Системы и установки для полива полей

Передовые агротехнологии переводят одну из дотационных областей экономики в число высокоэффективных, рентабельных. Звание аграрной страны уже не ассоциируется с грязными крестьянами, это цивилизованные государства с мировым именем. Сельское хозяйство становится высокоприбыльным бизнесом, в котором знания о законах природы позволяют существенно увеличить урожайность. Один из факторов влияния – грамотные системы полива полей.

Орошение полей и внутрипочвенные процессы

Ирригация помогает регулировать условия жизни растений. Благодаря влиянию на почву и близкие к ней слои воздуха, она оказывает благотворное или негативное воздействие на растения. Орошаемые территории оказываются под воздействием более влажного климата. Вода изменяет физическое и химическое состояние почвы, ускоряет, замедляет микробиологические процессы, способствует разрушению или более быстрому накоплению органических веществ. Влага сказывается на воздушно-тепловом режиме, деятельности микроорганизмов, качестве питания растений.

При чрезмерном поливе происходит заплывание, образование корки, земля становится менее водопроницаемой, содержание кислорода в ней падает.

Правильный выбор системы для полива полей, соответствующая агротехника отрицательное воздействие орошения полностью нивелируют. Для предотвращения эрозии, вымывания вглубь, засоления, уплотнения почвенных слоев количество поливной воды должно соотноситься со скоростью ее впитывания.

Режим орошения сельхозугодий

Системы полива и орошения полей обеспечивают оптимальный режим питания и воздухообмена для почвы. Оросительную систему проектируют на определенный порядок работы. Нормы, сроки поливов разрабатывают, исходя из собственного опыта, научных рекомендаций.

Режим орошения зависит от погодных условий, тесно связан с прочими сельскохозяйственными работами.

Водопотребление тех или иных культур зависит от текущей фазы развития, условий среды, их биологических особенностей (вид, сорт). Пшеница «пьет» больше во время кущения, колошения, хлопчатник – когда цветет, клубеньковые бактерии на корнях бобовых во влажной среде активизируются. Днем, под действием температуры воздуха, света, потребление воды у растений максимальное.

Режим ирригации регулирует оптимальное число, способы поливов. Он привязан к фазам развития каждой культуры, ориентируется на оросительные нормы, должен обеспечить максимальный урожай в конкретных условиях.

Методы полива полей

Способ и техника ирригации требует индивидуального подхода. Установленная система для орошения полей должна обеспечить:

• равномерное распределение влаги по площади, глубине, корням растений нужно получить определенное количество воды за отведенный период времени;
• отсутствие сбросов, непроизводительных потерь;
• минимум испарения, высокий процент использования влаги;
• сохранность структуры почвы;
• отсутствие засоления, заболачивания;
• рациональное использование земли;
• полив полей с высокой производительностью.

При выборе метода полива обращают внимание на рельеф, плодородие объекта, насколько почва влагоемка, водопроницаема, есть ли во время работы ветер, как давно и долго выпадали осадки, какова дренированность территории, есть ли на ней растительность.

На дачном участке можно обойтись использованием лейки или поливочным шлангом и водяным насосом. Орошение поля в несколько га потребует прибегнуть к помощи дождевальных машин. Промышленный полив полей предполагает профессиональный анализ условий, подбор необходимого автоматического оборудования, проектирование и монтаж оросительной системы.

Технологии промышленного орошения не стоят на месте, позволяют комбинировать, менять систему. Новые методы положительно влияют на урожайность, экономят электроэнергию и воду, увеличивают межполивной период. Полив, внесение удобрений превращаются в автоматизированные процессы.

Механизированная ирригация полей

Осуществляется при помощи трактора или буксируемой системы, оснащенной специальными «крыльями». Вода из бочки или специальных каналов через дождеватели подается растениям. Машины приспособлены для кругового и фронтального полива.

Автоматизированный полив

Осуществляют поливальные установки для полей, которые подбираются с учетом площади территории, финансовых возможностей. Устройства способны обслуживать поля от нескольких десятков метров до более 100 га. Сплинклеры охватывают большой радиус, увлажняют воздух. Микродождевание применяется в открытом и закрытом грунте. Широкозахватные системы удобны при орошении высокорослых растений. Барабанные установки используют воду из любого источника, покрывают большие площади.

