Понятие и технология капельного полива картофеля
При выращивании большого количества картофеля дачники и огородники, владельцы крупных хозяйств давно столкнулись с проблемой выбора эффективного орошения культур, который обеспечивал бы простоту ухода, меньше энерго и трудозатраты, при этом можно было бы получать качественные урожаи. Как раз таким поливом считается капельное орошение.
Преимущества капельного полива
Основные преимущества капельного полива заключаются в следующем:
- Вода подаётся непосредственно под корневую систему растений;
С помощью данного вида полива можно обеспечить регулирование норм питательных веществ, которые необходимы картофеля в разные периоды выращивания. При капельном орошении регулируется и глубина увлажнения почвы, можно избежать образования сухой почвенной корки, снизить расходы воды, облегчить процесс ухода за клубнями. Следует отметить, что при выборе данного способа полива затраты водных ресурсов сокращаются от 50 до 90%.
- Экономичный расход воды при поливе;
При попадании влаги непосредственно под корни междурядья остаются сухими, следовательно, не происходит растрескивание грунта, упрощается ее обработка, а полив можно осуществлять на участках любой топографической сложности, не используя специальные уступы или перенос почвенного слоя.
- Обеспечение равномерности орошения;
Благоприятно влияет на рост корневой системы картофеля, так как почва непрерывно насыщается кислородом при нормированном увлажнении почвы. Капельное орошение картофеля. Особенность полива с помощью капельниц в том, что они расположены непосредственно возле корневой системы растения, поэтому влага впитывается лучше.
- Снижение вероятности заболеваний растений;
Данный вид полива считается и отличным способом защиты для клубней. Профилактические средства, которыми обрабатывается картофель, не смываются с листьев во время дождя. Применяя капельный полив картофеля своими руками, можно повысить эффективность агротехники выращивания корнеплода. От сроков не будет зависеть обработка почвы, его опрыскивание или уборка урожая.
- Возможность осуществления практически круглосуточного полива растений;
При капельном поливе щелочная среда образуется в корневой системе, поэтому орошение можно делать даже слабосоленой водой, выращивать овощ на умеренно-засоленном грунте. Температура почвы намного выше, чем при других методах орошения, поэтому и урожай созревает быстрее.
- Уменьшается количество сорняков и снижается уровень распространения фитопатологии;
Влага поступает дозированно, а технологические проходы, дорожки и междурядья остаются сухими. Сохраняется структура почвы, улучшается ее воздушный режим, не образуется грунтовая корка. Исключается риск заплывания почвы, поэтому корневая система развивается равномерно и не испытывает дефицита кислорода.
- Понижение трудовых расходов.
Укладчик ленты капельного орошения под землю.
Культиватор - гребнеобразователь с опцией укладчик ленты капельного орошения от производителя, цена низкая.
Узнать цену - здесь.
Где купить установщики капельной ленты, культиваторы с опцией укладки лини на глубину почвы.
Производитель культиваторов - завод Колнаг на телеканале ОТР
Капельное устройство и принцип его действия позволяет применять такой способ на участках разных размеров, конфигураций и планировок. Стоимость полностью укомплектованных наборов окупается в короткие сроки. Простой и быстрый монтаж, а также возможность быстрого восстановления при механических повреждениях. С подключением легко справится даже неопытный садовник-огородник. Как источник воды может быть колодец, водоем, центральный водопровод или любая вместительная емкость.
Разновидности капельного полива
На российском рынке представлены самые разные виды автоматических оросительных систем. Дорого стоят и имеют определенные недостатки, в результате чего не каждый дачник или небольшое фермерское хозяйство может позволить себе такое приобретение. Тем не менее, можно выбрать другой вариант и сделать такую систему своими руками. Перед тем как приступить к обустройству полива, необходимо, прежде всего, ознакомиться с некоторыми особенностями.
Система капельного полива с применением капельных лент
Собрать собственноручно простейшую систему капельного полива подающих шлангов и капельниц. Понадобятся следующие материалы:
- шланги;
- запорные вентили;
- разбрызгиватели или капельные ленты с отверстиями;
- фильтр для воды;
- соединительные штуцеры, тройники, заглушки.
Совет! Создавать и устанавливать систему капельного полива рекомендуется еще до того, как будут начаты весенние полевые работы, но в принципе это можно сделать в любое удобное для вас время.
Основными видами капельной линии являются:
Все это подбирается в соответствии с растительной культурой, для которой производится полив.
- Капельная лента – характеризуется небольшой толщиной стенок и наличием встроенных капельниц (эмиттеров), которые располагаются с фиксированным шагом от 10 до 30 см. Они широко применяются для полива полей и огорода (овощных, корнеплодных, ягодных культур), а цена на них наиболее доступна. Концы капельных лент и конец магистрального шланга необходимо заглушить. Для этого используют специальные заглушки или применяют резиновый жгут. В том случае, если рельеф имеет какие-то наклоны, то устанавливаются капельные ленты и шланги, а под ровную горизонтальную поверхность укладываются магистральные шланги. Капельную ленту и шланг необходимо углубить до ста пятидесяти миллиметров. Уложить на грунт или подвесить на специальных опорах;
- Капельные трубки – отличаются более толстой (от 1 мм) стенкой, что определяет их повышенную износостойкость и долговечность, при этом могут быть слепыми или со встроенными эмиттерами. Преимущество слепой трубки заключается в возможности установить капельницы на произвольном расстоянии друг от друга и таким образом организовать полив неупорядоченно взорванных в саду деревьев или кустарников;
- Спрей-шланги (туман ) – являются тонкостенной полиэтиленовой трубкой с многочисленными отверстиями маленького диаметра, проходя через которые вода создает тончайшие ручейки воды, имитирующие мелкодисперсный дождь. Если нужно расширение системы, то в шланг врезается тройник или соединитель. Очень важно, чтобы все элементы в системе были сделаны из пластика.
Система капельного орошения подает воду к каждому растению через тонкую полиэтиленовую ленту (или трубку) с равномерно расположенными небольшими отверстиями, называемыми эмиттерами. Выбор капельной ленты должен основываться на расстоянии между капельницами и скорости потока. Типичное расстояние между излучателями для овощей составляет 12 дюймов, но может быть приемлемо и 8 дюймов или 4 дюйма. Сухие участки почвы могут образовываться между последовательными эмиттерами, если на песчаных почвах используется более широкое расстояние между эмиттерами (18 дюймов). Расходы подразделяются на низкие (<20 галлонов/100 футов/час), средние (от 20 до 30 галлонов/100 футов/час) и высокие (>30 галлонов/100 футов/час). Риск засорения эмиттера, как правило, выше при использовании капельных лент с более низким расходом.
Особенности монтажа капельной линии
В овощеводстве хорошее применение нашли капельные линии. Причем для каждой овощной культуры настраивается определенный шаг от капельницы к капельнице.
Шаг для овощных культур небольшого корнеплода равен 200 миллиметрам, основные овощные культуры – 300 миллиметров, а для бахчевых культур – 1000 миллиметров. Если капельную линию углублять под землю, то линия выбирается с наибольшей толщиной ее стен. При поливе овощей выбор типа капельницы напрямую зависит от потребности полива и скорости утечки воды.
Монтируем капельную линию Лучше всего приступать к монтажным работам по уже сложившемуся ранее грядку, но к высадке овощей. Прежде чем приступить проверяемый заранее составленный план и в случае сходства приступают к работам.
1) Укладывается магистральная труба. Она должна быть изготовлена из пвх. Кроить трубу нужно точно в согласии с планом. Резка трубы производится специальными ножницами строго поперек. После резки трубу оставляют на солнце в течение нескольких часов.
2) Маркером указываются все отверстия, которые в дальнейшем необходимо аккуратно просверлить. Делать это нужно как можно аккуратнее, потому что можно просверлить всю трубу насквозь.
3) Труба собирается и соединяется с источником воды. Важно не забывать использовать фильтр. Отверстия на концах остаются открытыми.
4) Обязательная промывка всей магистральной трубы. Для этого подают воду под давлением, она смывает застрявшую в трубе стружку от сверления и другой мусор. После этого концы отверстий заглушаются. Для заглушки хорошо подойдут деревянные пробки.
