Краплинне зрошення

Краплинне зрошення є економічно обґрунтованим і екологічно безпечним способом поливу садів, виноградників, ягідників, овочів та баштанних культур в умовах відкритого ґрунту, а також в теплицях і на присадибних ділянках.

Краплинне зрошення - спосіб поливу рослин, при якому волога подається тривалий час в обмежених кількостях прямо в прикореневу зону рослин.

Спосіб краплинного зрошення використовують в промислових масштабах з початку 60-х років минулого століття. Позитивні результати, отримані за короткий час, сприяли швидкому поширенню краплинного зрошення в багатьох країнах світу.

Термін краплинне зрошення має ряд синонімів: крапельний полив, мікрокраплинний полив, мікрокраплинне зрошення, система крапельного поливу, тощо.

Краплинне зрошення характеризується рядом технологічних особливостей, головними з яких є:
- локальний характер зволоження ґрунтів переважно тільки в зоні розвитку основної маси кореневої системи;
- використання для налаштування водорозподільної мережі систем краплинного зрошення інертних відносно навколишнього середовища матеріалів, насамперед полімерних.

 

Зміст

- Переваги краплинного зрошення

- Фертигація. Підготовка і внесення добрив з поливною водою

- Класифікації систем краплинного зрошення

- Основні елементи систем краплинного зрошення

- Технічні характеристики крапельниць і поливних стрічок

- Практичне застосування крапельного зрошення

- Особливості проектування систем краплинного зрошення

 

 Переваги краплинного зрошення

Порівняно з традиційними способами поливу (дощування, полив по борознах) краплинне зрошення має такі основні переваги: 

Аерація грунту - не відбувається перезволоження грунту, і це забезпечує інтенсивне дихання коренів протягом усього періоду вегетації, не переривається під час або одразу після зрошення. Грунтовий кисень дозволяє активно функціонувати кореневій системі.

- Економія води (від 50–70% до 2–5 разів); електроенергії (50–70% і більше), добрив (20–50%) тощо. Ефективність зрошення сягає 85–90%, оскільки вода надходить безпосередньо до кореневої системи рослин, площа поверхні якої становить від 40 до 60% обсягу загальної площі ділянки. Також, знижуються втрати на випаровування та відсутні втрати від периферійного стоку води.

- Істотне (на 30 – 50%) збільшення врожайності сільськогосподарських культур при значному поліпшенні товарної та споживчої якості продукції.

- Забезпечення оптимальних витрат води та добрив відповідно до фізіологічних потреб рослин на основі створення сприятливого водного та поживного режимів ґрунту.

- Високий рівень механізації та автоматизації технологічних процесів (полив, внесення добрив, хімічних меліорантів, засобів захисту рослин) і на цій основі високий ступінь контрольованості екологічних навантажень на на вколишнє природне середовище.

Живлення рослин - розчинені добрива вносяться безпосередньо в кореневу зону разом з поливом. Відбувається швидке і інтенсивне поглинання поживних речовин. Це найефективніший спосіб внесення добрив у посушливих кліматичних умовах.

- Скорочення засобів захисту рослин, оскільки суттєво зменшується забур'яненість (земля між рядками залишається сухою) та ураження рослин грибковими і бактеріальними хворобами (порівняно з традиційними системами зрошення, за яких змочується поверхня листя).

Знижуються трудові та експлуатаційні витрати. Зменшуються витрати трудових ресурсів на здійснення поливів; повільна подача води забезпечує економію енергії і трубопроводів; система слабо чутлива до падіння тиску в трубопроводі; зниження експлуатаційних витрат порівняно з енерговитратами іншими способами зрошення (на 50–70%).

- Виключення впливу вітру на процес зрошення.

- Зниження вимог до систем дренажу.

- Можливість використання мінералізованих вод, що непридатні для поливу іншими способами.

- Відсутність поверхневого стоку, що виключає ерозію ґрунтів і підняття ґрунтових вод, тобто зведення до мінімуму, або цілковите виключення шкідливого впливу на довкілля.

- Можливість освоєння схилових земель (з похилом до 30°) зі складним рельєфом, а також малопродуктивних (малопотужних, піщаних, супіщаних, рекультивованих) земель.

