Поливочная система для полей: Система орошения полей, установка системы полива для полей

Основное достоинство автоматического полива полей заключается в экономии на использовании человеческого ресурса. Автоматический полив полей выполняется в заданное время без вмешательства специально подготовленного человека.

Система автоматического полива полей имеет определенную программу, которая и регулирует начало и остановку работы. Этот процесс осуществляется благодаря внедренному в систему микропроцессору. В связи с этим становится возможным как осуществлять контроль над поливом растений, так и экономить значительный водный ресурс.

Комания «Акварэй» предлагает наиболее модернизированные системы автоматического полива полей для территорий любого назначения.

В любой момент мы готовы предоставить к Вашим услугам высококвалифицированного специалиста, который грамотно проконсультирует Вас в вопросе выбора и монтажа системы автоматического полива полей.

Автоматический полив полей — настоящее и будущее сельского хозяйства как в России, так и за рубежом.

Компания “Акварэй” предлагает ирригационные системы для сельскохозяйственного полива полей (растений, овощных культур, деревьев, цветов, газонов). Предлагаемые нашей фирмой системы полива отличаются  оперативностью сборки (монтаж системы занимает всего 1 день), мобильностью, возможностью забора воды из любых источников. Для обслуживания и эксплуатации оборудования достаточно штата численностью в два человека.

Все живые растения требуют определенный уход. Особенно это касается полива, который способствует их росту и здоровому развитию. Случается так, что растениям не хватает естественных осадков. В этом случае стоит прибегнуть к дополнительному автоматическому поливу.

Автоматический полив полей считается наиболее эффективным методом ухода за растениями. Его преимущество заключается в том, что он осуществляется в определенное время и не требует участия человека. Система автоматического полива запрограммирована таким образом, что момент ее включения и выключения регулируется с помощью микропроцессора. Таким образом, можно не только контролировать полив растений, но и экономить воду.

Автоматический полив полей – это современный выбор знающего человека.

Плюсы и минусы системы орошения

Бороздковый полив

Бороздковый полив – это метод подачи воды к сельскохозяйственным культурам через неглубокие, равномерно расположенные борозды. Борозды делаются с помощью отбойника, который образует параллельные грядки и обычно располагаются на расстоянии 30 или 38 дюймов друг от друга. Вода течет от насоса в борозды по плоским пластиковым трубам. В трубе пробиты отверстия для получения желаемого расхода.

Дождевание

Дождевание – это подача воды под давлением на растения в виде распыления через форсунки. Давление обычно создается насосом. Оборудование может быть фиксированным или постоянно перемещаться. Системы центрального кругового орошения являются наиболее распространенным типом дождевального орошения в Миссури.

Заливное орошение

Заливное орошение подает воду на поле через трубы или канавы. Вода течет по земле и через урожай. Дамбы и ворота часто используются для контроля глубины воды. В штате Миссури орошение затоплением обычно используется на рисовых полях каскадным или боковым способом. При каскадном поливе вода поступает на поле с самой высокой отметки и каскадом стекает вниз через ряд дамб. При орошении затоплением с боковым подводом плоская труба укладывается поперек дамб и пробиваются отверстия для одновременной подачи воды в каждую зону поля.

Капельное орошение

Капельное орошение подает воду к корням растений по каплям. Вода подается под низким давлением по пластиковым трубкам, изготовленным с эмиттерами для регулирования расхода. Трубки можно размещать на земле или закапывать под поверхность почвы.

Сублимация

Сублирация подает воду сельскохозяйственным культурам под поверхность почвы через ряд труб и канав. Системы субирригации, используемые для поднятия и поддержания уровня грунтовых вод на заданную глубину, обычно постоянно устанавливаются ниже корневой линии.

Фермеры — УМНОЕ ОРОШЕНИЕ

Scroll

Больше урожая на каплю

ОПТИМИЗАЦИЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ВОДЫ ДЛЯ ОРОШЕНИЯ

Основной сельскохозяйственной ирригационной системой в Грузии является центральная круговая ирригационная система. Приблизительно 23 000 центральных круговых систем расположены по всему штату, в основном ниже линии падения. Капельное орошение также используется в овощеводстве и садоводстве по всему штату. Другие формы орошения, которые не так распространены, включают сплошные разбрызгиватели и передвижные пистолеты.