5) Осуществляется монтаж фитингов. Предназначен для капельных лент. В прорезанные отверстия вставляется уплотнитель, после чего вводятся туда фитинги.
6) Монтаж самой капельной ленты. Ленты запрещается растягивать, тянуть или тащить по земле. Ленты соединяются с фитингами, противоположные концы заглушаются.
7) Система запускается пробно. Вода пускается по магистральным трубам поочередно переключаясь. Проверяется глубина увлажненной почвы, а так же ее равномерность. Устанавливается периодичность поливки.
Фильтры при капельном орошении
Отверстия, естественно, будут засоряться, если не принимать профилактические меры. Засорение, пожалуй, единственная серьезная проблема в капельном орошении. Оно может вывести из строя всю систему, причинив большой ущерб урожаю. Известны случаи, когда приходилось разбирать всю систему из-за упущений в профилактическом обслуживании, что привело к полному ее блокированию.
Чтобы избежать засорения, можно использовать несколько технических приемов. В зависимости от наличия в воде определенных примесей возможно требуется сочетание нескольких приемов одновременно. Это фильтры типа сита, гравийные фильтры, гидроциклонные фильтры, использование кислот, подачи воды под давлением или сжатого воздуха. Независимо от выбранного способа профилактики, на контрольной головке должен быть поставлен соответствующий фильтр, даже если его использование представляется не очень целесообразным. Его роль сопоставима с предохранителем в электрической системе. Очень часто удовлетворительно функционирующий гравиевый фильтр дополняется небольшим фильтром.
Все три вышеупомянутых вида могут использоваться как по отдельности, так и все вместе, в зависимости от состава примесей, которые необходимо удалить из воды. Фильтр устанавливается если не как функциональный фильтр, то непременно с предупредительной целью.
Вода из колодцев, содержащая, например, ил, песок и гравий, так же успешно очищается гидроциклонами, фильтрами. В капельной системе желательно установить серию фильтров всех трех типов. Когда примеси включают грунтовый ил, песок или органические вещества, целесообразно установить в первую очередь гидроциклонный, затем гравиевый и после этого фильтр.
После фильтрации готовый раствор подается в капельную сеть по программе, которая задается агрономом или технологом.
При наличии засорения только в одной капельнице, ее обычно заменяют новой. Засор может возникнуть по биологическим, химическим и механическим причинам. С механическими причинами, например, засорением песком или илом будут справляться установленные фильтры. Фильтр лучше прочищать хотя бы раз в месяц, а точную периодичность прочистки покажет время. Биологическое засорение, например слизь и водоросли, устраняются путем тщательной прочистки и промывки водой под давлением. Отлично использовать метод хлорирования.
Причина химического заражения возникает из-за жесткости воды и смешивания с водой разных удобрений для растений. С засорением данного рода помогают бороться разные кислотные добавки. Работая на грядках нужно быть предельно осторожным и внимательным, потому что можно задеть и повредить капельную линию. После того, как последний урожай будет собран, систему полива разбирают, тщательно промывают и прочищают. После этого насухо вытертую, разобранную систему капельного полива кладут на полки в хозяйственном помещении и хранят до следующего сезона.
Автоматизированный дозатор минеральных удобрений
Автоматизированный дозатор удобрений предназначен для приготовления подкормочных растворов для орошения через систему орошения с точно выдержанной концентрацией питательных веществ.
Маточный раствор готовится в баке смесителя. В каждом канале готовый раствор полива насосом подается в оросительную систему. Вход блока дозами соединен с трубопроводом питательного раствора от полива насоса. Смесительная камера через электромагнитный кран гибким рукавом (А и В) соединена с емкостями маточного раствора. Раствор с выхода насоса. А поступает во входной трубопровод насоса А полива. На трубопроводе готового раствора установлен датчик измерения электропроводности ЭС для контроля и управления концентрацией питательного раствора и при необходимости контрольный датчик рН.
Состав дозатора
Управление дозами жидких минеральных удобрений производится электронным блоком, включающим микрокомпьютер (МК), интерфейсную часть, органы индикации и управления. В интерфейсной части находятся схемы измерения электропроводимости, рН и температуры раствора и схемы управления кранами смешения. В состав системы дозировки входят: насос, 2 датчика электропроводимости поливочного раствора ЕС, 2 электромагнитных крана смещения.
Система доставки
Распределение магистральной воды на месторождении: подземная труба из поливинилхлорида (ПВХ) или надземная алюминиевая труба используется для подачи воды от ее источника (насоса, системы фильтрации и т. д.) к подмагистрали (напорному трубопроводу).
Вспомогательная магистраль (коллектор): обычно в качестве вспомогательной магистрали (магистральной линии) используется виниловый шланг (полиэтиленовая труба). Этот шланг прочный и долговечный, а когда он не используется, он лежит ровно, так что по нему можно передвигать оборудование. Плоский шланг, соединители и питающие трубки извлекаются после каждого вегетационного периода и хранятся до следующего года.
Поскольку полиэтиленовая труба довольно жесткая, ее нелегко свернуть в конце сезона. Соединители/муфты: Пластиковые соединители или муфты используются для соединения капельной линии с магистралью.
Капельные линии: для коммерческого выращивания овощей используются два основных типа капельных линий, наиболее часто используется капельная лента с турбулентным потоком. Это изделие из полиэтилена тонкостенное, разрушается при отсутствии давления, а в его шов при изготовлении встраиваются эмиттеры. Капельные ленты работают при давлении от 6 до 15 фунтов на квадратный дюйм. Капельные трубки с внутренними эмиттерами являются альтернативой капельным лентам с турбулентным потоком. Изделия со встроенными или внутренними эмиттерами, как правило, дороже, но они часто имеют лучшую равномерность распределения воды и лучшую устойчивость к засорению.
Понимание расхода воды, расстояния между эмиттерами, толщины стенок, диаметра и способности компенсации давления выбранной вами капельной линии очень важно. Расход воды обычно указывается в галлонах в минуту на 100 футов ленты (галлонов в минуту/100 футов) или в скорости выброса одного эмиттера в галлонах в час (галлонов в час). Скорость потока ленты обычно составляет от 0,2 до 1,0 галлона в минуту на 100 футов. Для производства овощей часто используются ленты со скоростью потока около 0,5 галлона в минуту.
Расстояние между эмиттерами относится к расстоянию между эмиттерами вдоль капельной линии. Для овощей обычно расстояние между излучателями составляет от 8 до 16 дюймов. На очень песчаных почвах может потребоваться более близкое расстояние для обеспечения адекватного распределения воды. Однако более близкое расстояние между эмиттерами приводит к более высокой скорости излучения. Более высокие скорости выбросов увеличивают скорость потока в системе и требуют большего размера насоса и трубы, что приводит к более высокой общей стоимости системы.
Толщина стенок капельных лент указывается в милах (1 мил = 1/1000 дюйма). Производители выпускают капельные ленты с толщиной стенки от 4 до 25 мил. Выбор толщины стенок должен основываться на опыте пользователя, количестве сезонов, в течение которых продукт будет использоваться, и возможности повреждения насекомыми, животными и машинами. Неопытные пользователи, которым нужен продукт для одного сезона, должны начать с ленты толщиной 10 мил, чтобы свести к минимуму растяжение и разрыв, обычно возникающие при первом изучении процедур установки. Опытные пользователи односезонных лент часто отдают предпочтение продукции 8 mil. На стоимость ленты влияет толщина стенки, поэтому тонкостенные ленты стоят меньше, чем более толстые ленты.
Капельная линия, установленная на поверхности почвы, с гораздо большей вероятностью будет повреждена птицами, животными и насекомыми, чем линия, закопанная на 1–3 дюйма в грядку, покрытую пластиковой мульчей.
Капельные линии на поверхности почвы также могут быть повреждены тракторами и пешеходами. Хотя капельные трубки можно использовать повторно, коммерческие овощеводы редко используют их повторно. Повторное использование капельной ленты является экологически чистой практикой, но затраты на извлечение, хранение и ремонт высоки.