- Зменшення трудовитрат на будівництво, експлуатацію і технічне обслуговування систем мікрозрошення завдяки високій заводській готовності вузлів і повній автоматизації керування процесом поливу.

- Агротехніка. Крапельний полив дозволяє здійснювати обробіток грунту, обприскування і збір урожаю в будь-який час, незалежно від проведення зрошення, оскільки ділянки грунту між рядами протягом усього сезону залишаються сухими.

- Не потрібне планування поверхні ґрунту. 

Проте позитивний результат від впровадження краплинного зрошення може бути досягнуто тільки за суворого дотримання як технології самого краплинного зрошення, так і інших технологічних прийомів вирощування сільськогосподарських культур. При цьому можна уникнути недоліків краплинного зрошення, до яких відносять: засмічування і заростання отворів мікроводовипусків, нерівномірності розподілу води крапельницями; пошкодження пластмасових трубопроводів гризунами та іншими шкідниками, деформацій поливних стрічок, тощо.

 Повернутися до змісту

 

Фертигація. Підготовка і внесення добрив з поливною водою.

Живлення рослин є запорукою одержання високих врожаїв. Для підтримки оптимальної концентрації елементів живлення в ґрунтовому розчині протягом всього періоду вегетації рослин застосовують локальне внесення добрив разом із поливною водою. У закордонній фаховій літературі поливи поживними розчинами називають fertigation в результаті поєднання двох слів – fertilization (удобрення) та irrigation (зрошення). В Україні спосіб внесення мінеральних добрив разом з поливною водою одержав назву фертигація.

Переваги фертигації перед іншими способами внесення добрив такі:
- вода і поживні речовини рівномірно надходять до коренів рослин завдяки добрій розчинності мінеральних добрив;
- удобрювальні поливи проводять враховуючи біологічні особливості рослин, їх потребу в поживних речовинах по періодах росту в будь–якій кількості завдяки дозуванню;

- відсутність потреби в застосуванні самохідних машин і механізмів для розкидання добрив по полю, таким чином зменшується небезпека ущільнення грунту; 

- завдяки нормованій подачі слабо концентрованих поживних розчинів безпосередньо в ґрунт можна уникнути опіків листя і коренів рослин;
- постійна подача удобрювальних розчинів в малих дозах, що розраховані тільки для потреб рослин, запобігає вимиванню їх за межі кореневмісного шару ґрунту і суттєво поліпшує екологічний стан агроландшафтів;
- обґрунтована технологія внесення поживних речовин з поливною водою в порівнянні з традиційними способами внесення добрив забезпечує їх економію до 40%, на 20–25% збільшує кількість врожаю і покращує його якість.

Найбільш ефективним є щоденне внесення добрив, із низькою нормою (3–15 кг/га) за допомогою інжекторів або дозатронів. Для фертигації можна використовувати водорозчинні мінеральні добрива зарубіжного виробництва: Террафлекс, Кеміра комбі, Кристалон, MEG ASOL, FERTICARE, Universol, MadMix, монофосфат калію, аміачна та калійна селітра та ін. З вітчизняних добрив добру розчинність мають аміачна селітра та сечовина. Не можна використовувати рідкі комплексні добрива, тому що траплялися випадки повного блокування системи при їхньому застосуванні. Не рекомендується використовувати слабо розчинні добрива типу нітроамофоски. Завжди треба робити витяжку з добрив і перевіряти її на окремих частинах поливного трубопроводу (можлива специфічна реакція добрив із поливною водою). Внесення добрив потрібно розпочинати через 20 хвилин після початку поливу, коли стабілізуються гідравлічні показники. Тривалість фертигації має становити не менше 30 хвилин з обов’язковим наступним промиванням. Загальна кількість добрив не має перевищувати 1–1,2 кг добрив на 1000 л води. При цьому норми їхнього внесення та співвідношення залежать від ґрунтово–кліматичних умов вирощування, фази розви тку рослин і технології їх вирощування. Вони розробляються спеціалістами для кожної ділянки індивідуально. Із всіх мінеральних добрив найбільш придатними для удобрювального поливу є азотні, потім – калійні, значно гірші – фосфорні добрива, що мають погану розчинність і вступають у взаємодію з солями у зрошувальній воді.

