Мікрозрошування сільськогосподарських культур

 

У зрошуваному землеробстві тенденція переходу на ресурсозберігаючі та екологічно безпечні технології реалізується впровадженням у практику нових способів і технічних засобів поливу, що забезпечують дозовану, з малими витратами, подачу води з розчиненими в ній поживними речовинами, мікроелементами, хіммеліорантами, засобами захисту та регуляторами росту дискретно кожній рослині.

До таких способів поливу належить краплинне зрошування та мікродощування, що об’єднуються загальною назвою мікрозрошування. На відміну від традиційних способів зрошування, коли зволожується вся площа, при мікрозрошуванні має місце дозоване подавання води кожній рослині.

Дозована подача поливної води і поживних речовин у поєднанні з локальним характером зволоження ґрунтів забезпечують істотні переваги такого способу перед традиційним зрошуванням, які, насамперед, полягають у значній економії води (30...50%), зниженні експлуатаційних затрат, мінімізації шкідливого впливу на довкілля, високій ефективності (85...90%). Ці, та низка інших переваг, зумовили високі темпи промислового використання мікрозрошування у багатьох країнах світу. За відносно короткий проміжок часу (близько 30 років) загальна площа земель, що поливаються таким способом, сягнула 2 млн. га, а річні обсяги його будівництва у деяких країнах (США, Іспанія, Італія, Ізраїль) досягли десятків тисяч гектарів.

Наведені загальні тенденції розвитку і використання мікрозрошування, що характерні для більшості країн з високорозвиненим зрошуваним землеробством, притаманні і Україні. Тут розроблені технології краплинного зрошування плодово-ягідних культур, винограду, овочів, методи гідравлічного розрахунку параметрів систем, технічні засоби очистки води, організовано дослідне і серійне виробництво мікроводовипусків, деталей і арматури для поливних трубопроводів й ін.

З появою технічних засобів та технологій вирощування краплинне зрошування успішно застосовується і для поливу овочевих культур. Враховуючи, що забезпеченість України водними ресурсами є однією з найнижчих в Європі, застосування такого способу поливу досить вологолюбних овочевих культур є доцільним не тільки з точки зору підвищення їх продуктивності, а й з огляду на значну економію води.

Перспективне мікрозрошування як спосіб поливу є для садово-паркових насаджень, аеродромів, стадіонів, майданчиків для гольфу крокету і ін.

Системи краплинного зрошування. Сучасна система краплинного зрошування з крапельницями безперервної дії складається з водозабірної споруди 1, напороутворюючого вузла 2, системи автоматичного контролю і управління системою 3, фільтростанції 4, засобів обліку води 5, вузла внесення добрив і хімікатів з поливною водою 6, мережі магістральних, розподільних, ділянкових і поливних трубопроводів 7 і 8, мікроводовипусків – крапельниць 9 (рис. 3.20.).

 

Рис. 3.20. Принципова схема системи безперервного краплинного зрошування

 

1 – водозабірна споруда; 2 – напороутворюючий вузол; 3 – блок автоматичного контролю і управління системою; 4– фільтростанція; 5– водомірне обладнання; 6– вузол внесення добрив і хімікатів з поливною водою; 7, 8– трубопровідна мережа; 9– крапельниці

 

Принцип дії системи полягає у тому, що вода під напором із напороутворюючого вузла поступає через фільтростанцію, пристрій для внесення добрив і хімікатів у трубопровідну мережу, а затим у крапельниці. Система може працювати як в ручному, так і автоматичному режимах.

Основними конструктивними елементами систем краплинного зрошування, які визначають їх параметри, є крапельниці і поливні трубопроводи.

Крапельниці поділяються на два основних типи (види): тупикові (ON LINE), які монтуються на зовнішньому боці трубопроводу та інтегровані (IN LINE), розміщені в середині самого трубопроводу при його виробництві. При цьому тупикові крапельниці, а саме вони з’явилися першими і майже 30 років визначали технічний рівень краплинного зрошування, останнім часом поступаються місцем крапельницям інтегрованим, а точніше, трубопроводам з інтегрованими крапельницями. Вони є зручнішими в роботі на всіх етапах їхнього використання, насамперед, завдяки меншим трудовитратам на монтаж і демонтаж систем.

На системах краплинного поливу овочевих культур найбільш придатними є поливні трубопроводи з інтегрованими краплинними водовипусками з різними відстанями між ними. У таких трубопроводах краплинні водовипуски розміщуються всередині трубопроводу в процесі їх виготовлення за спеціальною технологією. Внутрішнє розміщення краплинних водовипусків забезпечує можливість механізації будівництва і демонтажу систем.

