot 0,3 m; en vir ‘n lae profiel spilpunt met ‘n 56 m span, op ‘n 5% helling.

Die helling-absorpsie by die toring moet in ag geneem word, sodat die wring- en skarnier-aksie by die koppelings binne spesifikasies gehou word. ‘n Hellingkombinasie van 14% tot 30% is moontlik.

‘n Buigbare spilkoppelstuk is nodig waar die ankertoring op gelykgrond staan en die eerste toring op ‘n helling van meer as 4% (af of op) ten opsigte van die ankertoring beweeg.

Steil grond se stoorvermoë (dit is water wat vasgehou word op die grond met normale bewerkingspraktyke) op die oppervlakte is meer beperkend en moet in ag geneem word waar lae infiltrasiegronde besproei word.

Bestuur

Met spilpunte is daar minder arbeid om te bestuur, maar daar is meer werk vir die bestuurder.

Soos enige stelsel, is ‘n goeie kennis van plant, grond en sisteem nodig, sodat goeie bestuurspraktyke gevolg kan word. Dit moet onthou word dat die waarde van besproeiing nie soseer daarin lê om ‘n gewas te red van verdroging, as om maksimum rente op investering te kry deur gewasoptimalisering nie.

Watertekorte op kritieke tye het ‘n groot invloed op die verlies aan opbrengs van die gewasse. Dit hang natuurlik van die tipe gewas en die groeistadium af en indien ‘n watertekort in ‘n tipiese gewas se kritieke groeitydperk voorkom, kan opbrengsvermindering voorkom.

Spilpunte is redelik aanpasbaar by alle tipes grond, maar die beperkings moet geken word. Skedulering kan so toegepas word, dat die grond met die laagste voghou- en infiltrasievermoë in aanmerking geneem word. By spilpuntbesproeiing word die totale waterreservoir benut en klein toedienings van 10 mm per keer word nie aanbeveel nie – verliese kan buitensporig wees. Daar is groot voordele in groot toedienings waar moontlik, maar 25 mm word as goeie praktyk by spilpunte beskou.

Hoe groter die toediening per keer is, hoe beter die benutting van reën, mits die grond die water kan behartig. Met die grondreservoir in gedagte, die spilpunt se maksimum toediening per keer en die gewas se verbruik per dag, kan besluit word wanneer om te besproei. Gewoonlik sal ondervind word dat by ‘n onttrekking van 20% - 30% water, ‘n besproeiing van 15 mm - 25 mm met die spilpunt gegee moet word om binne die infiltrasievermoë van die grond te bly.

Ekonomie

‘n Spilpunt kos baie, maar met goeie water, grond, gewaskeuse en bestuur kan dit betalend wees. Dit het egter slaggate en dit is veral belangrik om ‘n kontantvloei-ontleding te doen. Daar moet ‘n balans tussen die kapitale koste en bedryfskoste wees. So sal ‘n 200 mm (8”) pyp duur kos, maar die wrywing en dus bedryfskoste is laag, terwyl ‘n 150 mm (6”) pyp goedkoop kos, maar die bedryfskoste sal heelwat hoër wees. Koste kan net beoordeel word in terme van die jaarlikse koste wat alle faktore in ag neem.

Energievereiste

Die hoeveelheid elektrisiteit wat ‘n spilpunt nodig het, is ‘n primêre funksie van die vloeitempo (hoeveelheid water wat per uur gepomp word) en die druk (hoogteverskil, druk benodig vir die sproeiers en wrywing in die gekose pypdiameter) waarteen dit gelewer moet word.

Verder is die tariefstruktuur van Eskom ook so dat die hoeveelheid en watter ure per dag besproei word, die rekening beïnvloed. Eskom se RURAFLEX het drie tariefstrukture per 24 uur, naamlik piek, standaard en nie-piek vir die verskillende dae van die week en ‘n spilpunt moet binne hierdie verskillende tariefstrukture geoptimeer word. Spilpunt besproeiing kan suksesvol wees deur dit te optimeer binne die basiese vereistes van die water, grond, gewas, klimaat en sisteemkarakteristieke.

Vir meer inligting, kontak die outeur by reindersf@arc.agric.za.