Ⅰ. вступ

Чи може крапельне зрошення працювати для вашого конкретного ґрунту та місцевості? Абсолютно. Стрічки для крапельного зрошення є неймовірно універсальними інструментами для сучасного сільського господарства. Цей посібник дає вам експертну структуру, щоб правильно це зробити. Ми розглянемо три основні складові успішного крапельного зрошення.

 

Ⅱ. Рух води в ґрунті

Щоб розробити крапельну систему, вам потрібно зрозуміти, як поводиться вода після виходу з емітера. Основним поняттям є «схема змочування». Це форма вологого ґрунту, яка утворюється під кожним крапельним випромінювачем. Розмір і форма мають величезне значення.

Дві основні сили контролюють структуру змочування: сила тяжіння та капілярна дія. Гравітація проста-вона тягне воду прямо вниз через ґрунт.

Капілярна дія більш складна. Він поєднує в собі адгезію (вода прилипає до частинок ґрунту) і когезію (вода прилипає до себе). Ця сила тягне воду вбік від емітера.

Структура ґрунту є вирішальним фактором. Суміш частинок піску, мулу та глини визначає розмір пор між частинками. Це безпосередньо контролює остаточну форму змочування.

 

 

Ці моделі є чіткими та передбачуваними:

 

• Піщаний ґрунт має великі частки та великі пори, тому сила тяжіння перемагає. Мокнучий малюнок глибокий і вузький, як морква.

• Глинистий ґрунт має дрібні частинки та дрібні пори, що робить капілярну дію дуже сильною. Візерунок стає широким і неглибоким, як млинець.

• Суглинистий ґрунт добре балансує різні розміри частинок. Це створює ідеальну цибулину-форми з хорошою глибиною та шириною.

Розуміння цих основних форм є вашим першим кроком до вибору правильних компонентів для вашої галузі.

 

Ⅲ. Проектування за типом ґрунту

Тепер переходимо від теорії до практики. Мета – створити суцільну вологу смугу вздовж рядків культур. Схеми зволоження від сусідніх випромінювачів повинні достатньо перекриватися. Ваш вибір відстані між випромінювачами, швидкості потоку та графіку поливу має безпосередньо відповідати текстурі вашого ґрунту.

 

⒈ Піщані ґрунти

Піщані ґрунти швидко стікають і утримують мало води. Вода стікає неймовірно швидко. Щоб боротися з цим, дизайн повинен зосереджуватися на сприянні розповсюдженню вбік і збереженні вологи в мілкій кореневій зоні.

Відстань між випромінювачами має бути ближче один до одного. Це важливо для забезпечення вузьких, глибоких моделей зволоження та забезпечення безперервних вологих зон для коренів.

Використовуйте емітери з більшою швидкістю потоку, як правило, від 2,0 до 4,0 літрів на годину (л/год). Це поширює воду швидше, ніж гравітація може тягнути її прямо вниз. Це сприяє ширшому розповсюдженню на поверхні перед початком глибокої вертикальної подорожі.

Стратегія поливу повинна передбачати короткі часті цикли. Застосовуйте воду щодня або навіть кілька разів на день у дуже спекотних умовах. Це поповнює вологість кореневої зони без надмірного-насичування ґрунту та вимивання води та поживних речовин.

 

 

Колись ми працювали на морквяній фермі з супіщаним ґрунтом. Їх початковий дизайн використовував випромінювачі 1 л/год, розташовані занадто далеко один від одного, дотримуючись загальних рекомендацій. Результатом стала серйозна нерівність-рослини безпосередньо під випромінювачами були завеликими, а ті, що між ними, були низькорослими та непроданими.

Переробивши емітери з продуктивністю 2,5 л/год і зменшивши відстань на 30%, ми досягли рівномірного зволоження по всьому шару. Ця проста зміна призвела до рівномірних посівів і збільшення товарної врожайності на 20%.