Системи мікродощування. Мікродощувальні системи за своєю конструкцією знаходяться посередині між крапельними і дощувальними. Найбільше поширення вони знайшли в США, ФРГ, Південній Африці, Австралії, Італії й ін., де застосовуються в основному для поливу плодових культур. У цих системах використовуються дощувальні мікронасадки з малою витратою (16...300 л/год), що | працюють при низькому тиску (100...400 кПа) й які забезпечують дрібне розпилення води.

В Україні застосовувалися дефлекторні і відцентрово-гвинтові насадки-розпилювачі типу Д-004, Д-005, Д-006 і Д-007. Мікронасадки встановлюють (1...2 насадки) на розподільній мережі під кронами дерев поблизу стовбура, як і в системах крапельного зрошування.

У залежності від схеми розташування мікронасадки зрошують усю пристовбурну смугу або частину її в зоні, найбільш насиченими коренями. Діаметр площі, що поливається одною насадкою, коливається від 0,8 до 4,7 м. За допомогою мікронасадок вносять розчини добрив і гербіцидів. У зоні, де плодові дерева піддаються піздновесняними заморозкам, мікродощування використовують у яко­сті противозаморозкового засобу.

Основною перевагою мікродощувальних систем (у порівнянні з краплинним)|є менша засміченість і значна економія зрошувальної води. Капітальні витрати на мікродощувальні системи також значно нижче, оскільки для їх будівництва не потрібні високонапірні металеві труби.

Мікродощувальна система вигідно відрізняється від звичайної дощувальної тим, що вона працює при значно меншому тиску (у 2...З рази), а це дозволяє заощаджувати 20...30 % енергії. Менша кінетична енергія дощувальних крапель, що утворяться при мікродощуванні, майже цілком виключає ерозію ґрунту. Листова поверхня і стовбури дерев, як правило залишаються сухими і з листів не змиваються засоби хімічного захисту.

В Україні мікродощувальні системи застосовують для підкронованого, надкронованого і комбінованого зрошування плодових насаджень

 

Субіригація

Субіригація (підземне зрошування) - це спосіб зволоження орного шару ґрунту за рахунок капілярного підживлення шляхом підйому і підтримання необхідного рівня ґрунтових вод.

Варіанти субіригації: шлюзування (підпір) скидних, дренажних і зрошувальних каналів; подача зрошувальної води по сильно-фільтруючих каналах, а також по прокладених на невеликі глибини (0,5...0,6м) трубчастих зволожувачах; регулювання природного відтоку ґрунтових вод; підживлення артезіанськими водами шляхом прорізування водонепроникного шару.

Підземне зрошування застосовується для вологолюбних рослин з глибокою кореневою системою на територіях з природним плоским рельєфом без похилу, однорідними незасоленими, з добрими капілярними властивостями ґрунтами, неглибоким заляганням прісних ґрунтових вод.

Контрольні питання:

 

1. Дайте коротку характеристику основних способів зрошування.

2. Поясніть різницю між процесами всмоктування і фільтрації води у ґрунті.

3. Назвіть основні різновиди поверхневого зрошування.

4. Перерахуйте умови застосування і дайте коротку характеристику поливу по борознах, смугах і затопленням.

5. Назвіть елементи техніки поливу по борознах і смугах

6. Що впливає на вибір схеми проектування тимчасової зрошувальної мережі на поливній ділянці?

7. Назвіть основні елементи зрошувальної системи при поверхневому поливі.

8. Який елемент зрошувальної системи обов’язковий на засолених ґрунтах?

9. Назвіть складові частини дощувальної системи.

10. Перерахуйте умови застосування дощування.

11. За яким принципом класифікуються дощувальні машини і установки?

12. Уточніть особливості конструкції зрошувальної мережі при використанні для поливу середньо- та високо напірних дощувальних машин і установок.

13. У чому полягають розрахунки поливу дощуванням?

14. Назвіть основні перспективні напрямки використання дощувальної техніки в Україні.

15. Назвіть особливості конструкції зрошувальних систем при дрібнодисперсному і внутрішньогрунтовому зрошуванні.

16. Назвіть умови застосування краплинного зрошування сільськогосподарських культур.

17. Перерахуйте основні елементи систем краплинного зрошування і дайте їх коротку характеристику.

18. Що розрізняють під мікродощуванням сільськогосподарських культур?