Современное промышленное производство овощей и картофеля с использованием систем капельного орошения

Обновлено: 18.09.2024

Описана технология капельного орошения. Краткая история образования. Основные преимущества, которые даёт данная технология. Описаны отдельные составляющие части системы капельного полива, а также главный элемент – капельница, на примере однолетней тонкостенной капельной трубки, наиболее распространённой на юге России. Также приведена динамика изменений площадей под капельным поливом за последние 17 лет в России.

Ключевые слова: капельное орошение, эмиттер, технология.

Капельное орошение – технология полива, при которой вода и растворенные в ней удобрения (средства защиты растений и другие компоненты) доставляются непосредственно к корневой системе выращиваемой культуры в точно дозируемом количестве и с заданной скоростью.

Капельное орошение давно зарекомендовала себя как эффективная технология, которая помогает исключить риски неурожая из-за недостатка влаги. А также создает такие преимущества при выращивании с. – х. культур как:

увеличение урожайности культур, по сравнению с выращиванием при богарном земледелии и поливом дождеванием;
сокращение сроков созревания с. – х. культур;
экономия ресурсов (удобрений, воды, энергетических ресурсов);
удобство агротехнических мероприятий: междурядья во время полива остаются сухими, что позволяет без перерывов проводить обработку почвы и опрыскивание растений;
практически полное исключение водной эрозии почвы.

В России капельное орошение наиболее распространено на овощных культурах в южных регионах. На данном примере мы более подробно рассмотрим саму технологию.

Система капельного орошения состоит из нескольких основных частей (рис. 1):

источник воды и насосное оборудование, создающее необходимый напор в системе и обеспечивающее необходимый расход воды;
фильтрационное оборудование, которое подбирается исходя из качества воды используемой для полива. Также учитываются требования капельной ленты к степени фильтрации;
узел для внесения удобрений, может быть, реализован с применением различных технологий и используется для внесения в систему водорастворимых удобрений (или средств защиты растений);
магистральный трубопровод – подает поливную воду и растворенные в ней питательные элементы средства защиты растений к полю;
регулирующая и контрольная арматура – клапаны, регулирующие давление и открывающие поливные блоки, измерительные приборы для контроля давления и расхода в системе, а также клапаны для сброса воздуха из системы и компенсации гидравлических ударов;
распределительный трубопровод – распределяет воду от запорных клапанов до капельной ленты;
непосредственно капельная лента, разложенная по полю, исходя из схемы посадки и технологии выращивания.
Теперь рассмотрим более подробно саму капельную ленту, так как это самый главный компонент системы капельного орошения.

Секрет работы капельной ленты кроется в конструкции капельницы (рис. 2). Капельница (или эмиттер) состоит из входного фильтра, лабиринта, компенсирующего давление и бассейна водовылива, над которым располагается отверстие для выкапывания воды.

Фильтр определяет устойчивость всей конструкции к засорению и не допускает попадания загрязняющих частиц в лабиринт капельницы, чем больше площадь фильтрации, тем дольше срок службы капельницы. Далее следует лабиринт, конструкция и длина которого определяет равномерность вылива капельницы при разных значениях капельницы мелкими частицами, прошедшими сквозь фильтр капельницы, если в лабиринте присутствуют элементы, в которых преобладают ламинарные потоки, то в них происходит отложение илистых частиц, поэтому вода должна двигаться в лабиринте в условиях постоянной турбулентности, что обеспечивается конструкцией самого лабиринта. Бассейн водовылива это емкость в которой накапливается вода и далее выкапывает наружу через отверстие различной конструкции (округлое, щелевидное) в зависимости от типа капельной ленты.

В России технология капельного орошения распространена не повсеместно. Еще есть потенциал для роста отрасли, что также видно по ежегодному стабильному приросту площадей под капельным поливом (рис. 3.).

Преимущественно капельный полив применяют в южных регионах России, в Южном и Северо-Кавказском федеральных округах, а также в южной части Приволжского федерального округа (рис. 4). Это обусловлено наибольшей рентабельностью данной технологии в этих климатических условиях, именно тут она показывает максимальный прирост урожая и быстрее окупается. Но это не значит, что она эффективна и рентабельна только в этих регионах. Этот инструмент успешно применяют в различных частях России от Северо-Западного до Дальневосточного федерального округов и показывает внушительные результаты, увеличивая урожайность с. – х. культур и исключая риск неурожаев из-за засухи, что наиболее актуально для зон рискованного земледелия, которые характерны для большей части территории России.

