Капельное Орошение Молдова.
Капельное орошение: история и настоящее.
РЕКОМЕНДАЦИИ по орошению плодоовощных культур в Республике Молдова.
МЕТОДИКА ГИДРАВЛИЧЕСКОГО РАСЧЕТА ПОЛИВНЫХ ТРУБОПРОВОДОВ В СИСТЕМАХ КАПЕЛЬНОГО ОРОШЕНИЯ
REAL TIME WIRELESS SOIL MOISTURE MONITORING SYSTEM
IRRIGATION SECTOR VULNERABILITY AND ADAPTATION MESSURES IN CONDITIONS OF CLIMATE CHANGE IN REPUBLIC OF MOLDOVA.
СИСТЕМЫ ОРОШЕНИЯ С ПОНИЖЕННЫМ ПОТРЕБЛЕНИЕМ ЭНЕРГИИ И ВОДНЫХ РЕСУРСОВ
Популярность этого метода возрастает, а вместе с этим возникают новые вопросы, заинтересованные читатели стремятся более полного, детального рассмотрения этой технологии. Изобретатель капельного орошения А. Бласс (Англия) в 30-х годах XX века вывел основной принцип обеспечения растений водой и элементами питания - увлажнения только определенного объема грунта, в котором размещается активная корневая система. При этом удовлетворяется потребность растения в воде при минимальных затратах ее на испарение и фильтрацию. Ни дождевания, ни подтопления этом принципиальные не отвечают. Первые опыты с капельным орошением (к.з.) начались в 1940 году в теплицах на родине автора. А первые испытания в открытом грунте было проведено в Израиле в середине 50-х. Высокая стоимость пластиковых труб еще до начала их массового производства препятствовала их практическому применению. Однако ограниченность водных ресурсов, непригодность других методов орошения за высокой минерализации воды в этой стране заставили ученых "земли обетованной" преодолеть эту проблему, и уже в 60-е годы было запатентовано первую систему капельного орошения. С тех пор началось интенсивное строительство таких систем во всем мире. В Израиле новый метод распространялся довольно быстро: если в 1968 году к.з. было введено в 200 хозяйствах на площади 800 га, то в 1972-м - уже на площади 4800 га. Ни для кого не секрет, какие отношения были у нас в советские времена с этой страной, поэтому эти технологии в СССР некоторое время упорно игнорировали. Иначе относились к этому методу в других странах мира. Например, США первое совещание по вопросам капельного орошения провели в 1970 году, через два года площадь под ним достигала 4 тыс. га, а в 1985-м - 340 тыс. га (!) - Крупнейшее в мире. Неожиданно большой популярности к.з. вступило в Австралии..
А что же у нас? Некоторые считают, что к нам капельное орошение пришло с падением "железного занавеса". Однако это не так. Первые опыты с системами капельного орошения отечественного производства проводили УкрНДИЗС (Украинский научно-исследовательский институт орошаемого садоводства), УкрНДИГиМ (Украинский научно-исследовательский институт гидротехники и мелиорации) и Укргипроводхозом еще в 1970 году. В 1980 году в СССР под капельным орошением было 3 тыс. га (0,3 тыс. га - под садами и 2,4 тыс. га - под виноградом), в том числе на Украине - 0,4 тыс. га. Однако в те времена следить за израильскими достижениями в этой области было невозможно, равно как и обмениваться опытом, читать научные работы тамошних изобретателей - политические интересы мешали гармоничному развитию капельных систем. Итак, в нашей стране распространялись только отечественные. Кульминационным стал 1978 год, когда в Среднеазиатском НИИ ирригации им. Журина смонтировали капельное орошение для сортов винограда Кишмиш черный, Джанджал кала, Тайфа розовый.
