КОНСТРУКТИВНЫЕ ОСОБЕННОСТИ СИСТЕМ КАПЕЛЬНОГО ОРОШЕНИЯ
По конструкции системы капельного орошения для полива огурца могут быть сезонными или сезонно-стационарными. В первом случае вся распределительная и поливная сеть монтируется в начале периода вегетации и демонтируется в конце. Для этого в распределительной сети могут использоваться жесткие трубопроводы, а также ткано-полимерные рукава с разъемными соединительными деталями. В сезонно-стационарных системах распределительная сеть (магистральные, распределительные и участковые трубопроводы) стационарна в подземном варианте, поливная сеть (пленочные полиэтиленовые трубопроводы с интегрированными водовыпусками) — сезонного действия.
В общем виде в состав системы входят такие элементы: источник орошения; насосная станция; напорный трубопровод; узел введения растворов в поливную сеть; узел очищения воды; запорно- регулирующая арматура; магистральный трубопровод; распределительный трубопровод; участковый трубопровод; поливные трубопроводы. Принципиальная схема системы капельного орошения огурца приведена на рисунке 1, а схема поливной сети системы капельного орошения огурца на опорной системе в блочных теплицах ФХ «Молик» — на рисунке 2. Напорообразующий узел, узел внесения удобрений с поливной водой и узел фильтрации показаны на рисунке 3. Система капельного орошения — это совокупность элементов, обеспечивающих забор, очищение, транспортировку и дозированную подачу воды растениям в соответствии с их потребностями.
Схемы поливных модулей приведены на рисунке 4. Одним из основных элементов, определяющих параметры систем капельного орошения, является полиэтиленовый поливной трубопровод. В конструкциях систем капельного орошения овощных культур используются пленочные полиэтиленовые трубопроводы с интегрированными капельными водовыпусками производства зарубежных фирм (Т-Таре, Еurоdrір, Streаmline и др.) с расстоянием между интегрированными водовыпусками, которое обеспечивает с использованием поливов сплошную полосу увлажнения при необходимой глубине в любой период вегетации (см. таблицу). Опыт выращивания огурца на капельном орошении свидетельствует, что наиболее эффективным является использование пленочных полиэтиленовых трубопроводов с расстоянием между водовыпусками 10–30 см.На тяжелосуглинистых почвах целесообразно использовать трубопроводы с расстоянием между водовыпусками 30 см, на легких почвах — не более 20 см.
Источником орошения могут быть река, канал, озеро, пруд, скважина. Забор воды из этих источников и создание необходимого давления осуществляют механическим способом насосными агрегатами с приводом от электродвигателей или двигателей внутреннего сгорания.На небольших площадях при дефиците поливной воды могут использоваться емкости-накопители, поднятые на высоту, которая обеспечивала бы необходимое давление в поливных трубопроводах. В этом случае для полива из емкостей-накопителей вода самотоком подается на поливные модули.Объем емкостей должен отвечать площади орошения и интенсивности водопотребления культуры огурца в зависимости от технологии его выращивания — схемы высева (посадки), наличия или отсутствия мульчирующего покрытия. Как вариант, емкости-накопители могут быть установлены на поверхности земли. В этом случае для подачи воды в поливную сеть и создания необходимого давления устанавливается насос соответствующей мощности.
Схема очищения воды зависит от ее качества. Для использования воды из поверхностных источников применяют двухступенчатое очищение (фильтры с песчано-гравийным заполнением и фильтры сетчатые (дисковые) предохранительные). Если источником орошения является скважина, то может использоваться одноступенчатая схема очищения воды при помощи фильтров сетчатых (дисковых). Фильтры песчано-гравийные могут комплектоваться системой промывки фильтрующего элемента с ручным или автоматизированным управлением.
В конструкциях систем капельного орошения применяются дисковые фильтры производства фирмы «Источник» (ИГиМ УААН) или Netafim (Израиль). Могут использоваться также дисковые фильтры фирм ARKAL, ODIS, EDEN, которые по конструкции схожи между собой. При двухступенчатом очищении воды используются песчано-гравийные фильтры диаметром 400, 800 и 1200 мм с расходом воды, соответственно, 15, 20, 45 м3/ч, их конструкция разработана в ИГиМ УААН. Могут использоваться также песчано-гравийные фильтры РОСТА и зарубежных фирм ARKAL, IRRISERRA, AZUD, ODIS, EDEN и другие — с расходом от 10 до 60 м3/ч. Для магистральных, распределительных, участковых трубопроводов используются полиэтиленовые или поливинилхлоридные трубы отечественного производства, а для создания рабочего давления — глубинные и поверхностные насосы разной мощности зарубежного и отечественного производства.
Для определения потребности растений в воде, в зависимости от вида культуры и фазы ее развития, применяются тензиометры, измеряющие потенциал почвенной влаги. Таким образом, большое количество технических средств, как отечественного, так и зарубежного производства, позволяет спроектировать и создать систему капельного орошения любой конструкции в зависимости от конкретных условий — почвенно-климатических, культуры, схемы посадки, размеров и формы участка. Конструкции систем капельного орошения этих культур в полной мере должны учитывать современные тенденции развития овощеводства. Такие конструкции предусматривают обязательное наличие узла введения удобрений в поливную сеть и химмелиорантов, узла водоподготовки с автоматизированной технологией промывки фильтров, возможность проведения профилактических промывок сети поливных трубопроводов и водовыпусков поливной водой и химреагентами для предотвращения закупорки.