Тому фосфорні добрива необхідно вносити про запас на ряд років під плантажну оранку, або щорічно восени під культивацію. Азотні добрива підлягають вилуджуванню, калійні, навпаки, добре поглинаються ґрунтом. Тому, азотні добрива на ґрунтах з важким механічним складом вносять в другій половині поливу; на легких – в самому кінці для запобігання вимивання NO3 із кореневмісного шару ґрунту. Для ґрунтів з легким механічним складом найбільш широко практикують азотні підживлення. В залежності від рекомендованої дози азот необхідно вносити в 5-7 термінів. Одноразові внесення азоту не повинні перевищувати 30 кг/га діючої речовини. Калійні добрива необхідно вносити через 2-3 години після початку поливів.

При проведенні удобрювального поливу необхідна постійна витрата води для отримання однорідної суміші поживних речовин у зрошувальній воді. Добрива повинні задовольняти таким вимогам: повна, без осаду, розчинність у воді, відсутність осадів, що, як правило, утворюються при реакції з солями у зрошувальній воді; добрива не повинні викликати корозію матеріалів зрошувальної мережі.
Для подачі мінеральних добрив в зрошувальну мережу встановлюють стаціонарний резервуар для добрив (рис. 1), який зв’язаний з основною лінією потоку за допомогою випускних трубок.

Рис. 1. Установка з резервуаром для внесення добрив

1 – резервуар об’ємом 600 л; 2 – ділянковий трубопровід; 3, 4 – манометри; 5 – жиклер; 6, 7, 8 – кран; 9 – зливний кран; 10 - забірна труба; 11 – випускна труба; 12 – фільтр; 13 – заливний отвір.

 

Такі системи мають примусовий пристрій введення поживного маточного (концентрованого) розчину в поливну воду. Для цього вони використовують додаткове стороннє джерело енергії для примусової подачі розчину.
На нових системах краплинного зрошення застосовують удобрювальний вузол інжекторного типу, який використовує потік води для всмоктування добрив шляхом створення штучного розрідження. Вони мають просту і надійну конструкцію (немає рухомих деталей). При цьому недоліком є складність регулювання подачі розчину при змінному тиску, і висока втрата тиску (до 40%). Частіше за все застосовують інжектор типу “Ventury” (рис. 2). Продуктивність трубки “Ventury” знаходиться в межах від 5 до 1950 л/годину, а можливі розміри з'єднання 3,4” – 2”. Для внесення добрив із поливною водою можна використовувати також інжектори, дозатрони іноземного виробництва продуктивністю від 2,5 до 20 м³/годину, і приєднувальними розмірами від 1” до 2”. Основними виробниками цього обладнання є підприємства DGT (Бельгія), VALMATIC (Італія), DOSATRON (Франція), DOSMATIC, VALMONT (США).

Рис. 2. Схема установки системи краплинного зрошення з інжектором типу “Ventury”

1 – фільтр сітчастий; 2 – інжектор типу “Ventury”; 3 – обв’язка; 4 – посудина з добривами; 5 – фільтр дисковий; 6 – регулятор тиску; 7 – краплинна стрічка; 8 – стартер; 9 – труба розвідна. 

Маточні (концентровані) розчини добрив готують раніше на спеціальній установці, що дозволяє механізувати їх приготування. 

  Повернутися до змісту

 

Класифікації систем краплинного зрошення

Існує декілька видів класифікацій систем краплинного зрошення: за конструкцією, за розміщенням трубопроводів, за ступенем автоматизації, за характером зволоження ґрунту.

За конструкцією розрізняють:
- стаціонарні системи – призначені для поливу багаторічних насаджень і рослин в теплицях. Вони потребують відносно великих капітальних затрат;
- стаціонарно-сезонні системи – застосовують для поливу однорічних культур, і потребують щорічних монтажних і демонтажних робіт, а також затрат на збереження в міжполивний сезон;
- системи сезонного використання – застосовують для зрошення однорічних культур. Поливну трубопровідну мережу виконують із дешевих матеріалів, що потребує щорічного монтажу і демонтажу.
Як показує зарубіжний і вітчизняний досвід, для овочевих культур найефективнішими є конструкції систем краплинного зрошення сезонного та сезонно – стаціонарного типу із-за їх невеликої вартості. В системах сезонного типу всі складові придатні для монтажу на початку і демонтажу наприкінці вегетаційного періоду. В системах сезонно - стаціонарного типу мережу магістральних і розподільних трубопроводів влаштовують стаціонарно з підземним розташуванням багаторічного використання, а мережу ділянкових і поливних трубопроводів – із можливістю щорічного монтажу і демонтажу.

