Ⅰ. Введение

Может ли капельное орошение подойти для вашей конкретной почвы и местности? Абсолютно. Ленты капельного орошения — невероятно универсальные инструменты для современного сельского хозяйства. Это руководство дает вам экспертную основу, чтобы сделать все правильно. Мы рассмотрим три ключевых столпа успешного капельного орошения.

 

Ⅱ. Движение воды в почве

Чтобы спроектировать капельную систему, необходимо понимать, как ведет себя вода после выхода из эмиттера. Основная концепция — «паттерн смачивания». Это форма влажной почвы, которая образуется под каждым капельным эмиттером. Размер и форма имеют огромное значение.

Характер смачивания контролируют две основные силы: гравитация и капиллярное действие. Гравитация проста:-она притягивает воду прямо сквозь почву.

Капиллярное действие более сложное. Он сочетает в себе адгезию (прилипание воды к частицам почвы) и когезию (прилипание воды к самой себе). Эта сила оттягивает воду в сторону от эмиттера.

Текстура почвы является решающим фактором. Смесь частиц песка, ила и глины определяет размер пор между частицами. Это напрямую влияет на окончательную форму рисунка смачивания.

 

 

Эти закономерности различны и предсказуемы:

 

• Песчаная почва имеет крупные частицы и большие поры, поэтому сила тяжести побеждает. Рисунок смачивания глубокий и узкий, как морковка.

• Глинистая почва имеет мельчайшие частицы и мелкие поры, что делает капиллярное действие очень сильным. Узор становится широким и неглубоким, как блин.

• Суглинистая почва хорошо уравновешивает частицы разного размера. В результате получается идеальная луковица-формы с хорошей глубиной и шириной.

Понимание этих основных форм — ваш первый шаг к выбору правильных компонентов для вашей области.

 

Ⅲ. Проектирование с учетом типа почвы

Теперь переходим от теории к практике. Целью является создание сплошной мокрой полосы вдоль рядов культур. Схемы увлажнения соседних излучателей должны достаточно перекрываться. Ваш выбор расстояния между эмиттерами, скорости потока и графика полива должен напрямую зависеть от текстуры вашей почвы.

 

⒈ Песчаные почвы

Песчаные почвы быстро дренируются и удерживают мало воды. Вода движется вниз невероятно быстро. Чтобы бороться с этим, дизайн должен быть направлен на обеспечение бокового распространения и удержание влаги в неглубокой корневой зоне.

Расстояние между эмиттерами должно быть ближе друг к другу. Это важно для обеспечения узких и глубоких участков увлажнения и создания непрерывных зон увлажнения для корней.

Используйте эмиттеры с более высокой скоростью потока, обычно от 2,0 до 4,0 литров в час (л/ч). Это приводит к тому, что вода перемещается быстрее, чем сила тяжести может потянуть ее вниз. Это способствует более широкому распространению по поверхности до того, как начнется глубокое вертикальное путешествие.

Стратегия орошения должна включать короткие и частые циклы. Применяйте воду ежедневно или даже несколько раз в день в очень жарких условиях. Это восполняет влагу в корневой зоне без перенасыщения почвы-и вымывания воды и питательных веществ.

 

 

Когда-то мы работали на морковной ферме с супесчаной почвой. В их первоначальной конструкции использовались эмиттеры производительностью 1 л/ч, расположенные слишком далеко друг от друга, в соответствии с общими рекомендациями. В результате возникла серьезная неравномерность.-Растения непосредственно под излучателями были слишком большими, а те, что между ними, были чахлыми и непригодными для продажи.

Перепроектировав эмиттеры производительностью 2,5 л/ч и уменьшив расстояние между ними на 30 %, мы добились равномерного смачивания по всему слою. Это простое изменение привело к получению единообразных урожаев и увеличению товарной урожайности на 20%.

 

⒉ Глинистые почвы

Глинистые почвы представляют противоположную проблему. Вода впитывается очень медленно из-за мелких частиц и крошечных пор. Слишком быстрая подача воды приводит к образованию луж на поверхности, что может привести к стоку воды, эрозии и заболачиванию корневой зоны.

Проектирование должно быть сосредоточено на обеспечении медленной скорости впитывания почвы.

• Расстояние между эмиттерами может быть намного шире. Мощное капиллярное действие глинистой почвы оттягивает воду на значительные расстояния, часто более метра. Более широкое расстояние снижает стоимость системы без ущерба для распределения воды.

• Крайне важно использовать эмиттеры с низким расходом. Эмиттеры производительностью от 0,5 до 1,2 л/ч входят в стандартную комплектацию. Такое медленное нанесение позволяет воде впитываться, а не скапливаться на поверхности, предотвращая отходы и повреждение почвы.

• Ваша стратегия орошения должна использовать более длинные и менее частые циклы. Высокая способность глины-удерживать воду означает, что ее можно «наполнить» и оставить на несколько дней. Для очень тяжелых глин или наклонных почв рассмотрите возможность «импульсного орошения». Этот метод применяет воду в течение определенного периода времени, делает паузу для полной инфильтрации, а затем возобновляет цикл. Этот метод может полностью исключить сток и обеспечивает точное управление водными ресурсами.