Для внесения удобрений и средств защиты растений от почвенных вредителей используются инжекторы и дозатроны. Инжекторы отличаются простотой и надежностью в работе, принцип их действия базируется на использовании потока воды для всасывания растворенных удобрений на основе создания искусственного разрежения. Монтажные схемы узла для внесения удобрений с поливной водой через инжектор приведены на рисунках 5 и 6.Монтажная схема узла внесения удобрений с дозировочным баком показана на рисунке 7, а с использованием дозатрона — на рисунке 8.ОСОБЕННОСТИ СТРОИТЕЛЬСТВАНа участке предусмотренной для строительства системы капельного орошения предварительно проводится предпосевная обработка почвы и, по необходимости, вносятся почвенные гербициды. Монтаж системы капельного орошения проводится после установки опорной системы. В связи с этим укладка поливных трубопроводов ведется вручную (рис. 5). В начале строительства в соответствии с проектной документацией монтируются фильтростанция и магистральные трубопроводы. Перед укладкой мульчирующего покрытия проводится укладка поливных трубопроводов.После завершения монтажа система обязательно промывается водой в течение 10–15 минут. Для этого вначале промывается фильтр — до появления чистой воды, а затем трубопроводы. После окончания промывки концы поливных трубопроводов закрываются и регулируется давление воды.При рассадном способе выращивания огурца, как с мульчирующим покрытием, так и без него, монтаж системы капельного орошения осуществляется до высадки рассады.При безрассадном способе без мульчирующего покрытия поливные трубопроводы вместе с нетлоновой сеткой подвешиваются на нижнюю проволоку опорной системы. Монтаж их может осуществляться до, после, а также во время высева огурца. При применении мульчирующего покрытия монтаж поливных трубопроводов и системы в целом осуществляется до высева.Оросительный трубопровод укладывают посреди гребня (грядки) под мульчирующую пленку.
ЭКСПЛУАТАЦИЯ
И пленочные поливные трубопроводы, и система в целом могут служить успешно и продолжительное время при соблюдении правил их эксплуатации и при периодическом техническом обслуживании.Одним из основных элементов, от которого зависят долговечность и эффективность системы, является фильтростанция.При использовании песчано-гравийного фильтра на его входе необходимо давление не менее 0,3 МПа. Меньшее давление снижает эффективность промывки песчано-гравийного наполнения обратным потоком воды. Перепад давления на входе в фильтр и выходе из него не должен превышать 0,05 МПа. Наличие большего перепада свидетельствует о необходимости промывки фильтрующего материала. Периодичность промывки фильтра зависит от качества используемой для орошения воды и может изменяться от 1 раза в час до 2 раз в сутки.
Для обеспечения максимальной равномерности полива и долговечности системы используются регуляторы давления, которые должны быть отрегулированы в необходимом диапазоне — 0,055–0,07 МПа. Давление при помощи манометра необходимо проверять при каждом выключении системы. Для надежной работы регуляторов периодически, не менее 1 раза в месяц, необходимо проводить профилактическую промывку.Не менее важным элементом системы капельного орошения является пленочный поливной трубопровод. В процессе его эксплуатации возникает угроза закупорки водовыпусков осадками солей и микроводорослями. Кроме того, снаружи трубопроводы могут повреждаться при проведении разного рода агротехнологических мероприятий, а также грунтовыми вредителями, особенно при использовании тонкостенных труб.
Для нормальной работы пленочных трубопроводов на протяжении длительного периода необходимо проводить такие профилактические мероприятия, как: Периодическая промывка трубопроводов для устранения нерастворимых остатков удобрений, зависших частиц, попавших в трубопровод в результате механических повреждений, водорослей. Для этого необходимо открыть концы трубопроводов и промывать их до появления чистой воды. Частота промывок зависит от конкретных условий, но проводить их надо не реже, чем 1 раз в месяц. Подкисление воды позволяет избежать закупорки водовыпусков солями кальция.
Наиболее эффективна в этом смысле азотная кислота, концентрация которой в поливной воде не должна превышать 0,5%, то есть на 1 м3 поливной воды необходимо 5 л чистой кислоты. Длительность промывки — 30 минут. Столько же времени необходимо для промывки чистой водой. Частота — один раз в месяц и обязательно в конце оросительного сезона. Хлорирование позволяет избежать закупорки капельниц водорослями и органическими веществами. Лучше всего использовать жидкую хлорку с концентрацией в ней хлора 12,5%. Для получения необходимой концентрации на 1 м3 поливной воды расходуется 400 г жидкой хлорки. Частота и продолжительность промывки та же, что и при подкислении воды.
Существенно влияют на численность почвенных вредителей мелиоративные и агрохимические мероприятия. Так, например, известкование кислых почв создает неблагоприятные условия для развития многих вредителей. Существенно ухудшает условия развития личинок вспашка на зябь.Химический метод борьбы — это обработка почвы, растений и скоплений вредителей химическими препаратами. Вносят их вместе с поливной водой.Эффективно также использование протравленных приманок — зерна пшеницы, ячменя.Следует помнить, что защита трубопроводов от вредителей — это не главная проблема. Если количество вредителей в поле опасно для растений, необходимо принимать меры для их уничтожения.В конце вегетационного периода пленочные трубопроводы, а также ткано-полимерные рукава демонтируются.Трубопроводы многоразового использования складируются для хранения, одноразового — утилизируются.