Применение и принцип работы дождевальных машин: для чего нужно дождевание
Дождевальные машины барабанного типа получили широкое распространение. Они могут работать на полях малого и большого размера, обеспечивают полив угодий со сложным рельефом, работают на полях нестандартной формы. Барабанные машины просты конструкционно и обеспечивают равномерный полив требовательных к влаге сельскохозяйственных культур.
Их преимущества:
- конструкционная простота, что значительно уменьшает количество поломок. Следует отметить минимальное количество движущихся узлов;
- равномерный полив сельскохозяйственных угодий – барабанные машины могут снабжать водой любые виды культур;
- высокая производительность – барабанные машины оснащаются мощными водяными насосами, подающими воду под большим давлением.
Давайте посмотрим, как работают машины барабанного типа.
Дождевальная машина барабанного типа состоит из двух частей – это тележка со спринклером и тележка с барабаном, на который намотан шланг.
- трактор вывозит на поле саму барабанную машину с намотанным на неё шлангом – машина стоит неподвижно на одном месте. Ей необходим источник воды в виде водоёма или производительной скважины. Машина размещается на определённом участке в начале поля – здесь располагается конечная точка;
- далее трактор перевозит тележку с размещённым на ней спринклером на противоположную часть поля – действие сопровождается аккуратным разматыванием барабана. Во избежание повреждения машины трактор движется достаточно медленно. Благодаря большой длине шланга машина может оросить довольно большую площадь, составляющую сотни и тысячи квадратных метров;
- машина запускается – в неё начинает поступать вода.
Она отправляется в тележку со спринклером и попадает на поле. Сам барабан приводится в движение электродвигателем с редуктором (возможны и другие типы технических решений по приведению барабана в движение).
Она отправляется в тележку со спринклером и попадает на поле. Сам барабан приводится в движение электродвигателем с редуктором (возможны и другие типы технических решений по приведению барабана в движение).Принцип действия машины прост – наматывание шланга на барабан вызывает движение тележки со спринклером. Она медленно, но верно приближается к самой машине, обеспечивая полив. Вода подаётся под достаточно большим давлением, чтобы спринклер смог охватить достаточно большую площадь. Например, дождевальная машина барабанного типа «Фермер 2580» от НПО «Мелиоратор» обеспечивает ширину орошения от 50 до 100 метров с расходом от 6 до 26 л/сек. Как только тележка достигнет барабана, полив останавливается.
Скорость втягивания шланга водой составляет от 10 до 150 м/час. Чем выше скорость, тем меньше воды получают сельскохозяйственные культуры, но тем выше скорость полива. Требуемая скорость втягивания выбирается в зависимости от количества воды, необходимой орошаемой культурой.
Чем хороши дождевальные машины барабанного типа?
Главное преимущество барабанных машин – высокая мобильность. Барабан с тележкой прицепляются к трактору и транспортируются к следующему месту полива. При этом технику на поле можно не оставлять – она предельно компактна и помещается в небольшом ангаре. При этом одна такая машина обеспечивает полив довольно большой площади – при ширине орошения в 100 метров и длине шланга 400 метров общая площадь составляет 40000 кв. м, что соответствует четырём гектарам. За сутки одна машина может полить десятки гектар. На больших полях используются сразу несколько дождевальных машин, что позволяет быстро и эффективно поливать большие площади.
Что касается систем полива широкого захвата, то там используется похожий принцип действия – машина движется за счёт давления воды. Недостаток подобных систем – низкая мобильность.
Их трудно перевозить с поля на поле, поэтому чаще всего они работают на стационарной основе. Они обеспечивают сельскохозяйственные культуры большим количеством воды за минимальное время, но их нельзя взять и перевезти за 5 минут на другое поле – в этом плане барабанные машины выигрывают.
Также на сельскохозяйственных полях используются капельные системы полива. Они обеспечивают подачу воды непосредственно к корням растений. В этом заключается их плюс – вода расходуется предельно аккуратно и не затрагивает участки, не нуждающиеся в поливе. Кроме того, при таком методе полива на растениях не образуются капельки воды – в солнечное время дня эти капли работают как линзы, повреждая поверхность листьев. Недостаток капельных систем – необходимость прокладывания шлангов по всему полю вдоль каждого ряда посадок.
Дождевание – это способ полива сельскохозяйственных культур методом создания искусственного дождя. Технология появилась достаточно давно, в конце 19 века она уже использовалась в России.