Диаметр капельной ленты важно учитывать при проектировании системы, и он выбирается в зависимости от длины ряда. Длина ряда напрямую влияет как на скорость потока через ленту, так и на потери давления в ленте. Диаметр ленты 5/8 дюйма является отраслевым стандартом и обычно используется при длине рядов от 300 до 600 футов. Для рядов от 600 до 1500 футов доступна лента диаметром 7/8 дюйма. Как и в случае с толщиной стенки, стоимость ленты пропорциональна диаметру ленты.
Компенсация давления относится к способности капельной линии поддерживать заданную скорость выброса в диапазоне давлений. Линия с компенсацией давления выпускает воду с одинаковым расходом в диапазоне давлений. Линия без компенсации давления выбрасывает воду со скоростью, линейно возрастающей с давлением. Обычно используемые капельные линии находятся где-то посередине и называются частично компенсирующими давление.
Например, во многих капельных линиях уровень выбросов увеличивается на 10 процентов при повышении давления на 20 процентов. Капельные трубки с внутренними эмиттерами полностью компенсируют давление, но они сложнее в изготовлении и дороже.
Стоимость капельных линий зависит от диаметра, толщины стенки, конструкции эмиттера и возможности компенсации давления. Ленты турбулентного потока (диаметром 5/8 дюйма) с толщиной стенки 8 мил стоят от 1,50 до 2,50 долларов за 100 футов (от 175 до 250 долларов за акр). Трубы с внутренними излучателями и толщиной стенки 8 мил стоят от 2,50 до 4,00 долларов за 100 футов.
Фильтры
Фильтры необходимы для работы капельной системы. Для очистки оросительной воды доступно множество устройств и методов управления. В зависимости от источника воды с системами капельного орошения применяют отстойники, самоочищающиеся отсасывающие устройства, пескоотделители, фильтры фильтрующие, сетчатые и дисковые. Поддержание системы капельного орошения без мусора имеет решающее значение, потому что большинство засоров безвозвратно выводят систему из строя.
Средние, сетчатые и дисковые фильтры характеризуются размерами отверстий, через которые проходит вода в фильтрующем элементе. Размер отверстий определяется размером ячейки фильтра. Размер ячейки обратно пропорционален размеру отверстий фильтра. Например, фильтр с размером ячеек 200 улавливает более мелкие частицы, чем фильтр с размером ячеек 100. Для большинства капельных лент,
Требуется фильтрация от 150 до 200 меш. Для устойчивых к засорению трубок с внутренними эмиттерами достаточно фильтрации 100 меш.
В прудах -отстойниках используется гравитация, позволяющая твердым частицам оседать на дно пруда. Однако другие методы являются более подходящими и практичными, поскольку отстаивание неэффективно для удаления взвешенных веществ. Хотя частицы размером с песок оседают за считанные секунды, частицы ила и глины могут оседать часами, неделями или месяцами. Пруды также поддерживают водную жизнь, которая часто способствует проблемам засорения. Медиа, сетчатые или дисковые фильтры предпочтительны для удаления физического материала из воды.
Расположение всасывающего патрубка является важным решением, поскольку оно влияет на качество воды, поступающей в систему фильтрации. В идеале входное отверстие должно быть расположено на некотором расстоянии от края пруда, на 1-2 фута ниже поверхности пруда. Присоединение впускного отверстия всасывающей трубы ко дну герметичной, частично заполненной водой бочки емкостью 55 галлонов может служить в качестве саморегулирующегося регулятора глубины впускного отверстия. Однако часто нецелесообразно располагать вход вдали от береговой линии. Ближе к краю пруда сорняки и водоросли часто затягиваются в залив. Самоочищающееся всасывающее устройство может уменьшить количество сорняков и водорослей, попадающих в систему. Это устройство имеет экранированную бочкообразную вращающуюся корзину вокруг входа всасывающей трубы. Линия возврата воды под давлением из системы орошения разбрызгивает воду внутри сетчатой корзины.
Сепараторы песка иногда используются перед фильтрующими средами, дисками или сетчатыми фильтрами. Эти устройства отделяют песок и тяжелые твердые частицы, закручивая проходящую через них воду. Размер сепараторов песка должен соответствовать скорости потока, чтобы они работали должным образом и не удаляли частицы ила или глины.
Медиафильтры являются наиболее распространенными фильтрами, используемыми в коммерческом овощеводстве. Диаметром от 14 до 48 дюймов они обычно устанавливаются парами. Медиафильтры дорогие, тяжелые и большие, но они могут очищать некачественную воду при высокой скорости потока. В фильтрующем материале от 12 до 16 дюймов наполнителя (песок или щебень) действуют как трехмерный фильтрующий агент, улавливая частицы в пределах одного или двух верхних дюймов наполнителя.
По мере того, как среда заполняется твердыми частицами, перепад давления в резервуаре для среды увеличивается, заставляя воду проходить через все меньшее и меньшее количество каналов. Это в конечном итоге приведет к отключению фильтрующего материала, требуя, чтобы чистая вода из одного бака направлялась назад через грязный бак для очистки фильтрующего материала. Эта «обратная промывка» требует точной скорости потока, чтобы среда «танцевала» и была тщательно очищена. Большие коммерческие фильтры требуют электронного управления и гидравлических клапанов для направления воды. Как правило, перепад давления в резервуаре с чистой средой составляет от 2 до 3 фунтов на квадратный дюйм. Когда перепад давления на фильтрующем материале достигает заданного уровня, обычно на 5–8 фунтов на квадратный дюйм выше, чем при чистых резервуарах, наступает время черной промывки фильтров.
Сетчатые фильтры широко используются в коммерческом выращивании овощей и являются наиболее распространенным фильтром для орошения, используемым на небольших предприятиях, если источник воды относительно чистый. Сетчатые фильтры могут эффективно удалять мусор, как средний фильтр, но они не способны удалить столько мусора, как фильтр среднего размера, до того, как потребуется очистка. По сравнению с сетчатыми фильтрами сетчатые фильтры часто имеют большие размеры, потому что они имеют относительно небольшую двумерную очищающую поверхность. Сетчатые фильтры иногда используются в качестве вторичных фильтров, расположенных ниже по потоку от фильтров среды.
Регулярная очистка сетчатых фильтров очень важна. Если ими пренебречь, часть фильтрующего элемента затвердеет и засорится, что приведет к проталкиванию воды через меньшую площадь. Это может протолкнуть мусор через фильтрующий элемент и в экстремальных условиях разорвать его. Манометры на входе и выходе могут помочь определить, когда фильтру требуется очистка. Падение давления от 1 до 3 фунтов на квадратный дюйм является нормальным для сетчатого фильтра. Сетчатые фильтры следует очищать, когда падение давления составляет от 5 до 8 фунтов на квадратный дюйм по сравнению с состоянием, когда фильтр чистый. Многие сетчатые фильтры содержат промывочный клапан, благодаря чему фильтр очень легко очищается.
Дисковые фильтры — это устройства, обладающие свойствами как мультимедийных, так и сетчатых фильтров. Фильтрующий элемент дискового фильтра состоит из пакетов тонких дисков в форме пончика с желобками. Пакет дисков образует цилиндр, в котором вода движется от внешней части цилиндра к его ядру. Подобно медиа-фильтру, действие дискового фильтра является трехмерным. Мусор задерживается на поверхности цилиндра, а также перемещается на небольшое расстояние внутрь цилиндра, увеличивая пропускную способность дискового фильтра. Очистка дискового фильтра требует снятия дискового цилиндра, расширения цилиндра, чтобы ослабить диски, и использования воды под давлением для очистки дисков. Несмотря на то, что дисковые фильтры занимают промежуточное положение между сетчатыми и фильтрующими элементами, дисковые фильтры не рекомендуются при высокой нагрузке органическими веществами.
Как дисковые, так и сетчатые фильтры могут быть оснащены электронным управлением, гидравлическими клапанами и специальными устройствами для работы в качестве самоочищающихся фильтров. С этими насадками можно использовать самоочищающиеся дисковые и сетчатые фильтры вместо фильтров с фильтрующей средой, если содержание органических веществ невелико. Преимущество этих устройств в том, что они меньше и легче, но стоят примерно столько же, сколько фильтры с фильтрующей средой.