 

⒉ Глинисті грунти

Глинисті ґрунти представляють протилежну проблему. Вода вбирається дуже повільно завдяки дрібним частинкам і дрібним порам. Занадто швидке внесення води спричиняє утворення калюж на поверхні, що може призвести до стоку, ерозії та заболочування кореневої зони.

Дизайн повинен бути зосереджений на відповідності повільної швидкості поглинання ґрунту.

• Відстань між випромінювачами може бути значно ширшою. Потужна капілярна дія глинистого ґрунту тягне воду на значні відстані вбік, часто більше метра. Більший відстань зменшує вартість системи без шкоди для розподілу води.

• Дуже важливо використовувати емітери з низькою швидкістю потоку. Випромінювачі потужністю від 0,5 до 1,2 л/год є стандартними. Це повільне нанесення дозволяє воді вбиратися, а не накопичуватися на поверхні, запобігаючи пошкодженню відходів і ґрунту.

• Ваша стратегія зрошення має використовувати більш тривалі, менш часті цикли. Висока водо-здатність глини означає, що її можна «заповнити» та залишити на кілька днів. Для дуже важких глинистих або похилих грунтів розгляньте «пульсове зрошення». Ця техніка застосовує воду протягом встановленого періоду, робить паузу, щоб забезпечити повну інфільтрацію, а потім відновлює цикл. Цей метод може повністю усунути стік і забезпечує потужне точне управління водою.

 

⒊ Суглинисті ґрунти

Суглинні ґрунти часто вважаються ідеальними для землеробства. Вони добре утримують воду з мулу та глинистих компонентів у поєднанні з хорошою аерацією та помірним поглинанням вмісту піску. Цей тип ґрунту забезпечує найбільшу гнучкість у плануванні крапельного зрошення. Стандартний або «середній-підхід» зазвичай працює дуже добре.

Типові параметри включають помірну відстань між емітерами та середню швидкість потоку, як правило, від 1,0 до 2,0 л/год. Вони забезпечують класичну форму змочування-цибулі, яка ефективно змочує великий об’єм коренів.

З суглинком фокус дизайну трохи зміщується. Замість боротьби з фізичними властивостями ґрунту, головною метою стає досягнення максимально можливої ​​рівномірності розподілу по всьому полю. Кожна рослина повинна отримувати однакову кількість води і поживних речовин.

 

 

Ⅳ. Підкорення схилої місцевості

Розробка системи крапельного зрошення для горбистої та нерівної місцевості є серйозною інженерною проблемою. Мета полягає в тому, щоб забезпечити точну рівномірну кількість води для кожної рослини, незалежно від положення схилу, одночасно запобігаючи ерозії ґрунту. Загальний плоский-дизайн землі, застосований до схилів, не вдасться.

 

Гравітаційний виклик

Основною проблемою є підвищений тиск. Тиск води в трубопровідних системах безпосередньо залежить від перепадів висоти.

На кожен 1 метр висоти ви втрачаєте приблизно 0,1 бар (або 1,45 PSI) тиску. На кожен 1 метр перепаду висоти ви отримуєте такий же тиск.

Наслідки драматичні. У системах, які використовують стандартні не-компенсовані випромінювачі, випромінювачі внизу схилу отримують значно вищий тиск і викидають набагато більше води, ніж випромінювачі у верхній частині. Це призводить до надмірного-зволоження та потенційного стоку у нижній частині пагорба, а також до хронічного-недо-зволоження та стресу для рослин на вершині.

 

Стратегія 1: Контурний макет

Першим і найважливішим кроком в управлінні схилами є фізичне розташування системи. Ви повинні працювати з природною формою землі.

Принцип полягає в установці всіх крапельних стрічок, або бортів, таким чином, щоб вони якомога точніше повторювали природні контури землі. Це означає, що сама крапельна лінія залишається відносно рівною по всій довжині.