 

⒊ Суглинистые почвы

Суглинистые почвы часто считаются идеальными для сельского хозяйства. Они обеспечивают хорошее удержание воды из илистых и глинистых компонентов в сочетании с хорошей аэрацией и умеренным поглощением песка. Этот тип почвы обеспечивает максимальную гибкость при проектировании капельного орошения. Стандартный или «средний» подход обычно работает очень хорошо.

Типичные параметры включают умеренное расстояние между эмиттерами и среднюю скорость потока, обычно от 1,0 до 2,0 л/ч. Они обеспечивают классическую форму смачивания в форме луковицы-, которая эффективно смачивает большой объем корней.

В случае с суглинком фокус дизайна немного смещается. Вместо того, чтобы бороться с физическими свойствами почвы, основной целью становится достижение максимально возможной равномерности распределения по всему полю. Каждое растение должно получать одинаковое количество воды и питательных веществ.

 

 

Ⅳ. Покорение наклонной местности

Проектирование капельного орошения для холмистой и неровной местности представляет собой серьезную инженерную задачу. Целью является подача точного и равномерного количества воды к каждому растению, независимо от положения склона, предотвращая при этом эрозию почвы. Обычный план-плоской поверхности, примененный к склонам, не будет работать.

 

Гравитационный вызов

Основная проблема – это повышение давления. На давление воды в трубопроводных системах напрямую влияет перепад высот.

На каждый 1 метр подъема вы теряете около 0,1 бар (или 1,45 фунтов на квадратный дюйм) давления. На каждый 1 метр падения высоты вы получаете такое же давление.

Последствия драматичны. В системах, использующих стандартные, не-эмиттеры с компенсацией, те, что расположены внизу склона, получают гораздо более высокое давление и сбрасывают гораздо больше воды, чем эмиттеры, расположенные наверху. Это приводит к чрезмерному-поливу и потенциальному стоку воды у подножия холма, а также к хроническому-недополиву и стрессу растений наверху.

 

Стратегия 1: Контурная компоновка

Первым и наиболее важным шагом в управлении уклонами является физическая компоновка системы. Вы должны работать с естественной формой земли.

Принцип заключается в установке всех капельных лент или отводов так, чтобы они как можно точнее повторяли естественные контурные линии земли. Это означает, что сама капельная линия остается относительно ровной по всей длине.

Главные линии снабжения, или подмагистрали, должны затем проходить прямо вверх или вниз по основному склону, чтобы питать отводы уровня. Такая компоновка концентрирует изменение высоты в подмагистрали, где им можно управлять, и сводит к минимуму изменение давления вдоль любой отдельной капельной линии. Это основа хорошего дизайна склона.

 

Стратегия 2: Эмиттеры,-компенсирующие давление

Стратегия 3: Контроль зоны

Для больших полей или местности с очень крутыми или холмистыми склонами необходим более продвинутый уровень управления. Это достигается за счет разделения всей орошаемой площади на более мелкие и более управляемые «зоны» на основе диапазонов высот.

Идея проста. Вы группируете отводы в пределах одинаковых диапазонов высот (например, 5-метровую вертикальную полосу) в одну зону.

Каждая зона затем контролируется своим собственным выделенным клапаном и питается от своей собственной подсети. Это обеспечивает независимую работу зон. Вы можете настроить время полива для каждой зоны, чтобы учесть различное воздействие солнца или почвенные карманы.

Более того, если разница давлений между зонами значительна, на головке подмагистрали каждой зоны можно установить фиксированный регулятор давления. Это гарантирует, что вода, поступающая в каждую зону, уже имеет идеальное рабочее давление для излучателей ПК внутри нее, обеспечивая максимальную точность управления.

 

Комплексный контроль эрозии

По-настоящему профессиональный дизайн выходит за рамки просто подачи воды и включает в себя комплексное планирование сохранения почвы. Мы представляем это как многогранную-стратегию устойчивого земледелия на склонах.

⑴Во-первых, используйте мульчирование и покровные культуры. Посадка постоянных или сезонных покровных культур в междурядьях-защитит обнаженную поверхность почвы от воздействия дождевых капель. Корневая система стабилизирует почву, а растительность замедляет потенциальный поверхностный сток, резко увеличивая инфильтрацию воды.

⑵Во-вторых, при необходимости используйте импульсное орошение. Даже при использовании полноценных систем ПК импульсное внесение воды на крутых склонах с глинистыми почвами может стать эффективной окончательной защитой от локального стока вокруг источников загрязнения.

⑶В-третьих, тщательно обслуживайте систему. Регулярно ходите по линиям и проверяйте наличие утечек.

 

 

Ⅴ. Долгосрочное-здоровье почвы

Капельное орошение – это больше, чем просто метод полива. Это инструмент, который активно влияет на физические и биологические свойства вашей почвы в долгосрочной перспективе. Понимание этих эффектов позволит вам управлять своей землей для достижения устойчивой продуктивности.