Регуляторы давления
Регуляторы давления снижают давление воды в коллекторе системы полива (трубопровод, питающий капельные линии) до рабочего давления капельных линий. Доступны устройства как с фиксированным выходом, так и с регулируемым давлением на выходе для широкого диапазона скоростей потока. Шаровые клапаны регулируют давление, сужая путь потока воды. Однако их использование не рекомендуется, так как любое изменение скорости потока или рабочего давления в системе также влияет на давление на выходе.
Опасность ненадежного регулятора давления заключается в том, что в системе может возникнуть избыточное давление. Капельная лента может деформироваться или лопнуть при давлении до 30 фунтов на квадратный дюйм.
Полив нескольких полей или участков полей из одного источника воды может осуществляться с помощью автоматических или ручных клапанов, открывающих и закрывающих различные зоны. Для управления зонами орошения могут использоваться либо ручные клапаны (шиберного или шарового типа), либо автоматические электрические электромагнитные клапаны (использующие часы, датчик потребности в воде или автоматический компьютерный блок управления). Также рекомендуется установить водомер для контроля общего расхода воды и скорости потока в системе. Обратный/антисифонный клапан также необходим, если вы используете колодец или муниципальный источник воды или при впрыскивании удобрений или химикатов в систему.
Химические инжекторы
Практика введения и применения удобрений, пестицидов и средств против засорения с помощью системы капельного орошения. Удобрения вносятся регулярно; способность «кормить с ложки» питательными веществами частично отвечает за увеличение урожайности в результате капельного орошения. Системные пестициды также часто вводят в систему капельного орошения для борьбы с насекомыми и защиты растений от болезней. Также можно вводить химикаты, которые предотвращают или устраняют проблемы с засорением. Хлор используется для уничтожения водорослей, а кислоты используются для изменения pH воды и растворения некоторых засоров.
Тип впрыскиваемого химического вещества является ключевым фактором при выборе подходящего химического инжектора. Для удобрений поддержание точной нормы внесения не имеет решающего значения, если только удобрения не вносятся на постоянной основе. Наиболее важной особенностью инжектора для удобрений является то, что он имеет достаточную скорость впрыска для завершения цикла впрыска в разумные сроки. Инжектора производительностью 1 галлон в минуту, вероятно, будет достаточно для впрыскивания удобрений в зоны орошения площадью менее 10 акров.
Напротив, впрыск химикатов для предотвращения засорения требует точной и очень низкой скорости впрыска. Поскольку эти материалы обычно впрыскиваются непрерывно при концентрации от 1 до 10 частей на миллион, часто используется отдельный инжектор. Впрыск пестицидов аналогичен впрыскиванию удобрений, но объем требуемого материала обычно невелик по сравнению с объемом требуемого удобрения. По этой причине для большинства пестицидов можно использовать инжекторы, подходящие либо для удобрений (высокая скорость впрыска/низкая точность), либо для предотвращения засорения (низкая скорость впрыска/высокая точность).
Тип мощности, доступной в месте инъекции, повлияет на ваш выбор форсунок. Форсунки могут приводиться в действие бензиновыми двигателями, валом отбора мощности трактора, электродвигателями или напором воды системы орошения.
Форсунки прямого вытеснения , перепада давления и гидрофорсунки составляют большинство инжекторов, используемых для химизации.
Мембранные, поршневые, шестеренчатые, кулачковые и роликовые (перистальтические) насосы с внешним приводом представляют собой объемные форсунки . Эти форсунки обычно работают на газе, дизельном топливе или электричестве, обладают высокой химической стойкостью и имеют среднюю или высокую стоимость. Скорость впрыска диафрагменных насосов можно регулировать, но поршневые насосы необходимо остановить, чтобы отрегулировать скорость впрыска. Поршневой насос более устойчив к химическому воздействию, чем диафрагменный насос, и его скорость впрыска меньше зависит от давления ниже по потоку. Многие производители покупают дорогой высококачественный диафрагменный или поршневой насос для впрыскивания удобрений. С более высокой стоимостью приходят надежность, долговечность и душевное спокойствие.
Смесительные баки под давлением и инжекторы
Вентури являются двумя распространенными инжекторами с перепадом давления.. Эти устройства часто не имеют движущихся частей и, как правило, очень просты, потому что они используют разницу в давлении между двумя разными точками ирригационной системы для обеспечения процесса впрыска. Напорные баки являются простейшими типами инжекторов и хорошо подходят для удобрений, поскольку точность подачи не имеет решающего значения. Инжектор Вентури более эффективен и точен, чем смесительный бак под давлением. Оба требуют, чтобы инжектор был установлен параллельно оросительной магистрали, и чтобы между линией, подающей воду к инжектору, и линией, возвращающейся в магистраль, было установлено сужение. Инжекторы Вентури могут очень точно подавать химикаты и могут быть рассчитаны на конкретную скорость впрыска.
Их можно использовать как для инъекций удобрений, так и для средств против засорения.
Водяные инжекторы приводятся в действие давлением ирригационной системы. Таким образом, их основное преимущество заключается в том, что они не требуют внешнего источника питания. Доступны как поршневые, так и диафрагменные типы. Их скорость впрыска пропорциональна либо давлению в системе, либо скорости потока через инжектор. Пропорциональные инжекторы вводят химикаты пропорционально скорости потока. Они особенно полезны, когда химикаты вводятся для предотвращения засорения и требуется фиксированная концентрация химиката. Изменение расхода системы (например, при переключении с одной зоны на другую) не меняет концентрацию материала, впрыскиваемого пропорциональными форсунками.
Управление водными ресурсами
Планирование полива — это процесс определения того, как часто поливать и сколько воды применять. Подходящая частота орошения зависит от скорости, с которой сельскохозяйственные культуры используют воду, и от водоудерживающей способности почвы. Количество воды, необходимое для каждого вида орошения, можно рассчитать на основе известных характеристик почвы и растений.
Почвы с мелким гранулометрическим составом, такие как глины, пылеватые суглинки и суглинки, содержат гораздо больше воды, чем почвы с крупнозернистым гранулометрическим составом. Таким образом, грубозернистые почвы необходимо чаще поливать.
Для большинства культур подходящей целью является орошение, когда 50 процентов доступной воды истощено.
Влагоемкость зависит от глубины почвы. Почти все орошаемые овощные и агрономические культуры извлекают воду из верхних двух футов профиля почвы, хотя корни могут уходить намного глубже. Фактически, от 75 до 95 процентов корней большинства растений находятся в верхних 12-18 дюймах почвенного профиля. Правильный полив приводит к тому, что эта корневая зона растения наполняется, но не переполняется. Заполнение корневой зоны сверх ее возможностей приводит к выщелачиванию. Надлежащая продолжительность может быть рассчитана по глубине корневой зоны растения, текстуре почвы и расходу воды.
Тензиометры показывают доступную влажность почвы путем измерения натяжения почвы (также называемого всасыванием почвы или вакуумом). Натяжение почвы показывает, насколько плотно вода удерживается почвой, и увеличивается по мере истощения влаги в почве. Эта сила вытягивает воду из тензиометра через его пористый кончик, создавая вакуум внутри тензиометра. Это отрицательное давление или напряжение регистрируется вакуумметром. Однако тензиометры плохо работают в мелкозернистых грунтах и требуют постоянного обслуживания. Из-за этого большинство овощеводов полагаются на свой опыт для определения критических периодов потребности растений в воде и правильного орошения.
Обслуживание системы
Засорение является наиболее серьезной угрозой для системы капельного орошения и возникает из-за физических, биологических и химических загрязнителей. Фильтрация может удалить физические загрязнители, а химическая очистка воды часто необходима для устранения или удаления биологических и химических загрязнителей. Ленты, засыпанные пластиковой мульчей, менее склонны к засорению минеральными отложениями.
Бактерии, водоросли и слизь в оросительных линиях можно удалить с помощью хлора или коммерческих агентов для борьбы с бактериями, вводимых через систему впрыскивания удобрений. Ежедневное ополаскивание хлором с концентрацией 2 ppm в конце цикла орошения или «шоковая обработка» с концентрацией 30 ppm можно использовать, если в системе возникает проблема слизи. Проконсультируйтесь с вашим дилером по системам орошения, чтобы узнать нормы разбавления коммерческих чистящих средств.