Основні лінії живлення, або підводні магістралі, повинні потім проходити прямо вгору або вниз по первинному схилу, щоб живити ці горизонтальні бокові лінії. Ця компоновка зосереджує зміну висоти в підводній магістралі, де нею можна керувати, і мінімізує коливання тиску вздовж будь-якої окремої краплинної лінії. Це основа гарного проектування схилу.

 

Стратегія 2: Випромінювачі-компенсації тиску

Стратегія 3: Контроль зони

Для великих полів або місцевості з дуже крутими або похилими схилами необхідний більш просунутий рівень керування. Це досягається шляхом поділу всієї зрошуваної території на менші, більш керовані «зони» на основі смуг висот.

Концепція проста. Ви групуєте сторони в межах однакових діапазонів висот (наприклад, 5-метрова вертикальна смуга) в одну зону.

Тоді кожна зона контролюється власним спеціальним клапаном і живиться від власної підводної магістралі. Це дозволяє працювати в незалежній зоні. Ви можете налаштувати тривалість зрошення для кожної зони, щоб врахувати різні сонячні промені або ґрунтові кишені.

Крім того, якщо різниця тиску між зонами є значною, фіксований регулятор тиску може бути встановлений на головній головці кожної зони. Це гарантує, що вода, що надходить у кожну зону, вже має ідеальний робочий тиск для випромінювачів ПК у ній, забезпечуючи максимальну точність контролю.

 

Інтегрований контроль ерозії

Справді експертний дизайн виходить за рамки просто доставки води та включає цілісне планування збереження ґрунту. Ми представляємо це як багатогранну-стратегію сталого землеробства на схилах.

⑴По-перше, використовуйте мульчування та покривні культури. Посадка постійних або сезонних покривних культур у між-ряддях захищає оголену поверхню ґрунту від впливу дощових крапель. Кореневі системи стабілізують ґрунт, а рослинність уповільнює потенційний поверхневий стік, різко збільшуючи інфільтрацію води.

⑵По-друге, за потреби використовуйте імпульсне зрошення. Навіть із повноцінними комп’ютерними системами подача води імпульсами на круті схили з глинистим ґрунтом може бути ефективним остаточним захистом від локалізованого стоку навколо викидів.

⑶По-третє, зобов’яжіться ретельно обслуговувати систему. Регулярно обходьте лінії та перевіряйте наявність витоків.

 

 

Ⅴ. Довгостроковий-здоровий грунт

Крапельне зрошення - це більше, ніж просто спосіб поливу. Це інструмент, який активно впливає на фізичні та біологічні властивості вашого ґрунту в довгостроковій перспективі. Розуміння цих ефектів дозволяє вам керувати землею для сталої продуктивності.

 

⒈ Позитивний вплив на грунт

Крапельне зрошення сприяє оздоровленню ґрунтового середовища кількома ключовими способами.

Це значно зменшує ущільнення ґрунту. На відміну від спринклерів або заливного зрошення, поверхня ґрунту між крапельними лініями залишається відносно сухою і ніколи не піддається ущільнювальній силі падаючих крапель води або ефекту гасіння під водою. Це зберігає здорову, працездатну структуру ґрунту.

Цей недолік насичення призводить до поліпшення аерації ґрунту. Постійно волога, але не заболочена коренева зона створює ідеальне аеробне середовище, яке має вирішальне значення для здорового дихання та функціонування коренів.

Це стабільне, добре{0}}аероване та постійно вологе середовище підтримує процвітаючий ґрунтовий мікробіом. Процвітають корисні бактерії, гриби, такі як мікориза, та інші мікроорганізми. Ці організми керують кругообігом поживних речовин, придушенням хвороб і створенням стабільних агрегатів ґрунту.

 

⒉ Управління солоністю

Найважливішою довгостроковою проблемою крапельного зрошення, особливо в посушливих або напів-регіонах, є управління засоленістю ґрунту.

Механізм простий. Крапельні системи подають воду з розчиненими солями. Коли рослини поглинають воду, а вода випаровується з поверхні ґрунту, солі залишаються. З часом ці солі накопичуються по периметру зволоженої цибулини, часто утворюючи «кільце» високої солоності на краю кореневої зони.