За розміщенням поливних трубопроводів:
- системи з укладкою поливних трубопроводів на поверхню ґрунту – застосовують коли бур’яни можна знищувати гербіцидами. При цьому знижується вартість будівництва, але створюються перешкоди для механізованого обробітку ґрунту;
- системи з розташуванням поливних трубопроводів на шпалері – застосовують для поливу плодових і декоративних культур. При цьому покращуються умови механізованого обробітку ґрунту, але збільшуються затрати на створення шпалери. Тому цей спосіб застосовують тільки в тих випадках, коли основну культуру вирощують на шпалері (наприклад у виноградниках);
- системи з укладкою всіх трубопроводів мережі нижче поверхні ґрунту – дозволяють підвищити строк служби поліетиленових трубопроводів. Будівництво можливе тільки на ділянках, ще не зайнятих культурами. Збільшуються капітальні затрати, важко контролювати працездатність трубопроводу і крапельниць, але покращуються умови догляду за культурою і боротьби з бур’янами.
Найкраще себе зарекомендували у виробництві системи з укладкою поливних трубопроводів на поверхню ґрунту, особливо при вирощуванні овочів. При вирощувані садів і виноградників досить часто розташовують трубопроводи на шпалері.

За ступенем автоматизації:
- автоматичні системи – всі технологічні операції по системі (визначення початку поливу, його тривалості, управління водорозподілом, контроль за роботою системи та ін.) виконують автоматично;
- автоматизовані системи – технологічні операції на системі автоматизовані частково;
- системи з ручним управлінням – всі технологічні операції управління системою виконує оператор.

Системи за ступенем автоматизації підбирають в залежності від цінності вирощуваних сільськогосподарських культур.

За ступенем відповідності інтенсивності водоподачі і водоспоживання: 

- абсолютно синхронні системи – водоподача на системі протягом вегетації і доби відповідає водоспоживанню сільськогосподарських культур і їх фізіологічним особливостям. Системи потребують безперервного управління і регулювання інтенсивності водоподачі, що досягається досить складними технічними засобами. Інтенсивність водоподачі в жаркі години доби повинна в 1,5-2,0 рази перевищувати середньодобову, що потребує збільшення пропускної здатності трубопровідної мережі; 
- системи синхронні в добовому циклі – відповідність водоподачі і водоспоживання протягом вегетації і в середньому за добу. Водоподача протягом доби здійснюється монотонно з середньодобовою інтенсивністю. Пропускна здатність мережі є мінімально можливою;
- напівсинхронні системи – відповідність водоподачі протягом вегетації і періодичності поливу протягом доби з видачею добової норми водоспоживання. Потребують організації водообігу на системі, а порівняно висока інтенсивність водоподачі збільшує пропускну здатність трубопроводів;
- періодичні системи – відповідають водоподачі водоспоживання протягом вегетації і потребують організації водообігу на системі. Занижені вимоги до водопідготовки.
Важко витримати всі необхідні умови для водоспоживання сільськогосподарських культур, тому частіше застосовують періодичні системи, вода в яких подається з досить великими перервами.

За характером зволоження:
- локальне зволоження ґрунту безпосередньо біля кожної рослини – крапельниці встановлюють безпосередньо біля кожного дерева чи куща, якщо густота рослин до 2,6 тис. шт./га.
- смугове локальне зволоження ґрунту вздовж рослин – крапельниці встановлюють вздовж ряду рослин, застосовують при густоті рослин більше 2,6 тис. шт./га.

За характером зволоження системи підбирають насамперед в залежності
від сільськогосподарських культур (при поливі садів або овочів).