В будущем можно спрогнозировать дальнейший рост и развитие данной технологии на территории России, так как это уже требование высокоэффективного интенсивного сельского хозяйства и фактор определяющий конкурентоспособность отрасли растениеводства как на внутреннем, так и на мировом рынке сельхозпродукции.

Об авторе

Drip irrigation for South regions

Summary. The article deals with drip irrigation technology. The brief history of its development is presented as well as its main advantages. Much attention is given to the description of the individual components of the drip irrigation system and its main element – the dropper. The described dropper is a one year thin-wall tube that is the most widespread one in the south of Russia. The dynamics of changes in the Russian areas where drip irrigation has been used over the past 17 years is shown.

Keywords: drip irrigation; dropper; drip irrigation technology.

Запись опубликована в рубрике Овощеводство с метками капельное орошение, технология, эмиттер. Добавьте в закладки постоянную ссылку.

Описание: В книге изложены особенности современных технологий выращивания овощей в открытом грунте с использованием систем капельного орошения с фертигацией. Приведены расчеты норм внесения удобрений с фертигацией, с учетом величины планируемой урожайности и уровня плодородия почвы. Приведены современные технологии выращивания, схемы размещения растений, капельных линий, средства механизации, ассортимент гербицидов, сроки и нормы их внесения. Даны рекомендации по применению пестицидов, для защиты от вредителей , болезней.

Важно: статья носит информационный характер. С 2019 года мы не занимаемся капельным поливом. В настоящее время мы специализируемся на насосах для капельного полива — за много лет проектирования систем капельного полива мы подобрали наиболее подходящие модели насосов — от вом трактора, от дизельного двигателя и электронасосы — обращайтесь!

Применение капельного полива

фермерскими хозяйствами и агропредприятиями на площади до 1 до 500 Га
для больших теплиц (от 1 Га) и на поля
в сады, виноградники и питомники
для цветочных и декоративных насаждений
на овощные и бахчевые культуры (картофель, томат, огруцы, лук, морковь, перец, баклажан, капуста, огурцы, арбузы и другие культуры

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.

Капельный полив виноградников

Капельное орошение для фермерских хозяйств

Капельное орошение овощных культур

Повышает урожайность овощей на 50-80%

Период созревания сокращается на 5-10 дней

Капельный полив для интенсивного садоводства

Капельный полив в теплицах

Капельный полив в промышленных теплицах

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:

Почему капельный полив подходит для большинства хозяйств

Многолетней практикой доказано: капельное орошение дает более высокую урожайность по сравнению с другими видами полива, упрощает уход за любой культурой.

При капельном поливе:

Вода расходуется максимально эффективно. 95% гарантированно попадает к корням. Междурядья же остаются сухими. Из-за этого – дополнительный бонус: хуже растут сорняки;
Легко одномоментно проводить и полив, и подкормку, используя водорастворимые удобрения;
Не имеют значения перепады высот. Система отлично работает даже на склонах;
Исключается переувлажнение почвы и образование ее плотного верхнего слоя. Корни растений и клубни всегда получают достаточно воздуха;
Средства защиты растений для обработки листьев и стеблей (которые при поливе остаются сухими) не смываются в землю к клубням и не повреждают их;
Можно настроить автоматический полив в любой промежуток времени без участия человека.

Плюс 15 тонн с гектара

Специалисты компании выделили особенности проекта:

Сложная конфигурация поля при большом перепаде высот – более 8 м;
Расстояние до реки (источника полива) – более 700 м.

Что было сделано:

Магистральный трубопровод – полиэтиленовые трубы с большой пропускной способностью (диаметр — 160 мм, толщина стенки – 14,6 мм). Они легко вписались во все повороты трассы;
Полив был равномерно распределен по всей площади поля за счет применения разных длин гонов капельной трубки – больше в сторону уклона и меньше в сторону подъема;
В проекте использовалась капельная лента с шагом 30 см, ее уложили в середину гребня на глубину 2–5 см;
Расход воды – 0,75 литра в час из каждой капельницы, что оптимально для данных культур;
Бесперебойную подачу воды обеспечила дизельная насосная установка;
Для очистки воды выбран сетчатый фильтр с автоматической промывкой. Этого более чем достаточно для выращивания картофеля;
При монтаже системы был предусмотрен узел для внесения удобрений на основе инжектора Вентури.

Итог: первый же урожай обеспечил прирост 30%: 36,5 тонны с гектара против 22,3 тонны без орошения. Клиенты остались довольны.

Читайте также: