Синхронно-импульсное дождевание

Применяемые технологии полива не всегда обеспечивают создание оптимальных условий увлажнения почвы, воздуха для формирования возможно-высоких урожаев сельскохозяйственных культур. Наука постоянно ищет пути автоматизации процесса регулирования водного режима почвы, в зависимости от притока солнечной радиации, от физиологических процессов в растении, от влажности приземного слоя почвы и др.

Исследованиями установлено, что при низкой относительной влажности и высокой температуре воздуха даже при оптимальной влажности почвы нельзя обеспечить оптимальные условия произрастания растений. Возникновение небольшого дефицита влажности в органах растений уже сказывается на их росте и урожайности. Лучше всего растения развиваются при оптимальной влажности почвы и воздуха.

О целесообразности увлажнения воздуха в приземном слое почвы можно судить по высокой эффективности эпизодических освежительных поливов, когда урожайность культур в некоторых случаях увеличивается более чем на 50% по сравнению с обычным дождеванием.

Дождевание, проводимое с целью создания на полях оптимального микроклимата для растений, принято называть прерывистым ши импульсным или синхронно-импульсным.

Синхронное импульсное дождевание - одно из новых, прогрессивных технологических направлений в дождевании для получения максимального рассредоточения поливного тока и во времени и в пространстве. Новизна технологии и технических решений этого способаопределяется их отличительными особенностями, позволяющими осуществлять на протяжении всей вегетации подачу воды на орошаемое поле в полном соответствии (синхронно) с ходом текущего водопотребления сельскохозяйственных культур. Это достигается за счет максимального рассредоточения поливного тока по полю дождевальными аппаратами при небольших подводимых к ним расходах воды (до 0,1 л/с).

Импульсные аппараты работают одновременно на всей площади в режиме непрерывно чередующихся пауз накопления в гидроаккумуляторах и периодов выплеска воды. Для обеспечения подачи воды, равной водопотреблению сельскохозяйственных растений, продолжительность пауз накопления может быть в 50... 100 раз больше периодов выплеска воды. Средняя интенсивность дождя при этом составляет 0,01...0,002 мм/мин.

Системы синхронного импульсного дождевания применяют:

■ для полива многолетних насаждений, кормовых и других культур, без образования поверхностного стока. При хорошей влагозарядке можно применять при возделывании полевых культур;

■ на участках с уклонами от 0,05 до 0,3;

■ на незасоленных почвах любой водопроницаемости, в том числе на маломощных.

4) Мелкодисперсное дождевание (аэрозольное увлажнение)

Одним из новых способов орошения, регулирующих микроклимат приземного слоя воздуха, является мелкодисперсное дождевание (аэрозольное увлажнение). Сущность этого способа заключается в периодическом смачивании листовой поверхности растений мелкодиспергированной водой. Степень дисперсности капель должна соответствовать таким размерам, при которых они не скатывались бы с листа на почву, а оставались бы на нем до полного испарения. Экспериментально установлено, что размер таких капель не должен превышать 500 мкм.

Мелкодисперсное дождевание проводится, как правило, только днем, в жаркие часы, когда температура воздуха превышает физиологически оптимальную для развития сельскохозяйственной культуры. Норма разового полива составляет 100...500 л/га ч. Нанесенная на листовой покров диспергированная вода, постепенноиспаряясь, охлаждает его, при этом влажность приземного слоя воздуха увеличивается, уменьшается испарение воды из почвы. Этим самым у растений устраняется депрессия фотосинтеза.

Температура растений снижается на 6...12⁰С. Аэрозольный полив увеличивает урожайность сельскохозяйственных культур, улучшает качество продукции при значительном (на 40...50%) сокращении затрат воды. Особенно эффективен в засушливый периодпри высокой влажности почвы.

Диспергирование воды осуществляется туманообразующими установками. В садах применяют специальные мачты высотой 9...25 м с установленными на них распыливающими форсунаками- диспергаторами Наконец, мелкодисперсный полив можно осуществить распылителями минеральных удобрений и опрыскивателями ядохимикатов.

5) Внутрипочвенное (подпочвенное орошение)

Принцип подпочвенного (внутрипочвенного) орошения состоит в подаче воды непосредственно в зону корневой системы по специальным подпочвенным увлажнителям. Так же, как синхронное импульсное дождевание подпочвенное орошение основано на непрерывной подаче воды на орошаемое поле в соответствии с ходом водопотребления возделываемой на нем сельскохозяйственной культуры, при этом возможна полная автоматизация процесса полива. Подпочвенное орошение позволяет поддерживать вактивном слое почвы постоянный уровень влажности, не допуская его значительных колебаний. При этом виде орошения обеспечивается аэрация почвы, не создается помех для механизации различных сельскохозяйственных работ, сохраняется структура поверхностного слоя почвы, в результате увеличивается урожайность культур.Известны пять основных способов подачи воды в подпочву.

Вакуумное или абсорбционное.Вода в корнеобитаемый слой почвы поступает через пористые стенки подпочвенных увлажнителей под действием сосущей силы почвы, возникающей в резуль­тате использования растениями определенного объема капиллярной влаги.

Безнапорные капиллярно-гравитационные системы.В результате безнапорного движения по пористым увлажнителям вода под действием капиллярных и гравитационных сил увлажняет корнеобитаемый слой почвы. К этому типу относится также кротовое орошение по периодически нарезаемым на глубине 0,3...0,5 м кротовинам.

