Капельный полив и орошение в промышленных масштабах от 1 до 500 Га

Суть капельного полива

Капельное орошение — метод медленного полива (от 2 до 20 л/час на 1 метр) по системе пластиковых труб малого диаметра, оборудованных капельницами. Вода подается точечно в прикорневую зону растений. Более 90% воды поглощается корнями, так как глубокое просачивание и испарение минимизированы. Этот метод требует более частого полива, раз в 1-3 дня, что создает благоприятный для растений уровень увлажнения почвы.

При этом  объем и регулярность подачи воды и удобрений очень точны и технически просто регулируется.  Это позволяет подавать столько воды, сколько требуется растениям на каждой фазе его развития.

Благодаря особой конструкции капельниц, вода при поливе поступает ко всем растениям одновременно и равномерно, в любой точке поля, количество воды одинаково.

Следует отметить, что при капельном поливе упрощается агротехника — в технологии обработки почвы как предпосевной, так и в процессе вегетации. Удобрения осенью вносятся в
гораздо меньшем количестве, но глубокое рыхление и максимальное уничтожение сорняков обязательно. Не требуется нарезка борозд на пропашных культурах, а после 2х-3х первых культиваций с/х техника практически на поле не выходит. Применение сеялок точного высева исключит прореживание, а гербициды вносимые с водой и отсутствие полива в междурядьях резко замедляют рост сорняков.

История капельного полива

На территории СССР опыты применения внутрипочвенного орошения известны с 1935 года. Еще тогда в практике орошения разрабатывали и применяли системы полива с использованием сети из асбоцементных и перфорированных пластмассовых труб.   В 80-е системы капельного полива активно внедрялись в Молдавии и Крыму, но широкого развития они не получили из-за несовершенных систем фильтрации.

Современная технология пришла к нам из Израиля. По легенде капельный полив был изобретен случайно. В 1955 году израильский гидротехник Симха Бласс прогуливался мимо зеленой изгороди и заметил, что один куст более развит и высок. Видимых причин этому не было — ежедневный полив осуществлялся системой дождевания,  проложенной вдоль зеленых насаждений, между поливами грунт выглядел одинаково сухим.

Гидротехник решил проверить состояние грунта около ствола куста и, копнув на длину лопаты, выяснил причину — капли воды из протекающего соединения трубы увлажняли верхний слой грунта лишь слегка, но в
глубине грунт был увлажнен куда больше. И влажного грунта достигала корневой системы только этого куста. Именно Симха Бласс в ходе дальнейших экспериментов создал первую систему капельного  орошения.

В России данные системы появились впервые в южных регионах в 1996 г. и активно начали внедряться в садах и на овощных плантациях с 1999 г.

В Израиле в условиях бедных почв и засух с помощью капельного полива получают большие урожаи. В России данные системы появились впервые в южных регионах в 1996 г. и активно начали внедряться в садах и на овощных плантациях с 1999 г.

Преимущества капельного полива для растений

• предотвращение образования земляной корки у корней, хорошая аэрация почвы. Капельное орошение поддерживает влажность почвы в оптимальных пределах. Это обеспечивает дыхание корней на протяжении всего цикла роста, не прерывающееся во время или непосредственно после орошения. Почвенный кислород позволяет активно функционировать корневой системе.
• отсутствуют ожоги листьев в солнечную погоду. Можно поливать в любое время суток
• снижается численность сорняков так как междурядья остаются сухими,вода поступает непосредственно в корневую зону культурных растений
• почва не подвергается коррозии и не засаливается, что очень часто происходит когда полив ведется напуском
• корневая система при капельном орошении развивается лучше, чем при любом другом методе. Она становится более мочковатой, с обилием активных корневых волосков. Увеличивается интенсивность потребления воды и питательных веществ
• отсутствие избыточного увлажнения, чередование сухих и влажных участков почвы и циркуляция воды по капиллярному принципу, позволяет макропорам оставаться почти сухими, воздух отсюда вытесняется водой не полностью. Поверхностный полив (например, дождевание) сначала перенасыщает почву влагой, подвергая растения стрессу, затем до следующего полива почва переосушается — это другой стресс. Капельное орошение малыми, но долго действующими дозами принуждает растение развиваться постоянно по времени
• снижаются количество болезней и сорняков, переносимых в обычном поливе поверхностной оросительной водой. Снижается возникновение болезней почвы, могущих появиться в анаэробных (отсутствия воздуха) условиях в почве. Отсутствие условий для почвенной гнили
• нет воздействия ветра и испарения