 

⒈ Положительное воздействие на почву

Капельное орошение способствует оздоровлению почвенной среды несколькими ключевыми способами.

Это существенно снижает уплотнение почвы. В отличие от спринклеров или паводкового орошения, поверхность почвы между капельными линиями остается относительно сухой и никогда не подвергается уплотняющей силе падающих капель воды или разжижающему эффекту погружения. Это сохраняет здоровую, работоспособную структуру почвы.

Недостаток насыщения приводит к улучшению аэрации почвы. Постоянно влажная, но не переувлажненная корневая зона создает идеальную аэробную среду, необходимую для здорового дыхания и функционирования корней.

Эта стабильная, хорошо-аэрируемая и постоянно влажная среда поддерживает процветание почвенного микробиома. Полезные бактерии, грибы, такие как микоризы, и другие микроорганизмы процветают. Эти организмы обеспечивают круговорот питательных веществ, подавление болезней и создание стабильных почвенных агрегатов.

 

⒉ Управление соленостью

Наиболее серьезной долгосрочной-проблемой капельного орошения, особенно в засушливых и полузасушливых регионах, является управление засолением почвы.

Механизм прост. В капельных системах подается вода с растворенными солями. Когда растения поглощают воду и вода испаряется с поверхности почвы, остаются соли. Со временем эти соли накапливаются по периметру смоченной луковицы, часто образуя «кольцо» высокой солености на краю корневой зоны.

Риск заключается в том, что сильные дожди могут растворить это концентрированное солевое кольцо и смыть его обратно в активную корневую зону, вызывая внезапный осмотический стресс, ожог листьев или серьезное повреждение урожая.

  Решением является метод упреждающего управления, называемый выщелачиванием.

• Выщелачивание предполагает намеренное использование большего количества воды, чем необходимо сельскохозяйственным культурам, во время конкретных запланированных ирригационных мероприятий. Эта избыток воды растворяет накопившиеся соли и смывает их вниз, под корневую зону, от вреда. Необходимое количество дополнительной воды и есть «фракция выщелачивания».

• Требуемая доля выщелачивания напрямую зависит от двух факторов: солености вашей оросительной воды (измеренной в электропроводности или ЕС) и солеустойчивости вашей конкретной культуры. Например, рекомендации по распространению сельскохозяйственных знаний могут рекомендовать 15 % долю выщелачивания при использовании умеренно соленой воды (например, ЕС 1,5 дСм/м) на культурах, чувствительных к соли, -таких как салат или клубника. Для более толерантных культур, таких как хлопок или спаржа, потребуется меньшая фракция выщелачивания.

• Единственный способ эффективно контролировать засоление – это периодическое тестирование почвы и воды. Мониторинг уровня ЕС в почве позволяет корректировать методы выщелачивания и обеспечивать долгосрочную-жизнеспособность земель.

 

 

Ⅵ. Основы установки

Идеальный дизайн на бумаге может быть скомпрометирован плохой реализацией на местах. Процесс установки лент капельного орошения — ответственный этап, требующий внимания к деталям. Соблюдение контрольных списков перед-установкой и компоновкой помогает избежать распространенных ошибок, которые могут снизить производительность системы на протяжении всего срока ее службы.

 

Контрольный список перед-установкой

⒈ Промойте систему. Прежде чем подсоединить одинарную капельную ленту, тщательно промойте магистрали и подмагистрали проточной-водой. Это удалит любую почву, стружку ПВХ и другой мусор, оставшийся после строительства, который может мгновенно засорить ваши новые излучатели.

⒉ Сориентируйте излучатели. При разматывании и укладке капельной ленты старайтесь следить за тем, чтобы выпускные отверстия эмиттеров были направлены вверх. Этот простой шаг помогает предотвратить попадание мелкого осадка в воду непосредственно в выпускные отверстия эмиттера во время выключенных-циклов, что снижает риск засорения.

⒊ Избегайте растяжки. Укладывайте ленту без натяжения. Не затягивайте его сильно, чтобы он выглядел прямым. Капельная лента значительно сжимается в холодную погоду и расширяется в жару. Растянутая леска создает огромную нагрузку на фитинги и может вырваться из разъемов.

⒋ Закрепите линии. Закрепите ленту на земле. Это можно сделать с помощью проволочных кольев через каждые несколько метров или покрыв ленту легким слоем почвы. Это предотвращает перемещение ленты ветром, а также ее смещение и «извивание» по слоям из-за теплового расширения и сжатия.

⒌ Включите промывку. Каждая боковая линия должна иметь возможность промывки. Установите промывочные клапаны или используйте простые откидные-заглушки на каждом конце линии. Периодическое открытие этих концов позволяет удалить осадок, скопившийся на ленте, сохраняя эмиттеры чистыми и обеспечивая равномерный расход.

 

Ⅶ. Заключение

Истинная сила капельного орошения заключается не в самой ленте, а в точности системы, разработанной в полной гармонии с уникальной средой фермы. Овладев основными принципами, вы превратите простую трубку в краеугольный камень.современного, устойчивого сельского хозяйства.

 

Свяжитесь сейчас