Сельскохозяйственные и мелиоративные машины
Системы капельного орошения
Капельный полив
Машины и установки для капельного полива создают еще большее рассредоточение поливного тока, так как позволяют локально подводить воду к каждому растению в виде отдельных капель с помощью точечных микроводовыпусков - капельниц.
Для капельного полива различают несколько способов подачи воды:
- С помощью микрокапельниц вода подается в виде отдельных капель или маленьких струек. Подходит для теплиц, маленьких растений, кустов.
- С помощью микроразбрызгиватерей предается больше количество воды и, соответственно, поливается большая площадь, по сравнению с микрокапельницами. Подходит для средних и больших кустарников, живых изгородей, небольших деревьев. При использовании нескольких источников можно поливать большие деревья.
- С помощью сплинкеров, которые поливают разбрызгиванием и созданием водяного тумана. Данные насадки применяют для больших открытых площадей.
В систему капельного орошения входят: контрольно-распределительный блок, магистральный трубопровод, распределительные трубопроводы, капельницы. Контрольно-распределительный блок, как правило, включает в себя мотор, насос, задвижку, фильтр, водомер, манометр, бак-смеситель и инжектор.
Системы капельного орошения проектируют обычно с напором 0,07 - 0,28 МПа. Низконапорные системы считаются предпочтительнее, так как в них можно применять более дешевые трубы и капельницы большего диаметра, что уменьшает вероятность их забивания. 
Для создания необходимого напора используют насосы небольшой мощности и производительности, водонапорные башни, а иногда и просто перепад отметок между источником водоснабжения и орошаемой площадью (самотечные системы).
Магистральный и распределительные трубопроводы монтируют, как правило, из полиэтиленовых труб обязательно черного цвета (для предотвращения развития водной растительности), первые - диаметром 38 - 51 мм, вторые - 6 - 19 мм.
Трубопроводы в низконапорных системах монтируют без соединительных муфт, вставляя трубы одна в другую. Расстояние между распределительными трубопроводами - от 0, 8 м для полевых культур до 6 м для плодово-ягодных и соответствует ширине междурядий.
Капельницы изготавливают из пластмассы темного цвета с расходом от 1 до 15 л/ч.
Их конструкции весьма разнообразны. Наиболее простые представляют собой микротрубку из полиэтилена высокой плотности с внутренним диаметром от 0,3 до 2,0 мм; регулирование расхода осуществляется за счет изменения потерь на трение, т. е. путем изменения длины микротрубки.
Более надежна в смысле предотвращения забивания капельницы с отверстием большого диаметра, состоящая из цилиндра и ввернутой в него пробки. Пространство между нарезкой пробки и внутренней резьбой цилиндра образует спиральный проход, по которому идет вода. Вворачивая или выворачивая пробку, изменяют длину пути, а, следовательно, и расход воды.
Вытекая каплями, вода увлажняет почву в виде зоны эллипсовидной формы глубиной около 1 м и шириной до 2,6 м с выходом на поверхность у основания ствола дерева. При этом почва в междурядьях поддерживается в сухом состоянии, что создает неблагоприятные условия для роста сорняков.
Уменьшение объема увлажняемой почвы позволяет экономить воду и приводит к формированию менее разветвленной корневой системы, дающей возможность уплотнить посадки и повысить продуктивность. Этот способ обеспечивает наиболее высокую отдачу урожая на единицу затраченной воды и удобрений, так как обеспечивает оптимальный водный и питательный режим почвы, позволяет полностью автоматизировать подачу воды в соответствии с потребностями сельскохозяйственных культур.
В рассматриваемых системах, однако, пока еще высока первоначальная стоимость и есть вероятность закупорки капельниц из-за естественного загрязнения воды.
Качество и надежность полива зависят от конструкций капельниц. Они могут быть выполнены в виде полиэтиленовых микротрубок диаметром 0,3 - 2 мм и нарезных пробок, а также диафрагменными, мембранными и поплавковыми.
Наиболее совершенные капельницы снабжены несколькими водовыпусками и оборудованы устройствами для стабилизации расхода при переменном давлении в сети и самоочистки микроканалов от взвешенных наносов.
Применение капельного орошения особенно перспективно в районах с ограниченными водными ресурсами, а также на участках с изрезанным рельефом и крутыми склонами с большими перепадами высот (до 60 м).
Преимущества и недостатки капельного полива
Капельное орошение имеет много преимуществ по сравнению с другими видами орошения. Капельный полив значительно повышает эффективность использования воды и улучшает условия роста орошаемых растений.
Основные достоинства капельного орошения
Точная и локализованная подача воды.
Вода подается в ограниченный объем почвы, где расположена корневая система растения. Регулирование расхода воды позволяет не только значительно экономить силы и средства, затрачиваемые на полив, но и свести к минимуму потери питательных веществ в прикорневой зоне.
Минимизация потерь от испарения.
Смачивание определенной зоны позволяет уменьшить потери воды на испарение.
Ликвидация потерь воды по краям зоны полива.
Используя капельный полив, можно не беспокоиться, что вода будет вытекать за пределы орошаемого участка, как это происходит при применении сплинкеров и ручного полива. С помощью капельниц можно поливать участок любого размера, формы и рельефа.
Снижение засоренности сорными растениями.
Ограниченное увлажнение земли значительно уменьшает всхожесть и развитие сорняков.
Сохранение воздушно-водяного равновесия.
При капельном поливе в почве сохраняется больше воздуха, чем при поверхностном способе. Это связано с образованием на поверхности почвы корки, которая затрудняет проникновение воздуха в землю.