  Повернутися до змісту

 

Основні елементи систем краплинного зрошення

Вибір конструкції систем краплинного зрошення залежить від кліматичних, геоморфологічних, ґрунтових, гідрогеологічних, геологічних і господарських умов території, а також якості води для зрошення. Основними елементами систем краплинного зрошення є: водозабір, насосна станція, вузол підготовки води та внесення добрив, мережа магістральних, розподільних і поливних трубопроводів з крапельницями, лінії зв’язку, система автоматизації, вітрозахисні лісосмуги,та ін. (рис. 3).
У кожному випадку конструкція системи може змінюватись відповідно до конкретних умов її застосування. При цьому, надійність роботи систем краплинного зрошення визначається її основними елементами, до яких, насамперед, належать крапельниці та технічні засоби підготовки (очищення) води.

Рис. 3. Схема системи краплинного зрошення

1 – водозабір; 2 – насосна станція; 3 – головна засувка; 4 – фільтр; 5 – водомірний пристрій; 6 – манометр; 7 – канали зв’язку; 8 – вузол для внесення добрив; 9 – магістральний трубопровід; 10 – розподільний трубопровід; 11 – дистанційна засувка; 12 – поливні трубопроводи; 13 – крапельниці; 14 – датчик необхідності поливу; 15 – пульт управління.

Джерелом зрошення можуть бути річки, озера, водосховища, обводнювальні і зрошувальні канали, води місцевого поверхневого стоку, а також підземні води. Водозабірні споруди і насосні станції обладнують сміттяутримуючими ґратами. Оскільки якість води природних джерел не завжди відповідає сучасним вимогам, одним із головних елементів систем краплинного зрошення є засоби очищення води від механічних і біологічних забруднень.

Технологічну схему очистки води для конкретної ділянки обирають, виходячи з якості води у джерелі водопостачання, прийнятих типів трубопроводів та їхніх вимог до ступеня очищення води. Розчинні добрива перед подачею їх у зрошувальну мережу підлягають також попередньому очищенню.

  Повернутися до змісту

 

Технічні характеристики крапельниць і поливних стрічок

В наш час найбільшого розповсюдження набули системи з відносно дешевими поліетиленовими стрічками, в яких вмонтовані емітери різних конструкцій. З точки зору строку експлуатації трубка буває однорічна, або багаторічна. В кожної з них є свої переваги і недоліки. В принципі недоліки зводяться до ціни, нерівномірності зрошення і можливості повторного використання. Останнім часом стало питання вибору виробника системи краплинного зрошення (в основному виробника зрошувальної трубки) остільки більш ніж 20 підприємств виробляють подібну продукцію.
В найбільш узагальненому вигляді всі крапельниці поділяють за способом розміщення щодо поливного трубопроводу на два основних типи (види): тупикові (ON LINE), що монтують на зовнішньому боці трубопроводу, та інтегровані (IN LINE), що розміщені всередині самого трубопроводу при його виробництві. Тупикові крапельниці з’явились першими і 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.
Серед крапельниць, як тупикових, так і інтегрованих, розрізняють крапельниці з регульованою та нерегульованою витратаю води. Перші з них характеризуються постійними витратами в певному діапазоні зміни робочого тиску. Їх застосування дає можливість забезпечити вищу рівномірність водорозподілу вздовж поливних трубопроводів більшої довжини на рівнинних ділянках і в умовах змінного рельєфу. З технічної точки зору вони є більш складними, а значить, і дорожчими. В нерегульованих крапельницях витрата є функцією тиску. Тому вони можуть застосовуватися здебільшого на рівнинному рельєфі, або на силових землях при використанні спеціальних схем розміщення поливних трубопроводів і засобів регулювання тиску на кожному поливному трубопроводі. Це робить такі схеми більш громіздкими, а системи краплинного зрошення з їхнім застосуванням – дорожчими.

