Лидер в отрасли для устойчивого развития сельского хозяйства

Капельное орошение в сельском хозяйстве

Капельный полив - это форма орошения, которая позволяет экономить воду и удобрения, позволяя воде медленно капать на корни многих различных растений, либо на поверхность почвы, либо непосредственно на корневую зону, через сеть клапанов, труб, трубок и излучателей. Это осуществляется через узкие трубы, по которым вода поступает непосредственно к основанию растения. Она выбирается вместо поверхностного орошения по разным причинам, часто включая заботу о минимизации испарения.

История капельного орошения

Примитивное капельное орошение используется с древних времен. Фань Шэн-Чих Шу, написанная в Китае в первом веке до н.э., описывает использование погребенных, неглазурованных глиняных горшков, наполненных водой, как средство орошения. Современное капельное орошение началось в Германии в 1860 году, когда исследователи начали экспериментировать с подземным орошением с использованием глиняных труб для создания комбинированных систем орошения и дренажа. Позднее, в 1920-х годах, исследования были расширены за счет применения перфорированных труб. Использование пластика для удержания и распределения воды при капельном орошении было позже разработано в Австралии Ханнисом Тиллом.

Использование пластикового излучателя при капельном орошении было разработано в Израиле Симхой Блассом и его сыном Йешаяху. Вместо того, чтобы выпускать воду через крошечные отверстия, легко блокируемые крошечными частицами, вода выпускалась через более крупные и длинные проходы, используя скорость, чтобы замедлить воду внутри пластикового излучателя. Первая экспериментальная система такого типа была создана в 1959 году Блассом, который позже (1964) в партнерстве с Киббуцем Хатзеримом создал ирригационную компанию под названием "Нетафим". Вместе они разработали и запатентовали первый практический излучатель капельного орошения поверхности.

В Соединенных Штатах первая капельная лента под названием Dew Hose была разработана Ричардом Чапином из Chapin Watermatics в начале 1960-х годов.

Современное капельное орошение, вероятно, стало самым ценным нововведением в сельском хозяйстве со времен изобретения ударного дождевателя в 1930-х годах, который предложил первую практическую альтернативу поверхностному орошению. Для капельного орошения могут также использоваться устройства, называемые микрораспылительными головками, которые распыляют воду на небольшой площади, вместо капельных излучателей. Обычно они используются на древесных и виноградных культурах с более широкими корневыми зонами. Поверхностное капельное орошение (SDI) использует постоянно или временно зарытую капельную линию или капельную ленту, расположенную на или под корнями растений. Он становится популярным для орошения рядковых культур, особенно в районах, где водоснабжение ограничено или для орошения используется оборотная вода. Тщательное изучение всех соответствующих факторов, таких как рельеф местности, почва, вода, сельскохозяйственные и агроклиматические условия необходимы для определения наиболее подходящей системы капельного орошения и компонентов, которые будут использоваться в конкретной установке.

Компоненты и эксплуатация капельного орошения

Насос или источник воды под давлением

Водяные фильтры или системы фильтрации: пескоотделитель, системы фертигации (инжектор Вентури) и оборудование для химигации (опция).

Контроллер обратной промывки (устройство предотвращения обратного потока)

Регулирующий клапан (регулятор давления)

Распределительные линии (трубы основного большего диаметра, возможно, вторичного меньшего, фитинги)

Ручные, электронные или гидравлические клапаны управления и предохранительные клапаны

Политрубки меньшего диаметра (часто называемые "латеральными")

Полифурнитура и аксессуары (для выполнения соединений)

Эмиссионные устройства на заводах (излучатель или капельница, микронасадка, рядная капельница или рядная капельница)

В системах капельного орошения насос и клапаны могут управляться вручную или автоматически контроллером.

В большинстве крупных систем капельного орошения используется определенный тип фильтра для предотвращения засорения небольшого потока излучателя мелкими частицами, переносимыми водой. В настоящее время предлагаются новые технологии, которые минимизируют засорение. Некоторые жилые системы устанавливаются без дополнительных фильтров, так как питьевая вода уже отфильтровывается на водоочистительной станции. Практически все производители оборудования для капельного орошения рекомендуют использовать фильтры и, как правило, не будут соблюдать гарантийные обязательства, если это не будет сделано. Последние линейные фильтры непосредственно перед трубой конечной подачи настоятельно рекомендуются в дополнение к любой другой системе фильтрации из-за оседания мелких частиц и случайного попадания частиц в промежуточные трубопроводы.

Капельное и подповерхностное капельное орошение используется почти исключительно при использовании переработанных городских сточных вод. Как правило, правила не разрешают распыление воды через воздух, который не был полностью обработан в соответствии со стандартами питьевой воды.

Из-за способа внесения воды в капельную систему традиционное поверхностное внесение удобрений по времени иногда неэффективно, поэтому капельные системы часто смешивают жидкие удобрения с поливной водой. Это называется фертигацией; фертигация и химигация (применение пестицидов и других химикатов для периодической очистки системы, таких как хлор или серная кислота) используют химические инжекторы, такие как диафрагменные насосы, поршневые насосы или аспираторы. Химикаты могут добавляться постоянно во время полива системы или через определенные промежутки времени. Экономия удобрений достигает 95% благодаря недавним полевым испытаниям в университетах с использованием капельного фертигации и медленной подачи воды по сравнению с разбрызгиванием по времени и орошением с помощью микронасадки.

Правильно спроектированное, установленное и управляемое капельное орошение может помочь достичь экономии воды за счет снижения испарения и глубокого дренажа по сравнению с другими видами орошения, такими как паводковый или верхний спринклер, так как вода может быть более точно подана к корням растений. Кроме того, капельное орошение может устранить многие заболевания, которые распространяются при контакте воды с листьями. Наконец, в регионах, где водоснабжение сильно ограничено, может не быть реальной экономии воды, а просто увеличение производства при использовании того же количества воды, что и раньше. В очень засушливых регионах или на песчаных почвах предпочтительным методом является как можно более медленное использование воды для орошения.

Импульсное орошение иногда используется для уменьшения количества воды, поступающей на растение в любой момент времени, таким образом, уменьшая сток или глубокую перколяцию. Импульсные системы, как правило, дорогостоящие и требуют дорогостоящего обслуживания. Поэтому последние усилия производителей излучателей направлены на разработку новых технологий, обеспечивающих подачу оросительной воды со сверхнизким расходом, т.е. менее 1,0 л в час. Медленная и равномерная подача еще больше повышает эффективность использования воды, не требуя затрат и сложности оборудования для импульсной подачи воды.

Излучатель - это тип трубы капельного орошения с предустановленными на заводе излучателями с определенным расстоянием и расходом в час в зависимости от расстояния между культурами.

Излучатель ограничивает поток воды, проходящий через него, тем самым создавая требуемую потерю напора (в пределах атмосферного давления) для выброса воды в виде капель. Потеря напора достигается за счет трения/турбулентности внутри излучателя.

25cb865bd2d579ca3868dae26deecd33