Некоторые методы, описанные ниже, такие как дистанционное управление и планирование полива , применимы к любому типу ирригационной системы. Другие методы, такие как модернизация и орошение с переменной скоростью, более характерны для кругового орошения.

Повышение эффективности на ферме

Инструмент для интеллектуального орошения варьируется от простых и бесплатных до сложных и дорогостоящих. Лучшие методы управления, описанные ниже, доступны для фермеров в Грузии. Каждая практика включает краткое описание, примеры, расчетную стоимость и примерный выигрыш в эффективности водопользования или экономии воды. Примечание: эффективность использования воды относится к количеству перекачиваемой воды, используемой культурой (больше урожая на каплю), а экономия воды относится к фактической экономии воды за счет сокращения забора подземных вод. Приведенные ниже оценки не обязательно являются аддитивными, поскольку каждый сценарий эффективности и экономии зависит от индивидуальных полевых условий и управленческих решений.

Преобразование спринклеров ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ В НИЗКОЕ ДАВЛЕНИЕ

Модернизация ирригации

Эволюция эффективности

Фермеры начали внедрять системы орошения с центральным круговым орошением в Джорджии в 1970-х годах, и обычные модели работали под высоким давлением с ударными разбрызгивателями, распыляющими воду из верхней части круговой магистрали. Преобразование этих систем с высокого на низкое давление с помощью разбрызгивателей распылительного типа на отводных шлангах обеспечивает значительную экономию воды и энергии. Подавая воду при более низком давлении непосредственно на поверхность почвы, система низкого давления значительно снижает потери на испарение и снос ветром.

Современные разбрызгиватели низкого давления предназначены для очень равномерного распыления капель воды по полю. В сочетании с капельными шлангами эти разбрызгиватели помогают снизить потери от сноса ветром и испарения за счет подачи воды ближе к урожаю более крупными каплями. Ударные спринклеры высокого давления, для сравнения, распыляют воду намного выше в воздухе с более мелкими каплями. Кроме того, разбрызгиватели низкого давления уникальны тем, что они работают от 10 до 30 фунтов на квадратный дюйм (psi), что позволяет им потреблять меньше энергии.

Система кругового орошения с разбрызгивателями высокого давления. (Кэлвин Перри/UGA)

Разбрызгиватель для орошения с центральной осью и капельной форсункой низкого давления. (Кейси Кокс)

Эффективность

Средняя эффективность системы высокого давления составляет 60 % из-за потерь воды в результате испарения, ветра и дрейфа. В сочетании с установкой концевых форсунок для обеспечения орошения внутри границы поля и устранением утечек в системе модернизация круговой системы может повысить эффективность использования воды до 80–9%.0%.

РАСЧЕТНАЯ СТОИМОСТЬ

Стоимость перевода существующей системы с высокого давления на низкое колеблется примерно от 2500 до 5000 долларов. Большинство новых систем с центральным круговым орошением оснащены шланговыми разбрызгивателями с низким перепадом давления.

управлять поливом из любого места

Дистанционное управление поливом

Мониторинг полива по телефону или через Интернет

Фермеры тратят бессчетное количество часов и баков с газом в любое время дня и ночи, разъезжая туда и обратно на поля, чтобы проверить оросительные системы. С помощью этой технологии дистанционного управления фермер теперь может экономить время и топливо, имея возможность удаленно отслеживать и контролировать оросительные системы со своего телефона или компьютера.

Эта технология позволяет дистанционно управлять многими аспектами системы: включать, выключать, изменять направление, устанавливать таймер для запуска системы, управлять спринклером с торцевой форсункой с точностью до градуса, проверять положение системы, устанавливать остановка для точного угла и даже регулировка скорости полива с переменной нормой в некоторых системах. Все системы, поддерживающие эту технологию, доступны на единой приборной панели и даже связаны с некоторыми системами датчиков влажности почвы, передающими данные с поля в режиме реального времени.