Напорные периодического действия системы,увлажняющие корнеобитаемый слой почвы с помощью труб-увлажнителей, вода из которых в почву поступает через стыки под небольшим напором, обычно не превышающим 0,5 м.

Напорные системы непрерывного действия,ежесуточно увлажняющие корнеобитаемый слой почвы в размере ежесуточного водопотребления растениями. Достигается это подачей воды из увлажнителей в корнеобитаемый слой через отверстия малого диаметра под определенным напором. Ежесуточное регулирование водоподачи осуществляют, либо, изменяя время водоподачи, либо изменяя напор, создаваемый в подпочвенном увлажнителе.

Системы очагового подпочвенного орошения,увлажняющие не всю орошаемую площадь, а только зону корневой системы каждого растения. Применяют для орошения садов, виноградников. Орошение происходит с помощью специальных гидробуров или машин, предназначенных для инъекцирования воды в корнеобитаемый слой, которое проводят одновременно с культивацией.

Систему подпочвенного орошения применяют для полива любых сельскохозяйственных культур. Учитывая сравнительно высокую стоимость, связанную с необходимостью укладки подпочвенных увлажнителей, ее целесообразно применять для возделывания наиболее ценных сельскохозяйственных культур.

Создаются системы внутрипочвенного орошения чаще в степных, полупустынных и пустынных зонах при остром дефиците воды для полива высокорентабельных сельскохозяйственных культур, а также вблизи населенных пунктов и животноводческих комплексов при использовании для орошения подготовленных городских сточных вод и животноводческих стоков.

6) Капельное орошение

Капельное орошение - способ полива сельскохозяйственных культур, при котором оросительная вода по густо разветвленным трубопроводам через специальные микроводовыпуски (капельницы) подается малыми расходами непосредственно в корнеобитаемую зону растений, поддерживая на протяжении всей вегетации влажность почвы на уровне близком к оптимальному.

При капельном орошении создается возможность непрерывного снабжения растений водой, а при необходимости и элементами питания.

Основные достоинства капельного орошения: значительная экономия оросительной воды; локальное увлажнение почвы, почва увлажняется только в зоне размещения корневой системы, сухое междурядье позволяет беспрепятственно проводить механизированные работы; отпадает необходимость планировки и имеется возможность орошать крутые склоны; нет механических повреждений растений; возможность подачи вместе с поливной водой удобрений и ядохимикатов; простота эксплуатации и ремонта; меньшие по сравнению с дождеванием энергозатраты; отпадает необходимость в строительстве дренажа.

Основной недостаток капельного орошения состоит в засоряемости отверстий капельниц-микровыпусков твердыми примесями и отложениями солей, а также неравномерность распределения воды микроводовыпусками при значительных площадях системы. Пластмассовые трубопроводы повреждаются грызунами.

7) Подземное орошение (субирригация)

При подземном орошении (субирригации) растения удовлетворяют свои потребности во влаге за счет близко расположенных грунтовых вод. Установлено, что на средних суглинистых почвах высокая урожайность сельскохозяйственных культур достигается при поддержании уровня грунтовых вод на глубине 0,5...0,75 м от поверхности земли. На легких почвах эта глубина должна быть порядка 0,45...0,6 м. При меньшей глубине имеет место переув­лажнение почвы, культуры страдают от переизбытка влаги, имеют место затруднения с обработкой почвы.

Таким образом, искусственно поддерживая необходимую глубину залегания грунтовых вод, добиваются получения высоких урожаев сельскохозяйственных культур.

На таких системах вода может подаваться на поле или по мелким временным, или по глубоким постоянным (1,0... 1,5 м) каналам. Постоянные глубокие оросительные каналы или трубы одновременно служат и дренажными каналами

8) Полив сточными водами

Сточные воды- это воды канализационной сети городов и сельских населенных пунктов (фекальные и хозяйственные воды, сброс воды из банно-прачечных комбинатов, сток уличных талых и дождевых вод, сброс вод с фабрик, предприятий общественного питания, животноводческих комплексов и др.).

Сточные воды содержат органические вещества, микроорганизмы, растительные и животные остатки и др.

В санитарном отношении бытовые сточные воды опасны. В 1 л сточных вод содержится от 70 до 200 яиц гельминтов и большое количество патогенных бактерий. Поэтому такие воды необходимо обеззараживать и удалять за пределы населенных пунктов

 

Контрольные вопросы

1. Что такое орошение земель? Цель орошения.

2. Орошение регулярное и одноразовое. Орошение порционное и непрерывное или синхронное.

3. Назовите распространенные способы полива сельскохозяйственных культур.

4. Основная задача техники полива. Требования к способам полива.

5. Назовите основные факторы (условия) влияющие на выбор способа полива.

6. Водопоглощающая способность почвы - как главный фактор выбора способа полива.

7. Планировка орошаемой поверхности. Её цели.

8. Сущность полива по бороздам. Положительные и отрицательные стороны. Условия применения поливов по бороздам.

9. Сущность полива по полосам. Условия его применения.

10. Полив затоплением. Его сущность. Условия его применения.

11. Сущность полива дождеванием.

12. Преимущества полива дождеванием.

13. Недостатки дождевания.

14. Показатели качества дождя.

15. Интенсивность дождя, ее сущность и значение.

16. Синхронно-импульсное дождевание. Сущность, преимущества и недостатки.

17. Мелкодисперсное дождевание. Сущность, преимущества и недостатки.