Одновременное применение воды для полива и питательных веществ для подкормки и удобрения.
Применение питательных веществ вместе с поливной водой позволяет распределить их по всей области распространения воды. Это снижает потери удобрений, улучшает усвояемость веществ и экономит не только средства, но и время на внесение и качественное распределение удобрений.
Автоматизация.
Стандартный капельный полив является полуавтоматическим, так как необходимо наполнить резервуар водой, подождать пока она нагреется и далее, открыв вентиль, полить растения.
Но существует возможность улучшить данную систему, создав автоматический капельный полив. На пульте указываете время наполнения резервуара и период и продолжительность полива.
Приспособляемость к любым топографический условиям и различным почвам.
Капельный полив успешно функционирует на крутых склонах, мелких и уплотненных почвах с низкой скоростью проникновения воды и песчаных почвах с низкой водоудерживающей способностью.
Орошение капельным способом не мешает с другими видами деятельности.
Частичное смачивание поверхности почвы не влияет на другие виды деятельности, такие как: распыление, обработка против болезней растений, уход и сбор урожая.
Распределение воды возможно в любую погоду.
Капельное орошение может использоваться в ветреную погоду. Ветер не мешает капельному поливу, в отличие от дождевания.
Низкие требования к энергии.
В связи с низким рабочим давлением, потребляемая энергия в капельном орошении значительно ниже, чем у других технологий полива под давлением. Например, механических оросительных систем.
Снижение грибковых болезней листьев и различных заболеваний плодов.
Капельный полив орошение не смачивает верхнюю часть растения, что снижает повреждение листьев и плодов грибковыми заболеваниями.
Позволяет избежать ожогов листьев.
Капельки воды, которые попадают на листья превращаются микролинзы. Это очень опасно в солнечную погоду, так как возможны ожоги листьев. При использовании капельного орошения вода не разбрызгивается и на листья ни она, ни содержащиеся в ней растворенные удобрения не попадают.
Недостатки капельного полива
В связи с ограниченным объемом увлажнения почвы, узкими проходами воды в излучателях и большим количеством необходимого для этого способа полива оборудования, капельное орошение имеет некоторые недостатки, а именно:
Возможность засорения проходов.
Узкие проходы в капельницах подвержены засорению твердыми частицами органических и химических веществ. Также засорение может происходить путем всасывания из почвы частиц и корней в саму капельницу. Ленты и руками больше всех повергаются засорению.
Более высокая стоимость оборудования.
В связи с большим количеством отводов и излучателей система капельного полива не является мобильной и имеет большую стоимость по сравнению с механическим способом орошения.
Уязвимость лент.
Тонкостенные ленты и крошечные капельницы могут быть повреждены грызунами, крысами, кротами и дикими свиньями. Подземные каналы также могут быть повреждены грызунами.
Незначительное влияние на микроклимат (для промышленных посадок).
Орошение иногда используется для улучшения местных климатических условий - снижении температуры при ее высоких значениях или увеличения при заморозках. Сплинкеры и опрыскиватели создают мелкие капли и туман, которые испаряясь, охлаждают растения, а конденсируясь, выделяют тепло. С капельным поливом такого не происходит, поэтому применять этот вид орошения для предохранения культур от заморозков нельзя.
Ограниченный объем полива.
Частое применение воды в почве ограниченного объема может привести к развитию небольшой, но очень плотной корневой системы. Как следствие, урожай зависит от частого применения воды и у растений повышается чувствительность к водному стрессу во время очень жаркой погоды. Для больших деревьев с мелкой корневой системой становится опасен сильный ветер.
Импульсные дождевальные системы
Импульсный способ орошения отличается от обычных способов тем, что полив осуществляется в режиме прерывистой (импульсной) подачи воды на орошаемую поверхность поля.
Основные элементы такой системы: напорообразующий узел (насосная станция), магистральный, распределительные и оросительные трубопроводы, импульсные дождевальные аппараты.
Импульсный дождевальный аппарат ("дождевальная пушка") отличается от обычного тем, что его рабочий цикл состоит из двух непрерывно чередующихся периодов: периода накопления воды в аппарате, периода выплеска (выброса) ее под действием сжатого воздуха.
Известны импульсные дождевальные аппараты двух типов:
- автоколебательного действия;
- принудительного действия.
Дождевальные аппараты автоколебательного действия способны обеспечить лишь такой режим работы, при котором период накопления только в 5 - 10 раз больше периода выброса воды, вследствие чего расход воды не может быть меньше 0,5 - 1 л/с.
Дождевальные аппараты принудительного действия обеспечивают режим работы, при котором период накопления в 50 - 200 раз больше периода выброса, вследствие чего подводимый расход воды может быть снижен до 0, 1 л/с и менее, а средняя интенсивность дождя может находиться в пределах 0,01 - 0,002 мм/мин.
Наибольшее распространение получили дождевальные аппараты принудительного действия, работающие в "ждущем режиме" по сигналам понижения давления в трубопроводной сети.
Система дождевания с аппаратами принудительного действия, помимо перечисленных выше основных элементов, включает еще и генератор командных импульсов, работающий в автоматическом режиме.
Так как диаметр водоподводящих трубопроводов составляет 12 - 30 мм, то возможно применение пластмассовых труб с укладкой бестраншейным способом.
Резкое снижение интенсивности дождя позволяет использовать импульсные дождевальные системы для орошения склонов с почвами низкой водопроницаемости, исключает эрозию; так как почва не переувлажняется, то почвенная корка не образуется и отпадает необходимость в послеполивной обработке почвы.
Больше информации по теме: http://k-a-t.ru