Капельное орошение

Наиболее применяемый способ. Через специальные фильтры влага подается только в зону корней, не увлажняя междурядья. Посредством гибких трубопроводов в почву также поступают растворенные удобрения. Благодаря медленному току воды полезные вещества из почвы не вымываются, к корням поступает кислород. В накопительной емкости вода успевает приобрести оптимальную температуру, к растениям поступает уже нагретой, питательные элементы усваиваются максимально.

Капельный способ экономит воду, уменьшает количество сорной растительности, сокращает трудозатраты.

Внутрипочвенное орошение

Влага к растениям добирается по трубам-увлажнителям, которые уложены на глубине около 0,5 м. Перспективный способ, особенно для теплиц, парников. Благодаря ему механизируются сельскохозяйственные работы, верхние слои почвы поддерживаются в рыхлом состоянии. Даже с условием загущения посевов, поливные нормы можно снизить. Внос питательных веществ сочетают с поливом. Увлажнение внутрипочвенным способом иногда объединяют с прогревом зоны корней теплыми сбросными водами.

Как и у капельного полива, внутрипочвенное орошение имеет недостатки: снижается качество действия на суглинках (плохая проводимость), зависимость от чистой воды, сразу требуются крупные капитальные вложения.

Дождевание

Искусственный дождь создают с помощью поливных установок (дождевальных машин), стационарных или передвижных. Этот способ наиболее приемлем в зонах, где поливные нормы невелики, дополняет естественные осадки во время засухи. Дождевальный аппарат с помощью насосного оборудования подает воду из резервуара в дождевальные насадки.

Преимущество дождевания — полная механизация работ, регулируемая поливная норма, обрабатываются участки со сложным рельефом. Воду можно забирать из закрытой сети, водохранилищ, в горной местности использовать естественный напор.

Поверхностное орошение

Водораспределение производится по сельхозплощадям самотеком с помощью борозд. Применяется способ в основном в пустынных районах. Чтобы механизировать процесс, при поверхностном поливе используют железобетонные лотки, поливные машины, мобильные трубопроводы.

Такая система полива технологически проста, годится для многих сельскохозяйственных культур, наиболее эффективна там, где существует избыток рабочей силы.

Локально-импульсный полив

Этот способ потребует наличия нескольких емкостей, сифона с коллектором, набора труб. Дополнительное электрооборудование, фильтры, система подкачки не потребуются. Еще одно удобство – независимость от человека. Система способна работать в автономном режиме.

Влага поступает непосредственно к корням, листья не повреждаются, перерасход воды исключен. Можно точно дозировать необходимые микроэлементы, риск грибковых заболеваний снижается, сроки выращивания культур и урожайность повышаются. Человек может перераспределить свои усилия или потратить освободившееся время на отдых.

Мелкодисперсное орошение

Наиболее эффективно на землях с уклонами, сложным рельефом. Дисперсная установка для полива полей образует мелкие капли, что позволяет повысить влажность воздуха, снизить его температуру. В приземном слое применение мелкодисперсного орошения улучшает микроклимат, систему питания выращиваемых культур. С помощью этого средства возможна борьба с болезнями и вредителями, рациональное внесение микро- и макроэлементов, проводится защита растений от заморозков.

Целесообразность метода диктуется условиями климата и местности, потребностями и условиями возделывания сельхозкультур.

ПРЕИМУЩЕСТВА ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ДОЖДЕВАЛЬНЫХ МАШИН

Как утверждают специалисты, орошение методом дождевания является лучшим способом полива различных сельскохозяйственных культур, так как полностью имитирует и заменяет природные явления поступления влаги к корневой системе растений. Дождевание — это способ полива с/х культур, который заключается в разбрызгивании капель воды над поверхностью почвы, то есть создание искусственного дождя.