Периодическая промывка основной линии, подмагистрали и капельной ленты является отличной практикой технического обслуживания. Для концов каждой капельной ленты доступны адаптеры для автоматической промывки линий в конце каждого цикла полива, или их можно открыть вручную, чтобы слить с конца несколько галлонов воды. Это предотвратит скопление частиц или слизи на конце капельной линии.
Текущее техническое обслуживание включает в себя:
Ежедневная проверка фильтров и чистка при необходимости. Забитый сетчатый фильтр можно очистить щеткой с жесткой щетиной или замочив в воде.
Песчаные фильтры с обратной промывкой для удаления твердых частиц и органических загрязнений.
Проверка капельных линий на герметичность. Большая влажная область в поле указывает на протечку капельной линии. Негерметичные линии можно отремонтировать путем сращивания с помощью встроенного соединителя или обхода с помощью короткого отрезка питающей трубки.
Использование химикатов для обработки воды для растворения избыточных минеральных отложений и удаления органических загрязнителей из водопроводных линий.
Капельное орошение как часть системы пластокультуры
Капельное орошение хорошо работает с пластиковой мульчей в эффективной производственной системе, которая помогает удерживать влагу для урожая и бороться с сорняками. Вода и питательные вещества могут быть помещены в корневую зону культур очень эффективно с небольшими потерями.
Система капельного орошения при правильном проектировании, обслуживании и эксплуатации может стать производственным активом для небольшой фермы. Использование капельного орошения для прибыльного выращивания овощей требует понимания нескольких основных инженерных и садоводческих концепций и их применения. Целью этой публикации является представление принципов капельного орошения и некоторых практических рекомендаций по успешному и прибыльному использованию капельного орошения.
КАКОВЫ НЕДОСТАТКИ КАПЕЛЬНОГО ОРОШЕНИЯ?
Капельное орошение требует экономических вложений: системы капельного орошения обычно стоят от 500 до 1200 долларов и более за акр. Часть стоимости представляет собой капиталовложение, полезное в течение нескольких лет, а другая часть приходится на ежегодную стоимость одноразовых деталей. Садоводы, плохо знакомые с капельным орошением, должны начать с относительно простой системы на небольшой площади, прежде чем переходить к более крупной системе.
Капельное орошение требует обслуживания и качественной воды: при засорении эмиттеров или повреждении ленты ленту необходимо заменить. Капание воды из эмиттера и последующее смачивание трудно увидеть, что затрудняет определение правильности работы системы. Надлежащее управление капельным орошением требует периода обучения.
Схема полива должна соответствовать схеме посадки: если расстояние между эмиттерами (слишком большое) не соответствует схеме посадки, развитие корневой системы может быть ограничено и/или растения могут погибнуть.
Безопасность: капельная трубка может быть поднята ветром или может быть перемещена животными, если только капельная лента не покрыта мульчей, не закреплена проволочными анкерными штифтами или слегка не присыпана землей.
Устранение утечек: капельные линии можно легко перерезать или повредить при других сельскохозяйственных операциях, таких как обработка почвы, пересадка или ручная прополка с помощью мотыги. Повреждение капельной ленты, вызванное насекомыми, грызунами или птицами, может привести к большим утечкам, которые также требуют ремонта.
Утилизация капельной ленты требует дополнительных затрат на очистку после сбора урожая: необходимо планировать утилизацию, переработку или повторное использование капельной ленты.
КАК МОЯ СИСТЕМА КАПЕЛЬНОГО ОРОШЕНИЯ ВЛИЯЕТ НА ОРГАНИЧЕСКУЮ СЕРТИФИКАЦИЮ?
Производители, рассматривающие возможность сертифицированного органического производства, должны сначала ознакомиться с органической программой. Допускается само капельное орошение (стандартная капельная лента). Продукты, обычно используемые при капельном орошении в обычных производственных системах, которые могут быть разрешены или запрещены в сертифицированном органическом производстве.
Техническое обслуживание системы капельного орошения
Четко изложены в плане органической системы (план фермы, необходимый для сертификации), включая любые ресурсы, которые будут подаваться через систему капельного орошения. Во всех случаях, прежде чем использовать продукт, свяжитесь со своим сертификационным агентством, чтобы убедиться, что использование этого продукта не поставит под угрозу органическую сертификацию.
Вода для капельного орошения
В большинстве случаев в сертифицированном органическом производстве могут использоваться подземные, поверхностные, дождевые и питьевые воды. В некоторых случаях орган по сертификации может запросить анализ воды. Используйте источник воды, который обеспечит наибольшее количество воды самого высокого качества и с наименьшими затратами. Питьевая вода имеет постоянное высокое качество, самая дорогая.
Удобрения и пестициды
Нет специального постановления, запрещающего распространение продуктов, через систему капельного орошения. Планы использования капельного орошения для распределения удобрений и/или пестицидов должны быть четко изложены для утверждения в плане органической системы. Если вы сомневаетесь, сначала проконсультируйтесь с вашим сертификационным агентством. Все производители обязаны следовать государственным и федеральным правилам по введению удобрений через ирригационные системы.
СЧИТАЕТСЯ ЛИ КАПЕЛЬНОЕ ОРОШЕНИЕ ЛУЧШЕЙ ПРАКТИКОЙ УПРАВЛЕНИЯ?
Лучшие практики управления — это культурные практики, которые помогают снизить воздействие производства на окружающую среду при сохранении или повышении производительности.
КАКОВ НАИЛУЧШИЙ СПОСОБ ДЛЯ ВЫРАЖЕНИЯ НОРМЫ ОРОШЕНИЯ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ КАПЕЛЬНОГО ОРОШЕНИЯ?
Для систем орошения, которые полностью увлажняют поле (системы верхнего или затопленного типа), нормы орошения обычно выражаются в дюймах. Эта единица измерения представляет собой вертикальное количество воды (или высоту). Фактический «объем» воды рассчитывается путем умножения высоты воды на поверхность поля. Например, 1 акр-дюйм — это объем воды, присутствующий на поле площадью 1 акр и глубиной 1 дюйм: 1 акр-дюйм = 27 154 галлона.
Поскольку капельное орошение не увлажняет все поле, выражение объемов капельного орошения в виде высоты воды плохо отражает реальность. Вместо этого объемы капельного орошения следует выражать в галлонах на 100 погонных футов капельной ленты. В некоторых случаях объемы капельного орошения можно преобразовать в высоту воды и обратно, учитывая относительную поверхность поля под пластиковой мульчей.
Если на этом поле через систему капельного орошения необходимо полить 0,5 акра дюйма, общий объем необходимой воды составит 8 484 галлона (27 150 / 2 x 0,625). Поскольку на поле площадью 1 акр с грядками с центрами высотой 4 фута приходится 10 890 погонных футов пластика, скорость капельного орошения следует указывать как 78 галлонов/100 футов (8, 484/108,90). Если используется капельная лента с расходом 24 галлона/100 футов/ч, для подачи такого количества воды потребуется 3 часа 15 минут (78/3 = 3,25 часа).
В тяжелых почвах разумно предположить, что капельной ленты, установленной посередине грядки, будет достаточно для увлажнения всей ширины грядки. Однако исследования показали, что на песчаных почвах Флориды ширина увлажнения редко превышает 18 дюймов (1,5 фута) при использовании одной капельной ленты. Следовательно, допущение, сделанное в приведенном выше расчете, о том, что вся ширина грядки увлажняется (и, следовательно, орошается), неверно для большинства систем капельного орошения во Флориде. Вместо ширины слоя следует использовать фактическую ширину смоченного материала.
НАСОСНАЯ СИСТЕМА
Роль насосной системы заключается в перемещении воды из источника воды в поле через распределительную систему. Насосные системы могут быть классифицированы как системы с электрическим приводом, системы с приводом от газа/дизеля и гравитационные системы. Газовые/дизельные насосы обеспечивают наибольшую универсальность на изолированных месторождениях.