Те же сорта испытывали других методов орошения - борозенного и дождевания. Результат поразил: раньше считали, будто капельное орошение только экономит воду, сохраняет структуру почвы и предотвращает водную эрозию. Но в этом опыте количество ячеек на один куст выросла в 1,5 раза, развитых побегов - вдвое, плодоносящих - в 4-6 раз, созревания ускорилось на 10-15 дней. Откуда такой рост производительности? Неужели из дозированное подачи воды и удобрений? Оказывается, да. Объяснение нашли в отсутствии за к.з. циклов чрезмерного увлажнения почвы, неизбежного конце дождевания, и высыхания его до влажности увядания. Все способы обработки почвы и орошения лишь частично решают главное условие продуктивности растений, оптимизацию корневого питания, иначе говоря - обеспечение активного корни водой, воздухом и питательными веществами. Благоприятное для растения сочетание фаз почвы - твердой, жидкой и воздуха (50:25:25) состоит лишь на короткое время весной. Капельное же орошения оптимизировало водный и питательный режимы почвы, что обеспечило большую интенсивность всех физиологических процессов в растении, а значит - рост урожая. Дальнейшее изучение этого метода выявило ряд преимуществ (кроме тех, которыми, по мнению предыдущих исследователей, ограничивалась его действие: экономией воды, предотвращением водной эрозии, сохранением структуры почвы):
- Возможность использования более минерализованной, менее чистой воды, непригодной для полива другими методами (не увлажняются междурядья, избытка воды нет, а следовательно, не возникает опасности засоления почвы), для стран, где вода в источниках минерализованная (Ближний Восток, Израиль), и мелиорация, казалось бы, невозможно, это выход из положения;
- Одинаковое увлажнение и подпитка всех растений, поскольку капельницу подведены под каждое растение; это обеспечивает равномерность окраски и выравненность плодов, более дружное плодоношение;
- Возможность полной автоматизации орошения;
- Внесение, рядом с водой, удобрений;
- В тысячи раз меньше мощность водного источника (в пустынях поэтому развитие капельного орошения происходит особенно интенсивно.
- Уменьшение затрат энергии на создание напора воды;
- Отсутствие эрозии даже на крутых склонах.
Конструкции капельниц
В состав систем капельного орошения входят: водозаборные сооружения (насос или насосная станция), очистные сооружения, сеть трубопроводов с капельницами, системы автоматизации (пульт управления, датчики). Стоимость систем рассчитать трудно, поскольку она зависит от конкретных условий и размера площади. Однако примерно 18-22 тыс. $ / га Все капельные системы подразделяются:
- По длительности пребывания на участке - на стационарные, стационарно-сезонные, односезонного использования (самые дешевые);
- По технологиям орошения - на периодические и круглосуточные.
- По способам подачи воды к растениям и конструкционными особенностями водовыпусков - на капельные, инъекционно-капельные, капельно-импульсивные, капельно-струйные. Конструкционные особенности капельниц (водовыпусков) свидетельствуют и о фирменный стиль производителя, и о качестве водовыпуска (утечки воды без образования струи, который разрушает структуру почвы), и о зоне увлажнения, и, наконец, о способе подачи воды. Наряду с капельным применяется и так называемое инъекционно-капельное орошение, при котором верхний слой почвы остается сухим, влага подается в зону корней, ее основные запасы концентрируются ниже точки подачи.
- За размещением трубопроводов:
- С поверхностным заключением труб;
- Расположением распределительных трубопроводов на обойном проволоке;
- Закапыванием. Закапывание
Способ размещения сети трубопроводов (магистральных и распределительных) зависит от рельефа местности, почвенно-мелиоративных условий, требований рациональной организации орошаемого территории. Благодаря закапывания на определенную глубину, трубопроводы не препятствуют работам по уходу за растениями (иначе трактора и орудия могут деформировать, задеть их или водовыпуск), пригодные для эксплуатации в течение многих лет, ведь ликвидируется или уменьшается угроза действия низких температур зимой Размещение распределительных трубопроводов на обойном проводеПоливные трубопроводы с капельницами фиксируют на шпалере на высоте 30-50 см, на стволах деревьев или обойном проволоке (для виноградников. Это разновидность пидкронового увлажнения почвы (в зоне корневой системы деревьев) и пригрунтовых воздуха (для улучшения микроклимата. Она может монтироваться со специальными дефлекторнимы насадками для создания режимов расхода воды нужной интенсивности, различного диаметра капель. Не следует путать его с пидкроновим дождеванием, хотя оно в некоторых вариантах создан на основе капельного - за источниками водоснабжения: из открытых источников и из подземных (что дороже).
- По способам создания напора в сети системы делятся на самонапирни и такие, которые работают с помощью насосов.