Конструкция системы капельного полива

Вода насосной станцией забирается из источника, проходит через фильтры, обогащается удобрениями и под давлением подается в шланги с капельницей, протянутые вдоль рядов растений. Включение и выключение полива производится либо автоматически либо в ручном режиме

Элементы системы капельного орошения

Насосная станция — насос с подачей от 20 до 350 м3/час и напором 2 5 атм, привод от ВОМ трактора, мотопомпы или электричества, необходимая запорная арматура. На склонах может быть использован естественный напор от вышерасположенного источника.Система капельного полива включает в себя:

• узел очистки воды — песчаные, сетчатые и гидроциклонные фильтры. Комбинация этих фильтров позволяет очищать оросительную воду из любых, даже очень загрязненных источников. Фильтры снабжены автоматизированной системой промывки и собираются в фильтровальные станции производительностью до 500-600 м3/час
• гидроподкормщик/растворные узел — устройство монтируемое в блок с фильтровальной станцией, с помощью которой осуществляется строго дозированная и своевременная подача минеральных удобрений через систему капельного орошения непосредственно к корням каждого растения
• магистральные трубопроводы — пластмассовые трубы либо гибкий армированный рукав «Лэй-флет», диаметр которых соответствует требуемому расходу воды. Подводят очищенную и удобренную воду от источника к капельным линиям
• капельные линии— специальные шланги с встроенными капельницами. Обычно укладываются вдоль рядов растений, параллельно друг другу. Именно они непосредственно орошают растения. Капельные линии отличаются сроком службы (толщиной стенки), конструкцией капельниц, расстоянием между капельницами (10, 15, 30 см и др.), расходом воды на 1 капельницу (от 0.5 до 8 л/час)
• водораспределительная и регулирующая аппаратура — вентили, задвижки, клапаны, с ручным или автоматическим приводом для регулирования очередности и продолжительности подачи воды на поливной участок

Экономия и повышение урожайности при капельном поливе

• прибавка к урожаю до 100% , если вы раньше выращивали без орошения, и до 50 %, если орошали дождеванием. По статистике, урожайность при переходе на капельный полив повышается на 20-40% у плодовых культур и винограда, и на 50-80% у овощных. Период созревания сокращается на 5-10 дней
• малый расход воды, т.к. вода не уходит на испарение, увлажняется только прикорневая зона растений, от 30 до 60% объема общей площади, отсутствуют потери от стока и глубокого просачивания воды. Благодаря точечному увлажнению корня, сельскохозяйственные культуры усваивают до 95% поданной воды. Экономия воды по сравнению с другими методами полива — до 50%
• удобное и экономное внесение удобрений, подкормок, средств защиты растений вместе с водой. Питание растения при капельном орошении наиболее эффективно. Растворенные удобрения вносятся непосредственно в корневую зону вместе с поливом. Происходит быстрое и интенсивное поглощение питательных веществ вследствие большой развитости корневой системы на увлажненном участке почвы. Это самый эффективный способ внесения удобрений в засушливых климатических условиях
• инсектициды и фунгициды не смываются с листвы
• температура почвы при капельном орошении выше, чем при поверхностном поливе, чтотакже благоприятно сказывается на более раннем созревании растений
• прямое поступление удобрений в непосредственно в тот участок почвы, где развивается корневая система, причем в строго рассчитанных нормах и в нужное время увеличивает урожайность и обеспечит более экономное (до 50 %) и эффективное их использование
• трудовые затраты ниже. 3-4 оператора могут управлять поливом в течении сезона на площади 150-200 га, благодаря автоматизации управления системой капельного орошения. Намного снижается потребность в использовании сельскохозяйственных машин за счет менее частой обработки почвы, внесению химикатов и удобрений с оросительной водой