Крапельниці можуть також розрізнятися за способом регулювання витрат, режимом течії води, формою, розмірами, іншими конструктивними особливостями. В практичній роботі знання таких технічних тонкощів не є необхідним. Більш важливим, є те, що тупикові крапельниці можна застосовувати лише за умови монтажу на жорстких, переважно поліетиленових трубах циліндричної форми діаметром 12, 16, 20 та 25 мм з товщиною стінки від 0,7 до 2,2 мм. А інтегровані крапельниці можна встановлювати як у жорстких трубах, так і плівкових. При цьому в жорстких трубах можуть монтуватися інтегровані крапельниці, як правило, двох видів за формою – плоскі та циліндричні. При рівності всіх інших умов, застосування перших є більш доцільним, оскільки вони створюють менший опір всередині труби, а, отже, при їхньому застосуванні втрати тиску вздовж трубопроводу будуть меншими. Це дає можливість використовувати трубопроводи більшої довжини при одній і тій самій рівномірності водоподачі, особливо за умови застосування крапельниць з нерегульованими витратами. Що стосується плівкових трубопроводів з інтегрованими крапельницями, то за конструкцією і принципом їхнього розміщення можна виділити два основні типи: трубопроводи з крапельницями, що розміщуються дискретно, через певний інтервал всередині трубопроводу, та крапельниці, що мають форму суцільного лабіринту з регулярно влаштованими впускними та випускними отворами, розташованими з внутрішнього та зовнішнього боків трубопроводу, відповідно. При цьому крапельниці першого типу можуть бути як регульованими, так і нерегульованими; другого – здебільшого нерегульовані.

Плівкові трубопроводи обох типів є сьогодні найбільш поширеними. Завдяки появі плівкових трубопроводів з інтегрованими крапельницями краплинне зрошення отримало широке і практично безальтернативне використання для поливу овочевих, баштанних і багатьох цінних технічних культур у відкритому ґрунті.

Всі поливні трубопроводи можна розділити на декілька видів:
- стрічки (плівкові трубопроводи) – отримують при склеюванні смужок поліетилену, в результаті чого утворюється канал водовипуску (Aqua TraXX, T-Tape, Ro-DRIP);
- трубки – центрально витягнутий продукт, що отримують за допомогою екструдерів (Drip In, ЭЛКО, Eurodrip, Netafim).

Класифікація за типом крапельниці:
- жорсткі крапельниці – окремий елемент трубки краплинного зрошення з великою кількістю лабіринтів. Бувають плоского і круглого типу (Drip In, ЭЛКО, Eurodrip, Netafim);
- м’які крапельниці – невіддільний елемент трубки краплинного зрошення (Aqua TraXX, T-Tape, Ro-DRIP).

Класифікація за ступенем компенсованості:
- не компенсовані – при зміні тиску змінюється витрата води (Drip In Classic, new GR Eurodrip);
- компенсовані – при зміні тиску всередині трубки краплинного зрошення витрата води залишається незмінною (Aqua TraXX, T-Tape, Drip In PC, PC2 Eurodrip).

На ринку України представлена велика кількість плівкових трубопроводів з інтегрованими крапельницями, переважно іноземного виробництва.
Крапельні трубопроводи мають різні технічні характеристики (діаметр, товщину стінки, відстань між крапельницями, величину витрат, тощо) та вартість. Тому, при облаштуванні системи зрошення вибір типу поливного трубопроводу є складним завданням і має здійснюватися кваліфікованими фахівцями. Треба сказати, що саме правильний вибір типу поливного трубопроводу та його розміщення в плані дає можливість створити систему краплинного зрошення, що за своїми технічними можливостями зможе забезпечувати реалізацію технологічного процесу з потрібною надійністю. 
Основною вимогою при виборі поливного трубопроводу має бути максимальна відповідність його технічних характеристик конкретним умовам застосування за критерієм „ціна – якість”.

   Повернутися до змісту

 

Практичне застосування крапельного зрошення

Враховуючи, що тенденція зростання дефіциту прісної води є дуже поширеною, системи крапельного поливу є найбільш перспективними, оскільки вони є найбільш водозберігаючими.