Ризик полягає в тому, що сильні опади можуть розчинити це концентроване соляне кільце та скинути його назад в активну кореневу зону, викликаючи раптовий осмотичний стрес, опік листя або серйозне пошкодження культури.

  Рішенням є техніка проактивного управління, яка називається вилуговуванням.

• Вилуговування передбачає навмисне застосування більшої кількості води, ніж потрібно культурам, під час певних запланованих заходів зрошення. Цей надлишок води розчиняє накопичені солі та змиває їх нижче кореневої зони, щоб уникнути шкоди. Кількість додаткової необхідної води є «фракція вилуговування».

• Необхідна фракція вилуговування безпосередньо залежить від двох факторів: солоності вашої зрошувальної води (вимірюється в електропровідності, або EC) і солостійкості конкретної культури. Наприклад, інструкції щодо розширення сільського господарства можуть рекомендувати 15% фракції вимивання при використанні помірно солоної води (наприклад, EC 1,5 дСм/м) на чутливих до солі культурах, таких як салат або полуниця. Для більш стійких культур, таких як бавовник або спаржа, потрібна менша фракція вимивання.

• Єдиний спосіб ефективного керування засоленням – це періодичне тестування ґрунту та води. Моніторинг рівнів EC у вашому ґрунті дозволяє регулювати методи вимивання та забезпечувати-довгострокову життєздатність землі.

 

 

Ⅵ. Основи встановлення

Ідеальний дизайн на папері може бути скомпрометований через погане виконання в полі. Процес встановлення стрічок крапельного поливу є критичним кроком, який вимагає уваги до деталей. Дотримання -контрольних списків попередньої інсталяції та компонування допомагає уникнути типових помилок, які можуть негативно впливати на продуктивність системи протягом усього терміну служби.

 

Контрольний список перед-встановленням

⒈ Промийте систему. Перед під’єднанням однієї крапельної стрічки ретельно промийте магістралі та підводи високо-швидкісною водою. Це видаляє будь-який ґрунт, стружку ПВХ або інше сміття, що залишилося від будівництва, яке може миттєво засмітити ваші нові випромінювачі.

⒉ Орієнтуйте випромінювачі. Розмотуючи та прокладаючи крапельну стрічку, докладіть свідомих зусиль, щоб вихідні отвори випромінювача були спрямовані вгору. Цей простий крок допомагає запобігти осіданню дрібного осаду у воді безпосередньо у вихідних отворах емітера під час вимкнень-циклів, зменшуючи ризик засмічення.

⒊ Уникайте розтягування. Накладіть стрічку без натягу. Не тягніть його туго, щоб він виглядав прямим. Крапельна стрічка значно стискається в холодну погоду і розширюється в спеку. Розтягнута лінія створює величезне навантаження на фітинги та може сама висмикнутися з роз’ємів.

⒋ Захистіть лінії. Анкерна стрічка до землі. Це можна зробити за допомогою дротяних колів через кожні кілька метрів або накривши стрічку легким шаром ґрунту. Це запобігає переміщенню стрічки вітром або зміщенню та «змійці» через ліжка внаслідок теплового розширення та звуження.

⒌ Увімкніть промивання. Кожна бічна лінія повинна мати спосіб змивання. Встановіть змивні клапани або використовуйте прості -заглушки на кожному кінці лінії. Періодичне відкриття цих кінців дозволяє видаляти будь-який осад, який накопичився в стрічці, підтримуючи емітери чистими, а швидкість потоку рівномірною.

 

Ⅶ. Висновок

Справжня сила крапельного зрошення полягає не в самій стрічці, а в точності системи, розробленої в повній гармонії з унікальним середовищем ферми. Освоївши основні принципи, ви перетворюєте просту трубу на наріжний каміньсучасного сталого сільського господарства.

 

Зв'язатися зараз