Упрощение технологий ухода

• сбор плодов и уход за листьями осуществляется вне зависимости от времени полива
• возможность выращивать растения на умеренно-засоленных почвах, применение для полива слабосоленой воды. При капельном орошении происходит интенсивное выщелачивание солей вблизи капельниц. Накопление солей по краям не оказывает слишком сильного воздействия на развитие растений. Вода и питательные вещества поглощаются частью корневой системы из выщелоченных зон почвы
• малые поливные нормы позволяют не только сохранить остродефицитные водные запасы, но и не допустить возможный вынос вредных веществ с дренажными стоками обратно в поверхностные или подземные источники
• возможность осуществлять орошение на участках с большим уклоном и сложным рельефом без террасирования. При капельном орошении нет необходимости выполнять террасирование поля под оросительную систему, т.е. снимать и удалять плодородный слой, закрепленный растительностью, часть оголяя неплодородные пылящие грунты. При капельном полива предотвращается эрозия (размыв) почвы даже на больших естественных уклонах
• технически простое регулирование нормы подачи удобрений к каждому растению в зависимости от изменяющихся потребностей сельскохозяйственных культур на всем протяжении их роста. Таким образом, капельное орошение — это не только способ увлажнения, но и способ внесения удобрений. Особенно это эффективно при внесении быстро мигрирующих удобрений, например, азота — как основного удобрения в сельском хозяйстве. Многоразовая подкормка небольшими дозами способствует значительному увеличению урожайности
• вода и удобрения не попадают на междурядья, распространение новых сорняков прекращается, развитие существующих замедляется
• борьба с сорняками и болезнями упрощается, так как химические вещества в большинстве своем подаются вместе с оросительной водой
• сельскохозяйственная техника может беспрепятственно передвигаться по всему полю — так как междурядья остаются всегда сухими. Особенно это благоприятно сказывается на качество почвы, которая не подвергается уплотнению

Малые поливные нормы позволяют не только сохранить остродефицитные водные запасы, но и не допустить возможный вынос вредных веществ с дренажными стоками обратно в поверхностные или подземные источники

Проектирование системы капельного полива

Для проектирования и расчета стоимости системы капельного орошения вам необходимы следующие данные:

• План орошаемого участка с указанием: а) точных размеров, б) схемы посадки с/х культур, в) полевых и технологических дорог, г) расположения источника воды д) направления и величины уклона участка
• Характеристики водоисточника — а) Химический анализ и минерализация воды, б) дебет источника (сколько можно выкачивать м3 в сутки). Для капельного полива необходим источник воды, достаточный по мощности (дебету). Потребление воды для капельного орошения в зависимости от культуры и стадии вегетации варьируется от 15 до 35 м3/стуки на 1 ГА
• Агрохимический анализ почвы для расчета системы питания и определения потребности в удобрениях

Зачем нужен проект системы капельного полива

Хороший проект системы капельного полива позволит:

• правильно рассчитать производительность всей капельной системы, что бы в жару воды хватило на все растения
• обеспечит, чтобы в течение одних суток полностью орошался весь участок. Мощность установки выбирается по максимальному показателю испарения (мм воды за сутки) для региона, где она размещается. Не стоит забывать, что поливная норма сильно отличается от норм в дождевании. Мы орошаем капельницами только прикорневую зону. Если Вы вышли на оптимальную влажность почвы, Вам просто нужно восполнять потерю воды согласно показателю испарения
• будут учтены дорожные системы хозяйства и удобство агротехнических работ
• будет обеспечена простота включения/выключения и обслуживание системы полива

Важно: статья носит информационный характер. С 2019 года мы не занимаемся капельным поливом. Сейчас мы специализируемся на насосах для с/х, в т.ч. промышленных насосах для капельного полива.