Правильне використання систем краплинного поливу забезпечує отримання максимально високих врожаїв при мінімальній витраті води на одиницю площі.
Системи крапельного поливу, за умови грамотного їх використання, забезпечують локальне зволоження грунту з подачею поливної води і розчинів добрив в прикореневу зону, звідки волога найбільш інтенсивно споживається рослинами.
При крапельному поливі практично відсутній відтік води за межі кореневого шару, що сприяє не тільки більш раціональному використанні водних ресурсів, а й підтримці хорошої меліоративної обстановки на ділянці в цілому.
Зволоження грунту в зоні більш інтенсивного споживання вологи корінням і можливість безперервного постачання рослин вологою, що виключає прояв водного стресу, сприятливо позначається на активізації ростових процесів.
Спільне нормоване внесення в грунт води і добрив є організаційною, технологічною та екологічною основою оптимізації умов вирощування для отримання високих врожаїв сільськогосподарських культур та їх високої якості. В основу цього методу покладено використання різних систем крапельного поливу з одночасною подачею розчину добрив, що дозволяє постійно підтримувати вологість грунту в оптимальній пропорції в системі "вода-повітря" в грунті і подавати рослинам добрива невеликими дозами. Це сприяє підвищеній їх засвоюваності, меншому вилуговуванню у порівнянні з традиційними методами внесення добрив і, як результат, більш високому коефіцієнту засвоюваності рослинами поживних речовин. Крім того, така система внесення добрив з поливом - фертигація дозволяє вносити збалансовану кількість азоту, фосфору, калію та інших елементів живлення з урахуванням фаз росту рослин. Подача розчинів добрив з поливною водою призводить до більш рівномірного розподілу їх у всьому зволожуючому шарі. Крапельно-зволожуваний шар грунту розташований в зоні основної маси коренів, має певні горизонтальні і вертикальні розміри, залежно від типу грунтів і дози поливу.

Величезну популярність на сьогоднішній день серед великих фермерських господарств, дачників і окремих домогосподарств набуває методика крапельного зрошення. Завдяки точковій цілеспрямованій подачі вологи в прикореневу зону рослини полив по системі крапельного зрошення більш продуктивний і економічний. Подібний спосіб меліорації дозволяє рослинам отримувати саме ту кількість води яку їм необхідно, грунт зрошується рівномірно і постійно, що дозволяє уникнути посухи і надлишку вологи.

До переваг крапельного зрошення необхідно віднести можливість поливу у важкодоступних місцях зі складним ландшафтом.
Точковий полив не тільки дає можливість заощадити воду, але і попереджає розвиток бур'янів навколо вирощуваних культур.
Крім того, зволоження коріння, дозволить уникнути попадання вологи на листя, яка в спекотну сонячну погоду може призвести до опіків.

Система крапельного зрошення складається з стандартного набору елементів і принцип її будови полягає в наступному. З джерела водопостачання, пройшовши попередню фільтрацію, рідина потрапляє в магістральний трубопровід, це ділянка системи подає очищену воду по розвідний системі труб. По розгалуженому трубопроводу вода вже йде під тиском, (для чого необхідно оснастити систему регулятором тиску) і подається до крапельної лінії. Система передбачає не тільки полив але і внесення добрив.
Одна з зручностей системи крапельного зрошення полягає в тому, що шланги можуть бути як з вбудованими крапельницями так і з регульованими. Використання останніх дає можливість застосовувати економний полив не тільки для рівних рядів насаджень, а й для чагарників, дерев у садах, квітів в розаріях, тощо. Труби можуть прокладатися підземним та надземним способом.
Крапельний спосіб поливу дозволяє збільшити обсяг врожаю в кілька разів, і при цьому значно скоротити витрату води і раціонально розподілити добрива.

  Повернутися до змісту

 

Особливості проектування систем краплинного зрошення

На сучасному етапі базова комплектація систем краплинного зрошення складається із водозабірної споруди на джерелі зрошення (1), вузла насосної станції (2), системи управління (3), станції підготовки води (4), водомірного обладнання (5), пристрою для підготовки, змішування і дозування добрив (6), магістрального трубопроводу (7), розподільної трубопровідної мережі (8), та комплекту поливних трубопроводів з крапельницями (9). Принципова схема такої системи зображена на рисунку 4.

Рис. 4. Базова схема комплектації системи краплинного зрошення:
1 – водозабірна споруда на джерелі зрошення; 2 – насосна станція; 3 – блок автоматизації поливу; 4 – станція підготовки води ; 5 – водомірне обладнання; 6 – пристрій для змішування і дозування добрив; 7-8 – магістральна і розподільна трубопровідна мережа; 9 – крапельниці.