СИСТЕМА РАСПРЕДЕЛЕНИЯ
Роль распределительной системы заключается в подаче воды от источника к полю. Распределительные системы могут быть надземными (легко перемещаемыми) или подземными (меньшая вероятность повреждения). Трубы чаще всего изготавливаются из ПВХ или полиэтилена. Также доступны алюминиевые трубы, но их сложнее подгонять, резать и ремонтировать. Размер и форма системы распределения могут широко варьироваться от поля к полю и от фермы к ферме.
Для сообщения скорости потока обычно используются следующие эквивалентные единицы: галлоны/100 футов/час или галлоны/излучатель/час. Например, при расстоянии между эмиттерами 12 дюймов 24 галлона/100 футов/час = 24/100 = 0,24 галлона/эмиттер/час. В полевых условиях ленту капельного орошения следует устанавливать эмиттерами вверх (смотрящими вверх), чтобы предотвратить засорение из-за отложений наносов, оседающих в эмиттерах между поливами. Капельные ленты широко доступны от нескольких производителей
ФОРСУНКИ
Инжекторы позволяют вводить в систему орошения удобрения, химикаты и средства для ухода. Устройства предотвращения обратного потока гарантируют, что вода всегда движется от источника воды к полю. Устройства предотвращают загрязнение источника воды химическими веществами в воде.
Наиболее распространенными инжекторами, используемыми с небольшими системами капельного орошения, инжектор. Инжектор обычно располагается как можно ближе к зоне орошения, но перед фильтром.
Быстрое засорение может произойти при отсутствии фильтра или при использовании фильтра неправильного типа. Фильтр необходимо очищать, когда разница в давлении на фильтре (измеренном до и после фильтра) превышает 5–8 фунтов на квадратный дюйм. Ни в коем случае нельзя эксплуатировать систему капельного орошения без фильтра, даже если фильтр требует частой очистки. Неиспользование фильтра приведет к засорению ленточных эмиттеров капельного полива, что часто приводит к плохой однородности, а иногда и к потере урожая. Фильтр следует очищать так часто, как это необходимо. Необходимо приложить усилия, чтобы понять причину быстрого засорения и разработать меры по устранению этой проблемы.
Наличие фильтра после точки впрыска удобрений означает необходимость использования полностью растворимых удобрений. В противном случае частицы удобрений могут способствовать засорению фильтра. Обычные производители могут использовать два типа удобрений: готовые к использованию настоящие растворы или растворенные гранулированные удобрения. Готовые растворы легко вводятся. Однако гранулированные удобрения иногда покрывают тонким слоем масла для предотвращения пыления. При растворении гранул удобрения на поверхности раствора может образовываться маслянистая пленка.
Впрыскивание маслянистой пленки вместе с удобрением может привести к засорению фильтра и эмиттера. Сертифицированные органические удобрения редко представляют собой настоящие растворы (это могут быть суспензии или разбавленные коллоидные растворы), а также они могут способствовать засорению фильтра. Как следствие, фактическая норма внесения удобрений может быть уменьшена на количество частиц удобрений, захваченных фильтром. В обоих случаях могут потребоваться небольшие испытания для оценки риска засорения каждого используемого удобрения.
ЭЛЕМЕНТЫ УПРАВЛЕНИЯ СИСТЕМОЙ
Элементы управления системой — это устройства, которые позволяют пользователю контролировать работу системы капельного орошения. Эти элементы управления помогают гарантировать, что желаемое количество воды применяется к урожаю в течение всего вегетационного периода.
Регуляторы давления , установленные в системе, регулируют давление воды при заданном расходе воды, тем самым помогая защитить компоненты системы от разрушительных скачков давления воды. Скачки давления могут возникать, когда скорость воды в трубе превышает 5 футов в секунду («гидравлический удар»), или когда вода, текущая по трубе, не имеет выхода из-за закрытого клапана или засорения трубы.
Счетчики воды контролируют и регистрируют количество воды, проходящей через трубу, в которой установлен счетчик воды (Рисунок 8). Когда секундомер используется вместе с водомером, можно определить расход воды в системе в галлонах в минуту.
Манометры контролируют давление воды в системе и гарантируют, что рабочее давление остается близким к рекомендуемым или эталонным значениям. В зависимости от того, где установлен манометр, он будет измерять давление воды в различных диапазонах, от 0–100 фунтов на квадратный дюйм рядом с насосом до 0–20 фунтов на квадратный дюйм на конце капельной ленты (Рисунок 9). Манометры могут быть установлены в контрольных точках (рядом с насосом, до и после фильтра, рядом с полем; см. рис. 10). Их также можно монтировать как переносные устройства и временно устанавливать на конце капельной ленты.
Устройства для измерения влажности почвы (например, тензиометры, емкостные датчики или датчики рефлектометрии во временной области) используются для измерения влажности почвы в корневой зоне сельскохозяйственных культур. Служба распространения знаний Флориды рекомендует поддерживать натяжение почвы и воды от 8 до 12 сантибар на расстоянии 6 дюймов от капельной ленты и на глубине 12 дюймов.
Электрические таймеры , подключенные к электромагнитным клапанам, могут использоваться для автоматического управления системой капельного орошения в заранее установленное время начала и окончания работы.
СОВЕТЫ ПО ДИЗАЙНУ
Инженеры по ирригации обучены и сертифицированы для правильного проектирования систем капельного орошения. Доверие к их опыту окупится в долгосрочной перспективе. Многие мелкие производители отказываются от капельного орошения из-за плохой работы несовершенных конструкций или неадекватно модифицированных конструкций. Не стесняйтесь обращаться за профессиональной помощью при проектировании вашей системы капельного орошения или при планировании серьезной модификации существующей системы. В следующем разделе представлены основы проектирования системы, но он не заменяет профессиональные услуги квалифицированного инженера.
ПЛАНИРОВАНИЕ СИСТЕМЫ КАПЕЛЬНОГО ОРОШЕНИЯ: САДОВОДЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ
Задача капельного орошения — обеспечить растения водой. Основными параметрами, определяющими использование воды сельскохозяйственными культурами, являются тип высаживаемой культуры и ширина междурядий. Система капельного орошения должна обеспечивать 110–120 % потребности сельскохозяйственных культур в воде. Система должна быть немного завышена. При проектировании системы капельного орошения принято учитывать, что овощным культурам обычно требуется примерно 1,5 акра-дюймов воды на каждую неделю роста или примерно 20 акров-дюймов воды на культуру. Фактическое потребление воды культурой будет больше или меньше этого количества, в зависимости от погоды и эффективности орошения.
ПЛАНИРОВАНИЕ СИСТЕМЫ КАПЕЛЬНОГО ОРОШЕНИЯ: РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ
Начните с того, что уже есть — источника воды или поля. Если источник воды уже имеется (пруд или колодец), количество доступной воды можно использовать для расчета максимального размера каждой зоны орошения.
Если источник воды недоступен, количество воды, необходимое культуре, исходя из размера посевной площади, можно использовать для расчета типа необходимого колодца или размера пруда (таблица 5).
Разложить грядки и ряды. Поскольку перепады высот влияют на давление воды, грядки предпочтительно укладывать перпендикулярно склону. Такое расположение рядов называется «контурным земледелием».
Размер трубы.
Трубы большего диаметра дороже, чем трубы меньшего диаметра, но трубы большего диаметра пропускают больше воды. Все основные и второстепенные линии должны быть рассчитаны таким образом, чтобы избежать чрезмерных потерь давления и скоростей, и должны выдерживать давление 80 фунтов на квадратный дюйм.
Чрезмерные потери давления приводят к большой разнице давления от уровня давления в начале линии по сравнению с уровнем давления в конце линии. Поскольку скорость потока эмиттеров обычно зависит от давления воды, подача воды в начале линии может сильно отличаться от подачи воды в конце линии. Эта разница приведет к неравномерному поливу растений.
Чрезмерная скорость воды (>5 футов/сек) в линиях — результат слишком малого диаметра — может вызвать гидравлический удар (волну давления), которая может повредить линии подачи. Фермеры должны знать максимальную площадь, которую можно орошать с помощью труб разных размеров при скорости воды 5 футов в секунду (Таблица 6).