Если сравнивать полив дождеванием с другими способами орошения, то можно выделить следующие его преимущества:

• Дождевание увеличивает влажность не только почвы, но и приземного слоя воздуха, тем самым понижая их температуру, что уменьшает потери влаги при испарении с поверхности почвы.
• При таком виде полива вода очищает листья растений от грязи и пыли, тем самым усиливая дыхание и поглощение углекислого газа, что усиливает развитие растений, накопление органического вещества и , как следствие, приводит к росту урожайности.
• Широкий предел регулировки поливной нормы: от минимальной освежительной до максимальной влагозарядковой и разнообразие видов полива: вегетационный, провокационный, подкормочный, утеплительный, увлажнительный и другие.
• Возможность внесения подкормок удобрениями, пестицидов и других химических препаратов вместе с поливной водой.
• Может применяться при орошении практически всех видов с/х культур независимо от фазы вегетации: овощных, технических, пропашных, зерновых, кормовых, декоративных, в садах и виноградниках, а также на зеленых насаждениях и спортивных площадках.

Современные дождевальные машины барабанного типа ORMA , непрерывно совершенствующиеся в соответствии с самыми последними технологиями, синтезируют в себе все наилучшие характеристики для орошения методом дождевания.

Мобильность данных оросительных машин гарантирует быстрое и легкое передвижение и многоцелевое использование с наилучшими результатами, получаемыми за счет экономии рабочей силы, воды и энергии. Это позволяет эффективно использовать такие машины на различных даже значительно удаленных друг от друга участках, а также на полях неправильной формы со сложным рельефом.

Другим немаловажным фактором является особая прочность структуры поливных машин, которая позволяет эксплуатировать их более 15 лет при минимальном техническом обслуживании.

Не существует другой, более экономически выгодной системы полива, чем орошение с использованием дождевальных установок, из расчета затрат на орошаемую площадь за год. Эта величина складывается из стоимости оросительной машины, распределенный на весь срок ее службы, затрат на ее эксплуатацию, стоимости рабочей силы, необходимой для обслуживания системы. Подробный анализ затрат на различные виды орошения во всем мире показывает, что наиболее выгодно использование дождевальных машин барабанного типа.

Кроме этого, при качественном и эффективном поливе, который гарантируют дождевальные машины барабанного типа, можно получить урожайность выше в 2-4 раза, в зависимости от вида культуры. Это позволяет окупить затраты на покупку, которые практически полностью являются единовременными и не требуют их частичного повторения каждый сезон, этого оборудования в среднем за 1-2 года.

ЭКОНОМИЯ ВОДЫ

Вопреки распространенному мнению, оросительные машины катушечного типа позволяют существенно экономить воду: каждый фермер в состоянии удовлетворить требования любых сельскохозяйственных культур в каждой фазе роста. Поливная норма может быть установлена регулировкой скорости сматывания шланга, при помощи редуктора с несколькими передачами и потоком воды, подающимся в турбину, то есть скоростью движения тележки со спринклером: чем быстрее скорость движения, тем меньше норма полива, диаметром сопла-насадки на спринклере, давлением воды и ее объемом, подаваемым на вход в машину. Для особенно точного распределения влаги, регулировки оросительных норм и программирования режимов работы на дождевальной системе может быть установлен специальный компьютер.

ПРАВИЛЬНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ВОДЫ

При разработке оросительных машин нового поколения были учтены требования по экономии воды, сокращения расходов, связанных с использованием рабочей силы и затрат энергии. Применение компьютерных систем позволяют проводить полив согласно графику, запрограммированному фермером, учитывая при этом вид сельскохозяйственной культуры, оросительную норму и особенности почвы.

В настоящее время современные дождевальные машины, особенно с использованием спринклеров с сильным распылением струи воды и консолями для полива, работающими при низком давлении, предоставляют производителям сельскохозяйственной продукции отличную возможность экономии водных и энергетических ресурсов, а также простую эксплуатацию и обслуживание.

В последнее время появились новые дополнения, опции и комплектующие элементы, которые расширяют возможности поливных машин барабанного типа, делают доступными новые разновидности и способы орошения и позволяют удовлетворить потребность в воде любого вида сельскохозяйственных культур. Например, солнечные батареи для питания компьютера, специальные тележки с удлинением для спринклера, позволяющими поливать такие высокостебельные культуры как кукуруза и подсолнечник в любых фазах вегетации, спринклеры с изменяющимся углом наклона ствола для полива в ветреную погоду, гидравлический привод всех функций дождевальной машины, который значительно облегчает работу особенно с большими и габаритными моделями.