 Додатково система може включати запірну арматуру, регулятори тиску, вузли автоматичного контролю і управління системою, а також обліку води. Принцип дії системи полягає в тому, що вода під заданим тиском від насосної станції надходить через вузли підготовки води і добрив в трубопровідну мережу, і далі до крапельниць. Система може працювати як в ручному так і в автоматичному режимі.

Порядок проектування систем краплинного зрошення наступний:
- спочатку розраховують водоспоживання сільськогосподарських культур, що планують вирощувати при краплинному способі зрошення на основі ґрунтових, кліматичних і маркетингових досліджень;

розрахунок кількості поливних трубопроводів по ділянках, згідно схеми посадки рослин;
- розподіл ділянок на поливні блоки (враховуючи довжину рядків, потужність насосно – силового обладнання, дебіт свердловин, конфігурацію полів тощо);
- вибір вузла підготовки води (фільтростанції), враховуючи необхідні витрати води по блоках і тривалість поливу кожної ділянки;
- гідравлічний розрахунок магістральних і розподільних трубопроводів.
Необхідно також визначити щоденну максимальну потребу води з метою перевірки зрошувальної здатності вододжерела, вибору фільтростанції, фасонних частин і арматури. Наприклад, для півдня України максимальну щоденну зрошувальну норму можна прийняти 60 – 70 м³/га. Виходячи з цього проводять попередній розрахунок пропускної здатності фільтростанції за формулою:

Q≥ 60 м³/га · S / T,

де Q – пропускна здатність фільтростанції, м³/годину; S – запланована площа зрошення, га; T – запланований час роботи системи за добу (приймають близько 16 – 20 годин).
Якщо джерело водопостачання задовольняє потреби у воді, то наступним етапом є визначення кількості зрошувальних трубопроводів з урахуванням технології вирощування прийнятих сільськогосподарських культур. Для кожної культури з урахуванням схеми посадки і зайнятої площі потребу в поливних трубопроводах встановлюють:

Lt = Sk · 10000 / L, м,

де Lt – потреба в поливних трубопроводах; Sk – площа зайнята сільськогосподарською культурою; L – відстань між поливними трубопроводами (приймають згідно схеми посадки рослин).

Особливістю проектування і будівництва цих систем є використання типових (модульних) блоків площею 10-12 га для виноградників та саду, і 16-20 га для овочевих культур. Система придатна для застосування у всіх зонах промислового садівництва і овочівництва при похилі місцевості і=0-0,3.
Для прикладу схема модульних ділянок наведена на рис. 5.

Рисунок 5. Схема модульної ділянки краплинного зрошення

 Схема трубопроводів повинна бути ув’язана зі схемою посадки садів, виноградників, або овочевих культур. В плані її проектують, як правило, тупиковою. Магістральні і розподільні трубопроводи проектують із залізобетонних і азбестоцементних труб; ділянкові і поливні трубопроводи – із поліетиленових труб.

Тип труб визначають робочим тиском води в мережі з врахуванням категорії і висоти засипки ґрунту. Вибір матеріалу і типу труб із поліетилену здійснюють за робочим тиском в трубопроводі з урахуванням нормального терміну служби, температури води і способу з’єднання.
За робочий тиск в трубопроводі приймають найбільший можливий в умовах експлуатації внутрішній тиск в мережі при сталому русі води. Робочий тиск в трубопроводі встановлюють на підставі гідравлічних розрахунків.

  Повернутися до змісту

 

За матеріалами підручника Ромащенко М.І., Доценко В.І., Онопрієнко Д.М., Шевелєв О.І Системи краплинного зрошення: навчальний посібник / За ред. академіка УААН М.І. Ромащенка. 

Суниця садова

Малина

Ожина

Чорниця садова (лохина)

Смородина

Агрус

Жимолость

Журавлина

Кісточкові (черешня, вишня, слива)

Листопад 2019
Пн Вт Ср Чт Пт Сб Вс
28 29 30 31 1 2 3
4 5 6 7 8 9 10
11 12 13 14 15 16 17
18 19 20 21 22 23 24
25 26 27 28 29 30 1

?>