Максимальная длина капельной ленты должна основываться на рекомендациях производителя и фактическом уклоне местности. Обычно 400–600 футов являются максимальными значениями длины капельной ленты. Чрезмерная длина отводов приведет к плохой однородности и неравномерному поливу. Если поле длиннее 400–600 футов, рассмотрите возможность размещения вторичной (дополнительной) линии в середине поля, а не в конце, и подсоедините капельную ленту с обеих сторон.
СОВЕТЫ ПО КОМПОНОВКЕ
Y-образный соединитель удобен в капельной системе, соединенной с насадкой для шланга, потому что садовый шланг можно подсоединить к другой стороне.
Чтобы оценить расход источника, наберите полную силу воды из внешнего крана и засеките количество секунд, необходимое для заполнения ведра известного объема. Рассчитайте расход в галлонах в час (галлонов в час), разделив размер ведра в галлонах на количество секунд, необходимых для его заполнения, а затем умножив на 3600 секунд для галлонов в час:
Расход системы (в галлонах в час) = объем ковша (в галлонах) / время, необходимое для заполнения (в секундах) x 3600 секунд в час
Максимальный расход считается равным 75% от указанного выше показателя расхода. Максимальный расход — это максимальное количество галлонов, доступное для одновременного использования при работе зоны капельного орошения.
Используйте плоские заглушки, чтобы закрыть дыры в магистрали, которые больше не нужны из-за модификации системы.
Распространенные ошибки при установке включают отсутствие установки фильтра или редуктора давления, использование слишком большой длины магистрали и/или добавление слишком большого количества эмиттеров капель.
Зоны должны быть примерно одинакового размера по всей системе капельного орошения. Изменение размеров зон снизит эффективность работы насоса. Когда все зоны имеют одинаковый размер, размеры труб и стоимость системы обычно минимальны. Длина магистрали не должна превышать 200 футов в одной зоне.
Регуляторы давления могут потребоваться, если давление, создаваемое насосом, слишком велико или если зоны сильно различаются по размеру. Если бы насос был рассчитан на ранее существовавшую спринклерную систему, он, скорее всего, работал бы при давлении, избыточном для компонентов капельной системы. Если система состоит из зон разного размера, насос должен подавать необходимое количество воды в наибольшую зону при давлении, требуемом лентой, используемой для боковых линий. Если некоторые зоны значительно меньше, насос будет создавать более высокое давление при меньшем расходе, необходимом для этих зон. Это давление должно быть снижено с помощью регуляторов давления до уровня давления, требуемого капельной лентой в боковых линиях.
ОБСЛУЖИВАНИЕ И ЭКСПЛУАТАЦИЯ КАПЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ
Целью обслуживания капельного орошения является сохранение высокой равномерности полива, допускаемой капельным орошением. Успешная программа технического обслуживания системы капельного орошения основана на подходе «профилактика — лучшее лекарство». Легче предотвратить засорение капельной ленты, чем «прочистить» ее или заменить.
Промывка и обслуживание системы капельного орошения почвы
Промывка может выполняться автоматически при каждом цикле орошения при использовании самопромывающихся торцевых крышек. Требуется дополнительная работа для промывки, когда капельная лента завязана или закрыта крышкой. Промывка также может быть достигнута за счет увеличения давления, чтобы временно увеличить скорость воды в капельной ленте до 4–6 футов в секунду. При промывке удаляются все осадки и слизь, которые могут образовываться за пределами капельной ленты.
Наблюдение и ведение записей необходимы в течение всего сезона, чтобы гарантировать, что производительность системы капельного орошения не изменится. Измерьте давление и расход, в том числе их изменение в течение сезона.
ПЛАНИРОВАНИЕ КАПЕЛЬНОГО ОРОШЕНИЯ
Адекватный метод планирования орошения необходим для снижения потребности в воде, максимизации урожайности и однородности урожая, а также уменьшения движения питательных веществ ниже корневой зоны.
Планирование полива заключается в том, чтобы знать, когда начинать полив и сколько вносить. Полная программа планирования орошения для овощей при капельном орошении включает целевую норму полива, скорректированную с учетом погодных условий и возраста растений, а также измерение влажности почвы, оценку вклада осадков, правило разделения орошения.
Поскольку капельное орошение не увлажняет все поле, наилучшей единицей измерения потребности сельскохозяйственных культур в воде и объемов орошения является объем воды на длину ряда, например, галлоны на 100 футов (галлон/100 футов). ), которая является наиболее часто используемой единицей. Вертикальное количество воды (выраженное в дюймах; 1 акр-дюйм = 27 154 галлона) обычно используется при дождевальном и просачивающем орошении, но не должно использоваться для капельного орошения.
ФЕРТИГАЦИЯ И ХИМИЗАЦИЯ
Фертигацию (внесение растворимых удобрений через систему капельного орошения) следует рассматривать как неотъемлемую часть программы повышения плодородия, основанной на тестировании почвы. Обычные производители имеют широкий выбор источников растворимых удобрений на выбор.
ГЛОССАРИЙ ТЕРМИНОВ
Альгицид: вещество, токсичное для водорослей.
Антисифонное устройство: предохранительное устройство, используемое для предотвращения обратного потока поливной воды в источник воды путем обратного сифонирования.
Эффективность применения: процент воды, применяемой системой орошения и хранящейся в корневой зоне, доступной для использования.
Норма внесения: средняя скорость, с которой вода подается ирригационной системой. Для капельного орошения скорость выражается в галлонах в час на 100 футов или галлонах в минуту на эмиттер.
Устройство предотвращения обратного потока: устройство, требуемое законодательством Флориды и предотвращающее всасывание загрязненной воды обратно в источник воды в случае возникновения ситуации обратного потока.
Бактерицид: вещество, убивающее бактерии.
Основание: соединение , образующее ионы ОН- при растворении в растворе. Соединения, такие как гидроксид калия (KOH) или гидроксид натрия (NaOH), являются основаниями.
Лучшие практики управления: набор культурных практик, которые, как известно, повышают эффективность программы орошения и внесения удобрений при минимизации воздействия производства на окружающую среду.
Химизация: общий термин, относящийся к применению водорастворимых химикатов в системе капельного орошения. Химизация включает (если это разрешено) внесение удобрений, кислот, хлора и пестицидов.
Хлорирование: введение хлора в расчетной норме в ирригационную систему. Для хлорирования можно использовать жидкий гипохлорит натрия (бытовой отбеливатель) или газообразный хлор. Некоторые хлорирующие агенты разрешены в сертифицированном органическом производстве.
Чистящее средство: вещество, используемое для удаления грязи, грязи и загрязнений.
Регулирующий клапан: Устройство, используемое для управления потоком воды. Клапаны управления включают и отключают воду в отдельных зонах.
Моющее средство: Синтетическое вещество, не являющееся мылом и используемое для изменения поверхностного натяжения с целью удаления масла, жира и других веществ, относительно нерастворимых в воде. Моющие средства не допускаются в сертифицированном органическом производстве.
Дисковый фильтр: набор круглых дисков с канавками, используемых для фильтрации воды в системе капельного орошения. Чем меньше размер рощ, тем больше фильтруется вода. Каждый диск имеет канавки с обеих сторон. Отложения и органические вещества накапливаются на дисках по мере прохождения воды через рощицы. Диски многоразовые. После разборки их можно легко очистить водой под давлением и/или раствором моющего средства.
Капельное орошение: метод орошения с использованием медленной подачи воды под низким давлением через отверстия для труб или прикрепленные устройства непосредственно над, на или под поверхностью почвы.
Эмиттер: дозирующее устройство или отверстие в микроирригационной трубке, которое регулирует подачу воды. Эмиттер создает контролируемый поток, выраженный в галлонах в минуту на эмиттер или в галлонах на 100 футов в час.
Расстояние между излучателями: расстояние между двумя последовательными излучателями. Типичные расстояния между эмиттерами для овощных культур составляют 4, 8 и 12 дюймов.
Эвапотранспирация (ET): Суммарные потери воды за счет испарения с почвы и транспирации растений.