Отличная производительность была достигнута при поливе как кукурузы, свеклы и сои, так и на всех овощных культурах, включая томаты, картофель, морковь, лук, перец, капусту, салат, свеклу, укроп, петрушку, бахчевые и т.д. и на табаке. Данные оросительные системы эффективно применяются для полива виноградников и фруктовых садов для чего комплектуются специальной тележкой с соплами для вылива воды под крону деревьев. Современные оросительные установки комплектуются дополнительно компонентами и системами контроля, которые обеспечивают правильное применение воды при меньшем давлении, уменьшая эксплуатационные расходы.

ЗАТРАТЫ НА ОРОШЕНИЕ

Включают в себя стоимость поливочной установки, насосного оборудования и труб, затраты рабочей силы на монтаж, эксплуатацию и охрану, стоимость самой поливной воды и энергии.

Анализ затрат на различные виды орошения показывает более их низкую стоимость при использовании дождевальных машин, особенно барабанного типа, по сравнению с капельным, поверхностным (по бороздам), аэрозольным и подпочвенным поливом.

Основные затраты при использовании этого оросительного оборудования составляет стоимость самого оборудования и необходимых комплектующих и стоимость энергии (электрической или горючего) на подачу воды. Затраты на периодическое техническое обслуживание минимальны: стоимость смазочных материалов и расходников.

Оросительные машины нового поколения способны работать при низком давлении воды на входе в систему: 5-6 атм при поливе спринклером и 2 атм при поливе консолью. Современные спринклеры с набором насадок различного диаметра обеспечивают равномерный полив и позволяют добиться распыления струи воды на достаточно мелкие капли, которые не вызывают уплотнения почвы и не причиняют ущерб орошаемым культурам. Конструкция дождевальных машин предусматривает использование части давления воды, отбираемой при помощи турбины, на вращение барабана при сматывании шланга. Таким образом, затраты энергии при орошении этим типом машин идут только на подачу необходимого для полива объема воды с достаточным давлением, поливочная машина работает без дополнительной подачи какого-либо вида энергии.

ЭКОНОМИЯ РАБОЧЕЙ СИЛЫ

При использовании поливочных систем барабанного типа требуются минимальные затраты рабочей силы в расчете на 1 гектар в течение поливного сезона – около 3-6 человеко-часов, в то время как при капельном поливе эти затраты составляют 28-40 человеко-часов. На практике 1-2 дождевальных машины может обслуживать всего 1 человек, при этом основные затраты времени приходятся на установку оборудования, размотку шланга и перестановку ее на новый участок, а весь процесс орошения происходит в автоматическом режиме, требующем только периодического контроля. Благодаря этому полив можно проводить в наиболее благоприятные ночные часы при слабом или отсутствующем ветре, низком испарении воды с поверхности почвы и отсутствии солнечных лучей, которые могут вызвать ожоги листьев смоченных каплями воды.

Дождевальные машины позволяют обеспечить максимальную эффективность орошения. Полив методом дождевания является самым натуральным и естественным. Использование данных оросительных систем позволяет незамедлительно провести орошение на больших площадях с точной нормой осадков, необходимой для промачивания слоя почвы, занятого корневой системой растений. Универсальность этих поливных систем делает возможным их использование при любых технологиях выращивания всех видов с/х культур: орошение с требуемой поливной нормой может быть оперативно проведено в необходимое время независимо от фазы развития растений, рельефа и конфигурации поля и времени суток, после чего машину можно транспортировать к следующему участку.

Различные модификации и модели дождевальных машин в состоянии удовлетворить потребности любого производителя сельскохозяйственной продукции. Регулировка нормы полива и размера капли при использовании спринклера или консоли позволяет проводить орошение приемлемое для всех видов сельскохозяйственных культур в любой фазе вегетации и на любом типе почвы. Кроме того, немаловажным фактором является возможность использования для орошения при помощи дождевальных машин воды какого угодно качества. Это позволяет осуществлять полив из любого источника воды и сэкономить денежные средства на покупку оборудования для очистки воды.