Эта технология доступна как для систем кругового орошения, так и для систем капельного орошения.

ориентировочная стоимость

Удаленные системы управления поворотом варьируются в зависимости от продукта, но обычно варьируются от 2000 до 5000 долларов США за систему с годовой абонентской платой в диапазоне 300 долларов США.

Эффективность

Официальных исследований по оценке эффективности технологий дистанционного управления для ирригационных систем не проводилось. Любое повышение эффективности очень субъективно в зависимости от области и производителя. Возможность останавливать систему под точным углом, управлять концевым распылителем по степени и устанавливать автоматические таймеры для запуска и остановки системы, что позволяет ограничить время выхода из системы управления поливом (например, если фермер не может добраться до системы в нужное время). момент, когда его нужно остановить).

ЗНАТЬ, КОГДА И СКОЛЬКО ПОЛИВАТЬ

ЧТО ТАКОЕ ПЛАН ПОЛИВА?

анализ полевых данных в режиме реального времени для оптимизации решений по орошению.

Планирование полива может оптимизировать рост растений, урожайность, качество урожая, управление питательными веществами, здоровье корневой зоны и решения по поливу.

Приложения для умного орошения

Скриншот приложения Smart Irrigation, разработанного UGA & UF

Университет Джорджии и Университет Флориды сотрудничают в проекте по разработке приложений Smart Irrigation для iOS и Android для нескольких различных сельскохозяйственных культур. Доступные в настоящее время приложения включают хлопок, сою, цитрусовые, клубнику и авокадо. Кукуруза, персик и черника находятся в процессе разработки/проверки в полевых условиях и будут публично выпущены в ближайшие пару лет.

Каждое приложение создает рекомендации по поливу для своей культуры в соответствии с ее характеристиками и фенологией. Концепция Smart Irrigation Apps заключается в том, чтобы сохранить простой диапазон входных данных (на которые производители могут разумно ответить), которые затем будут использоваться для запуска модели почвенно-водного баланса на основе расчетных потерь воды (эвапотранспирации), коэффициентов для культур и регионов (KC). а также наблюдаемые и прогнозируемые данные о погоде (из метеостанций, Национальной сетки данных о погоде и, в последнее время, для некоторых приложений (хлопок и соя) автоматические датчики дождя).

Одной из самых полезных функций приложения является возможность получать уведомления о необходимости полива, о дождевых явлениях на поле и о приближении фенологической стадии.

Хотя проект начал поддерживать только производителей Флориды и Джорджии (из-за наличия сетей автоматизированных метеорологических станций ( Автоматизированная сеть мониторинга окружающей среды Джорджии (GAEMN) и Автоматизированная сеть погоды Флориды (FAWN) ), некоторые из них в настоящее время расширяется на другие производственные регионы в Соединенных Штатах с использованием источников National Weather Data Grid.

Ирригатор Pro

Ирригатор Pro — это инструмент планирования полива для арахиса , кукурузы и хлопка , разработанный Национальной исследовательской лабораторией арахиса Службы сельскохозяйственных исследований Министерства сельского хозяйства США. Irrigator Pro — это экспертная система, предназначенная для предоставления рекомендаций, основанных на научных данных, что приводит к рациональному управлению орошением при сохранении высокой урожайности .

Округ охраны почвы и воды Флинт-Ривер при финансовой поддержке NRCS Министерства сельского хозяйства США в сотрудничестве с Peanut Lab и Университетом Джорджии разработал приложение для смартфонов и облачную платформу для Irrigator Pro.

Ирригатор Pro — это инструмент, которому доверяют фермеры, консультанты по растениеводству, агенты по распространению знаний и исследователи на юго-востоке. Первоначальная версия представляет собой настольное программное обеспечение, которое требует ручного считывания показаний датчиков влажности почвы в поле и ручного ввода данных. Новое приложение для смартфона и облачная платформа автоматизировали процесс сбора данных, интегрировав удаленную загрузку данных о влажности и температуре почвы с моделью Irrigator Pro через приложение и облачную платформу.