Фертигация: внесение растворимых удобрений (питательных веществ для растений) через систему капельного орошения. Фертигация разрешена в сертифицированных органических системах при условии, что используемые источники удобрений разрешены стандартами NOP.
Полевая вместимость: содержание воды в почве после того, как вся свободная вода стечет под действием силы тяжести.
Фильтр: контейнерное устройство, содержащее сетку или ряд дисков определенной сетки или заполненное грубой твердой средой и предназначенное для улавливания твердых частиц, достаточно крупных, чтобы засорить эмиттеры.
Фитинги: набор соединительных и запорных устройств, используемых для создания капельной системы, включая соединители, тройники, колена, заглушки и торцевые заглушки. Фитинги могут быть нескольких типов, в том числе компрессионные, шиповые или запорные (шпиндельные или кольцевые).
Расход: количество воды, проходящей через трубы за определенный период времени. Для микроорошения (капельного орошения) расход выражается в галлонах в час или галлонах в минуту.
Расходомер: устройство, используемое для измерения изменений потока в системе капельного орошения в течение цикла выращивания урожая.
Заглушка для дурака: вставная заглушка, используемая для затыкания отверстий в магистрали и микротрубках, где капельные устройства были удалены или больше не нужны, или когда необходимо закрыть случайное отверстие.
Дырокол: устройство, которое делает круглые отверстия в трубах для соединения капельной ленты с отводами (доступны разные диаметры).
График полива: план и процедуры полива, которые определяют необходимое количество воды, время работы и частоту поливов.
Магистраль: Трубка, используемая в капельной системе. Магистраль иногда называют боковой линией. Он может быть изготовлен из твердого ПВХ или мягкого полиэтилена и имеет диаметр от 0,5 до 4 дюймов.
Инжектор: запатентованный Т-образный инжектор типа Вентури, в котором нет движущихся частей.
Медиафильтр: Резервуар под давлением, заполненный мелким гравием и песком. Песок укладывается поверх гравия. Песок с острыми краями или щебень более эффективны для захвата мягких тканей водорослей, чем круглые частицы. Медиафильтры следует использовать для фильтрации воды с высоким содержанием органических веществ.
Микроорошение: синоним капельного орошения.
Соляная кислота: другое название соляной кислоты.
Чрезмерное удобрение: внесение большего количества удобрений, чем рекомендовано. Чрезмерное удобрение может привести к вымыванию питательных веществ ниже корневой зоны.
Чрезмерный полив: применение большего количества воды, чем необходимо для удовлетворения потребностей сельскохозяйственных культур, и/или использование воды, превышающей водоудерживающую способность почвы. Чрезмерный полив может привести к вымыванию питательных веществ ниже корневой зоны.
Точка постоянного увядания: Содержание воды в почве в корневой зоне растения, когда растение больше не может извлекать воду из почвы.
PH: Число от 0 до 14, которое представляет количество кислотности (концентрация ионов H + ) в растворе и рассчитывается как: pH = -log[H + ]. рН можно просто измерить с помощью рН-метра. Раствор является кислым при pH<7, нейтральным при pH=7 и щелочным при pH>7. рН влияет на растворимость и ионные формы в растворе. pH является единственным наиболее важным химическим параметром для воды или почвы.
Давление: «сила», продвигающая воду по трубам. Обычное статическое (непроточное) давление в ирригационных системах составляет 20–70 фунтов на квадратный дюйм (фунтов на квадратный дюйм). Ирригационные системы работают под динамическим (текущим) напором воды, который уменьшается с подъемом высоты и потерями на трение, вызванными трением воды о стенки труб.
Давление под действием силы тяжести (в фунтах на квадратный дюйм или фунтов на квадратный дюйм): Это измерение может быть рассчитано как прирост (в гору) или потеря (в гору) путем умножения высоты водяного столба в футах на 0,433. Например, если 200-футовая капельная лента уложена на поле с уклоном вниз 3 фута/100 футов (3%), прирост давления за счет силы тяжести составит 200 x 0,03 x 0,433 = 2,59 фунтов на квадратный дюйм.
Потеря давления: потеря давления воды в условиях потока, вызванная мусором в фильтре, трением в трубах и деталях и перепадами высот.
Номинальное давление: максимальное давление, с которым труба или компонент капельной системы могут работать без сбоев. Например, труба из ПВХ класса 160 относится к пластиковой оросительной трубе с номинальным давлением 160 фунтов на квадратный дюйм (psi). Алюминиевая ирригационная труба имеет номинальное давление 145–150 фунтов на квадратный дюйм. Эти номинальные значения давления обычно достаточны для магистралей в системах капельного орошения.
Клапан сброса давления: клапан, который открывается и выпускается в атмосферу для сброса условий высокого давления, когда давление в трубопроводе превышает заданное значение.
Эмиттер с компенсацией давления: Эмиттер, предназначенный для поддержания постоянной производительности (потока) в широком диапазоне рабочих давлений и высот.
Эмиттер, чувствительный к давлению: эмиттер, который выпускает больше воды при более высоком давлении и меньше при более низком давлении, что характерно для длинных магистралей или изменений рельефа.
Регулятор давления: устройство, снижающее давление поступающей воды в капельные системы низкого давления. Типичное давление воды в домашнем хозяйстве составляет до 50–60 фунтов на квадратный дюйм, в то время как капельные системы предназначены для работы так, чтобы давление в капельной ленте не превышало 8–12 фунтов на квадратный дюйм. Из-за потерь на трение давление в нагнетательных трубах может составлять 20–30 фунтов на квадратный дюйм, что требует регулятора давления. Важными параметрами регулятора давления являются диаметр, давление на выходе и максимальный расход, допускаемый регулятором давления.
Корневая зона: Глубина и ширина почвенного профиля, занятого корнями орошаемых растений.
Сепаратор песка: устройство, также называемое гидроциклоном, которое использует центробежную силу для отделения песка и других тяжелых частиц от воды. Это не настоящий фильтр, но его можно считать предварительным фильтром.
Сетчатый фильтр: Тип фильтра, использующий жесткое сито для отделения песка и других твердых частиц от поливной воды.
Самопромывающаяся заглушка: подпружиненное устройство, которое позволяет воде выходить на конце капельной ленты, когда давление воды меньше порога заглушки.
Соединитель ленты с лентой: устройство, используемое для ремонта или замены протекающего участка капельной ленты. Соединитель лента-к-ленте позволяет соединить два куска капельной ленты вместе.
Капельное орошение: синоним капельного орошения.
Эмиттер с турбулентным потоком: эмиттеры с рядом каналов, которые заставляют воду течь быстрее, тем самым предотвращая оседание частиц и закупорку эмиттера.
Равномерность полива: Мера пространственной изменчивости воды, поданной или сохраненной на орошаемом поле вниз по ряду и по нескольким рядам. Равномерность нанесения воды обычно выражается в процентах, при этом 100 % представляют идеальную однородность.
Внесенная вода: количество воды, фактически использованной во время цикла орошения. Для капельного орошения это выражается в галлонах/100 футов капельной ленты.
Жесткость воды: сумма многовалентных ионов, таких как кальций, магний, алюминий или железо, в растворе. Жесткость выражается в мг/л эквивалента карбоната кальция, и по ее величине вода классифицируется как мягкая (0-20 мг/л), умеренно мягкая (20-40 мг/л), слабожесткая (40-60 мг/л). /л), умеренно жесткий (60-80 мг/л), жесткий (80-120 мг/л) или очень жесткий (>120 мг/л).
Щелочность воды: Способность воды нейтрализовать кислоты. Щелочность воды основана на содержании гидроксидных (OH- ) , карбонатных (CO3- ) и бикарбонатных (HCO3- ) ионов .
Скорость воды: скорость, с которой вода движется внутри трубы, обычно выражается в футах в секунду.
Гидравлический удар: скачок давления, возникающий из-за внезапной остановки или уменьшения потока или из-за изменения направления потока. Гидравлический удар можно уменьшить за счет медленного включения воды, а также за счет конструкции ирригационной системы, в которой скорость воды составляет менее 5 футов в секунду.
Зона: часть ирригационной системы, которой можно управлять одновременно с помощью одного регулирующего клапана.