- По территориальному назначению системы капельного орошения делятся на централизованные, локальные, рассредоточены и комбинационные. Сегодня их строительство интенсивно развивается. Крупнейшая в мире система капельного орошения построена в США для орошения хлопчатника в пустынях Аризоны (100 км от города Финикс) на площади 4,07 га Она состоит из 22 млн капельниц с расходом 1,5-1,8 л / ч. Суммарная длина трубопроводов составляет 21800 км. Для ее строительства было использовано оборудование израильской фирмы "Нетафим". С каждым годом площади под этими системами растут, распространяются они в новые страны (растет их актуальность и в Восточной Европе). Изменилась точка зрения на капельное орошение и в России и Украине. Раньше, в советские времена, считали, что мы имеем достаточно водных источников для дождевания, в отличие от пустынь Израиля, поэтому потребности в капельном орошении нет. Но уже в 80-90-е годы стремительный рост солонцеватая, порожденных дождеванием минерализованной водой, а также водная эрозия, загрязнение воды промышленными водами с ухудшением ее качества значительно ограничили водные ресурсы и заставили вернуться к израильским разработок и позаботиться о создании собственных.С падением "железного занавеса" отечественные системы капельного орошения оказались абсолютно неконкурентоспособными на мировом рынке, не смогли конкурировать с системами Netafim, Т-Таре TSX (США) и др. Во-первых, эти фирмы тратят ежегодно миллионы долларов на разработку, производство и поставка систем другим странам, фирма T-Systems Int. имеет стратегически расположены фабрики-филиалы по их производству во многих странах мира, обеспечивает быструю доставку их к месту заказа и высококачественное сервисное обслуживание, чем не могут похвастаться отечественные производители. Во-вторых, надежность и долговечность работы системы в значительной мере определяется конструкцией ее основного элемента - капельницы. В мире большой спрос имеют саморегулируемые (за изменения напора) и самоочищувани капельницы, а последнее время и с двусторонним входом воды. Для защиты капельниц от биозаростання и увеличения долговечности в материал, из которого их изготавливают, вводят антисептики, полимерные композиции.
Производителям и потребителям
Капельное орошение работает под большим давлением. Назначение капельницы, основного элемента системы, - погасить напор воды при выходе до значения, близкого к нулю. Это обеспечит образования капель или слабого струи. Если не выполнить этого задания (давление не погасить, образуется струя жидкости, разрушает структуру почвы (субстрата). Низкий напор в системе позволяет применять капельницы больших диаметров и трубы с меньшей толщиной стенки (дешевле). Однако и слишком низкий напор является нерациональным, ведь приводит к большим колебаниям расходов раствора (воды). В мировой практике производители применяют такие способы тушения напора:
- Варьирование толщины стенки трубы на коротком промежутке (от 0,1 до 0,25 мм);
- Удлинение длины трубки;
- Создание вихревого движения специальных камерах - разработка вращательно-вихревых эмиттеров (увеличивает себестоимость системы);
- Фильтрация воды: вода в трубки поступает через многочисленные фильтрующие входы (тоже увеличивает себестоимость системы);
- Аккумулирование небольших объемов воды и их периодическое подачи Все системы оснащаются современными приборами автоматического управления, что позволяет без участия человека осуществлять операции с забора, транспортировки, очистки воды, приготовления питательных растворов и получать сигнализацию при повреждениях. Все это требует больших вложений, наличие компьютерной техники, однако финансирование таких разработок и сегодня недостаточно. Соединение капельниц с распределительным трубопроводом можно осуществлять двумя путями:
- Сделав разрез трубопровода и встроив в него капельницу (это увеличивает гидравлическое сопротивление системы.
- Через стенку распределительного трубопровода.Второй способ сегодня полностью вытеснил первый. Испытывались различные варианты соединения: винтовое, с помощью грибовидной ниппеля (не пускает раствор назад. Расчеты гидравлического сопротивления за обоих методов также математически сложные, однако грибовидный ниппель, к которому фиксируется водовипускна трубка (капельница) более эффективный и повсеместно применяется в современных капельницах. Сделано системы с винтовым соединением грибовидной ниппеля Наряду с положительными свойствами систем капельного орошения в них и недостатки, кроме тех, что уже указывалось в предыдущих номерах "Предложения":
- В садах ограничено увлажнение почвы приводит к тому, что корни развивается не на полную глубину, а локально, что за сильных ветров приводило к выворачивания деревьев вместе с корнями или наклоненным зависимости от направления ветров;
- Возникают сложности при внесении отечественных слаборастворимые удобрений (нужное очистки воды от механических сумішок и минеральных соединений.
- На плотных грунтах сухие междурядья трескаются, грунт чрезмерно высушивается, что снижает интенсивность процессов гумификации.
- Некоторые типы капельниц в процессе эксплуатации деформируются, что нарушает режим подачи воды;
- Недолговечность пластиковых труб, размещенных над поверхностью почвы (за низких температур зимой и нагрев летом)
Национальный
Аграрный
Университет.
Системы орошения с пониженным потреблением энергии и водных ресурсов
RECOMANDĂRI - PENTRU IRIGAREA FRUCTELOR ȘI LEGUMELOR ÎN REPUBLICA MOLDOVA
MODELAREA PARAMETRILOR HIDRAULICI A LACURILOR DE ACUMULARE ŞI ALBIILOR DIN AVAL ALE RÎURILOR REPUBLICII MOLDOVA PRIN APLICAREA PROGRAMULUI HEC-RAS.
Cap. IV Ghid MAS - SISTEME DE IRIGARE CU PRESIUNE JOASĂ ȘI CONSUM REDUS DE ENERGIE.