Видеоуроки по ирригатору Pro

Запустить ирригатор Pro

датчики влажности почвы

Датчик влажности почвы в арахисе (Casey Cox)

Целью системы мониторинга влажности почвы является развертывание зондов или датчиков в поле для определения условий влажности почвы, которые имеют решающее значение для оптимального производства сельскохозяйственных культур. Мониторинг состояния влажности почвы позволяет фермеру или консультанту предотвратить стресс растений, управляя орошением и осадками, чтобы поддерживать влажность почвы на оптимальном уровне. Датчики влажности почвы обеспечивают измерение текущих полевых условий, чтобы определить, достаточно ли влаги для урожая, сохнет ли почва или очень сухая почва.

типы датчиков

На рынке существует множество коммерческих датчиков. Они делятся на две основные категории: тензиометрические и объемные (или емкостные).

В емкостном зонде используются специальные датчики, связанные с конденсатором, для измерения «объемной» влажности почвы. Объем воды в общем объеме почвы наиболее сильно влияет на параметр почвы, называемый диэлектрической проницаемостью почвы.

Когда количество воды в почве изменяется, датчик измеряет изменение емкости из-за изменения диэлектрической проницаемости, которое может быть напрямую связано с изменением содержания воды в почве. Результатом является содержание воды в почве – объемное содержание воды в почве. Эти датчики должны быть откалиброваны для конкретной почвы, в которой они установлены.

Тензиометрические датчики влажности почвы измеряют «матричный водный потенциал» или натяжение почвенной влаги. Напряженность почвенной воды — это количество энергии или «всасывания», которое корни растения должны прилагать для извлечения почвенной воды. При использовании устройства измерения электрического сопротивления по мере изменения натяжения в зависимости от содержания воды сопротивление изменяется. Изменение сопротивления можно коррелировать с содержанием влаги в почве. Результат дается в сантибарах или килопаскалях давления грунтовой воды. Эти датчики не требуют калибровки для конкретной площадки.

ориентировочная стоимость

Приложения Smart Irrigation: бесплатно

Irrigator Pro: бесплатно (но для выдачи рекомендаций по поливу требуются данные о влажности почвы и температуре почвы от датчика)

Датчики влажности почвы: сильно различаются. Простой датчик и монитор для ручного считывания могут стоить менее 100 долларов. Было бы важно учитывать затраты времени на ежедневное ручное считывание показаний монитора влажности почвы. Более сложные системы, включающие телеметрию, с помощью которых фермеры могут получить доступ к данным о влажности почвы из любого места, стоят от 9 долларов США.00 – 4000 долларов.

эффективность

Экономия воды достигается путем определения точных периодов времени, в течение которых фермер может сократить орошение, используя объективные полевые данные, такие как влажность почвы, температура почвы, стадия роста урожая и локальная эвапотранспирация. Усовершенствованное планирование орошения может сократить потребление воды в среднем на 15%.

Расширенное планирование орошения для сельского хозяйства видео

НАСТРОЙКИ ДЛЯ ПИСТОЛЕТОВ С ЦЕНТРАЛЬНЫМ ПОВОРОТОМ

ЧТО ТАКОЕ КОНЦЕВОЕ УПРАВЛЕНИЕ РАСПЫЛИТЕЛЕМ?

Органы управления для оптимизации равномерности и эффективности орошения END Gun

Завершающее орошение представляет собой большой разбрызгиватель, расположенный на конце системы орошения с центральным круговым орошением, который может увеличить полив в среднем на 80–100 футов.

Правильное применение торцевого орошения может оптимизировать рост растений, урожайность, качество урожая, управление питательными веществами, здоровье корневой зоны и принятие решений по ирригации.

Элементы управления концевыми распылителями

Надлежащее орошение концевыми распылителями предлагает фермерам недорогой способ орошения дополнительных площадей, которые не попадают под разбрызгиватели с центральным круговым орошением. При правильной настройке разбрызгиватели с торцевыми пистолетами обеспечивают медленный, устойчивый и равномерный полив. Неправильно настроенные концевые распылители приведут к нерациональному расходу поливной воды и расходам на насосы.

Центральная поворотная система и торцевой пистолет на арахисовом поле. (Кэлвин Перри)

Неправильное применение торцевого пистолета обычно можно легко исправить. Установка торцевого пистолета под правильным углом, обеспечение равномерного нанесения и настройка пружин в заслонке для управления скоростью — все это имеет решающее значение для оптимизации эффективности торцевого пистолета.

Испытания на однородность, которые проводятся путем установки ковшей через каждые 10–20 футов за пределами конца оси, представляют собой простую и экономичную меру однородности.

При определении правильных настроек торцевого пистолета также следует учитывать особенности поворота и поля. Если изменение настроек не приводит к повышению эффективности торцевого распылителя, убедитесь, что для системы установлен правильный концевой распылитель и что сопло не изношено.

Отключение конечного пистолета

Концевой распылитель распыляет проезжую часть. (Кэлвин Перри)

В то время как спринклеры с торцевым распылителем часто используются для расширения орошаемых площадей за пределы центральной оси, в некоторых случаях спринклеры с торцевым распылителем могут орошать участки, которые не требуют орошения. Сюда входят такие области, как лесные массивы, проезжие части, водно-болотные угодья или другие невозделываемые территории.

Элементы управления отключением торцевых распылителей позволяют фермерам определять области по окружности центральной круговой системы, которые не требуют орошения. Отключение орошения с помощью торцевого распылителя экономит воду, расходы на насосы и снижает ответственность фермеров, гарантируя, что незасеянные участки не попадут под опрыскивание с помощью торцевого распылителя.

сметная стоимость

Скриншот зоны отключения End Gun. (Тони Блэк)

Тесты на однородность — это недорогой способ определить, требуется ли корректировка настроек торцевого пистолета. Обратитесь к местному агенту по распространению знаний в округе или в отдел по охране почв и водных ресурсов, чтобы получить бесплатных вариантов теста на однородность . Конкретные исправления для конечных элементов управления пистолетом варьируются от бесплатной корректировки настроек до замены форсунок.

Модернизация торцевых распылителей для круговых поворотов, у которых нет существующих средств управления отключением, оценивается примерно в 2500 долларов США.

эффективность

Экономия воды за счет управления поворотными орудиями зависит от конкретного поля, культуры и окружающей среды.

Технологии отключения торцевого распылителя могут сэкономить значительное количество воды, в зависимости от урожая и посевных площадей в зоне отключения. Приблизительно 216 000 галлонов на акр экономится на арахисовых полях, 345 000 галлонов на акр на кукурузных полях и 371 000 галлонов на акр на хлопковых полях (оценки основаны на данных UGA Extension, представленных Тони Блэком). Зона отключения зависит от конкретных полевых условий и прилегающих территорий.

НАСТРАИВАЙТЕ ПОДАЧУ ВОДЫ С GPS

Система орошения с переменной нормой (VRI)

ТОЧНАЯ ИНСТРУМЕНТАЦИЯ

Центральная круговая система модернизирована для управления поливом с GPS-наведением по пролету или отдельному спринклеру, в зависимости от типа системы VRI.

С VRI центральная круговая поливка подает различное количество воды в разных зонах управления орошением, чтобы компенсировать изменения на поле, помогая фермерам определить где поливать.

VRI позволяет фермерам применять индивидуальную норму воды в зависимости от индивидуальных зон управления на поле. VRI имеет экономические, агрономические и экологические преимущества. Улучшение точного размещения и количества орошения с помощью VRI может сэкономить воду и снизить затраты. VRI повышает эффективность использования воды за счет точного орошения в соответствии с потребностями почвы и урожая. Использование VRI экономит воду, а также может уменьшить сток и вымывание питательных веществ.

УПРАВЛЕНИЕ СКОРОСТЬЮ ИЛИ УПРАВЛЕНИЕ ЗОНОЙ

Существует два способа реализации VRI: управление скоростью или управление зонами. Управление скоростью VRI делит поле на секции в форме секторов, и пользователь может изменять скорость в каждой из этих секций. Зональный контроль VRI делит поле на зоны управления орошением, которые очерчиваются с помощью программной картографической программы, а затем загружаются в круговую систему.

Зоны управления ирригацией определяются на основе типов почв, топографии, гидрологии и других характеристик. С помощью VRI центральная круговая подача подает различное количество воды в зонах управления орошением, чтобы компенсировать изменения на поле, помогая фермерам определить, где проводить полив. Анимация выше демонстрирует, как VRI работает в зависимости от изменений в поле.

ориентировочная стоимость

Стоимость VRI значительно различается. VRI управления скоростью часто является функцией инструментов удаленного орошения и входит в набор других инструментов за 2500–5000 долларов. Для зонального управления VRI у фермеров есть варианты установки частичной или модульной системы VRI (только реализация управления GPS на определенном наборе разбрызгивателей, а не на всей системе). Частичные расходы VRI варьируются от 5 000 до 15 000 долларов США. Полная система VRI может стоить от 20 000 до 45 000 долларов в зависимости от длины шарнира.

эффективность

Исследователи определили, что VRI может снизить потребление воды в среднем на 15%. Это также сильно зависит от полевых условий и управления VRI.

Переменное орошение для сельского хозяйства видео

АВТОМАТИЗАЦИЯ ПОЛИВА ТОЧНО С ПОЛЕВЫМИ ДАННЫМИ В РЕАЛЬНОМ ВРЕМЕНИ

Динамическое орошение с переменной скоростью (VRI)

ПОДХОД К ХОЛИСТИЧЕСКОЙ ТОЧНОЙ СИСТЕМЕ

Динамическое VRI — это практика, которая все еще находится на пороге между исследованиями и коммерциализацией. Доктор Джордж Веллидис из Университета Джорджии описывает его как «инструмент, который позволит нам повысить устойчивость, эффективность и прибыльность наших систем орошаемого земледелия».

Пример того, как динамический VRI может отображаться на «приборной панели» для фермеров, чтобы запланировать когда , где и сколько поливать.

Dynamic VRI объединяет многие из вышеперечисленных элементов в систему точного орошения, которая использует полевые данные в режиме реального времени для подачи необходимого количества воды в нужное время в нужном месте для оптимального урожая рост и развитие.

Стандартные карты VRI являются статическими, что означает, что зоны управления орошением и нормы полива редко загружаются в ирригационную систему. Динамический VRI позволяет фермеру использовать данные о влажности почвы в режиме реального времени для обновления норм полива по зонам для каждой ирригационной системы.

Поле вверху разделено на «полоски» зон управления: динамические ВРИ (разноцветные) и традиционные (сплошные). В этом исследовании фермер определял количество орошения, применяемого в сплошных полосах, а команда UGA назначала нормы орошения в динамических зонах VRI на основе данных в реальном времени.

Для некоторых типов Dynamic VRI требуется система датчиков влажности почвы высокой плотности в поле. Каждый вышеприведенный датчик представляет собой датчик, расположенный в другой зоне управления орошением.

Ориентировочная стоимость

Цена динамического VRI включает в себя полную систему VRI с возможностью удаленной загрузки, которая может варьироваться от 20 000 до 45 000 долларов США в зависимости от размера системы и типа VRI. Дополнительные расходы включают сеть датчиков влажности почвы высокой плотности (10 000–15 000 долларов США). Dynamic VRI также лучше всего работает с углубленным полевым анализом грунтов и электропроводности, что увеличивает дополнительные расходы. Это также может потребовать больше времени и интенсивного управления со стороны фермера, консультанта по растениеводству или управляющего ирригацией, что является еще одним фактором, который необходимо учитывать. Доступны коммерческие версии этой технологии, которые не включают сеть датчиков влажности почвы высокой плотности. Более подробная информация и сравнения будут доступны в будущем.

Эффективность

Исследования, проведенные учеными из Университета Джорджии в партнерстве с Районом охраны почвы и воды Флинт-Ривер, показали, что интеграция технологии Dynamic VRI может повысить эффективность использования воды на 40 % при увеличении урожайности на 5 и 10% по сравнению с традиционными методами орошения.