Её преимущества:
- понижает температуру воздуха вблизи растений – они не перегреваются и сохраняют большее количество влаги на протяжении длительного времени. Для многих сельскохозяйственных культур, выращиваемых в России, такие условия являются оптимальными;
- снижает скорость испарения влаги с поверхности грунта – это происходит за счёт уменьшения температуры грунта. Та же капельная технология не снижает температуру почвы, из-за чего испарение получается достаточно интенсивным;
- создаёт условия для интенсивного роста растений – не испытывая недостатка влаги, они проявляют бурный рост;
- ускоряет процессы фотосинтеза – это происходит за счёт удаления пыли с поверхности листьев сельскохозяйственных культур;
- может использоваться для внесения удобрений – они подаются вместе с водой, впитываясь непосредственно в листья (внекорневая подкормка) и в грунт, проникая к корням;
- возможность поддержания оптимального уровня влажности на полях со сложным рельефом – здесь другие типы машин работают не так хорошо, как барабанные.
Дождевание создаёт идеальные условия для роста культур, обеспечивая их высокую урожайность. При этом по воздействию на растение оно ничем не отличается от обычного дождя.
Процедура дождевания используется в жарких районах, где растениям необходимо большое количество воды. Чаще всего полив осуществляется в период вегетации, когда происходит бурный рост. В жарких районах и в засушливое лето проводятся профилактические освежающие поливы – они делают растения более бодрыми и обеспечивают повышение урожайности. Количество воды определяется в зависимости от свойств почвы на полях в данной местности. Дождевание осуществляется таким способом, чтобы обеспечить полное увлажнение корневой зоны. В зависимости от этого регулируется скорость движения дождевальной машины – в большинстве случаев интенсивность полива определяется опытным путём. В качестве источников воды для машин выступают пробиваемые на полях скважины, близлежащие реки, естественные и искусственные водоёмы.
Виды и типы дождевальных машин и установок, способы полива
Полив — от него напрямую зависит урожайность сельскохозяйственных культур и растений. В наше время эффективный полив полив больших площадей возможен только с использованием дождевальной техники.
Естественный способ орошения — главное преимущество дождевальных машин. Благодаря такой методике фермер может получить отличный урожай и сэкономить воду и другие ресурсы. Хотя существуют различные установки и агрегаты для орошения полей — дождевальные машины зарекомендовали себя как лучшее решение в плане производительности.
Типы дождевальных машин
Перед конструкторами дождевальной техники стоит задача сократить потребление воды и не потерять производительность. Надежность конструкции — ключевой фактор для дождевальной машины, как правило крепежные элементы выполняются из качественных материалов. На российском рынке представлены как отечественные, так и иностранные модели, классификация которых выполняется по следующим критериям:
- Производительность
- Энергопотребление
- Потребление воды
- Конструкционное решение
- Возможность автоматического управления с помощью электроники
- Наличие разных режимов подачи воды
Все эти факторы важны и по многим из них отечественные производители уступают европейским брендам.
По конструктивному решению дождевальные машины делятся на:
- Комбинированные (в которые входят поворотные и полустационарные дождевалки)
- Капитальные решения
- Мобильные (передвижная дождевальная техника с высокой степенью мобильности)
Мобильный тип дождевальных машин используется фермерами как сезонное решение. Они самые дешевые, следовательно основные покупатели — это небольшие и средние фермерские хозяйства, которые выращивают сильно зависимые от влаги культуры на небольшой площади. Простая конструкция позволяет самостоятельно осуществлять ремонт и техническое обслуживание данной техники.
Капитальные системы, крепление которых производится под или над землей. Имеют собственную магистраль для подачи воды. Поверхностная часть отвечает за степень орошения и распределения влаги. Идеально подходят для выращивания томатов, капусты, огурцов и различной зелени, а также всех требовательных к влаге растений.
Комбинированные системы подходят для больших площадей, обеспечивая максимально равномерную подачу воды согласно установленному режиму. Могут изменять местоположение, однако насос и водная магистраль остается на первоначальном месте. Данные решения подходят крупным и средним хозяйствам с большими территориями. Основной упор в такой технике делается на правильное распределение воды, исключая перерасход.
Виды дождевальных машин
Существует два основных способа эффективного полива полей и два вида дождевальных машин: широкозахватные и барабанного типа.
Начнем с дождевалок барабанного типа
Перемещение осуществляется с помощью тракторов или вручную (механизированным способом). Шланг разматывается автоматически, сматывание вручную, но с использованием механических элементов конструкции. Европейские производители оснащают барабанные дождевальные машины специальными насадками, которые регулируют объем и дальность подачи воды.Полностью автоматическая техника — так часто говорят про широкозахватные дождевалки. Орошение огромных территорий в несколько тысяч гектаров — главное назначение такой техники. Забор воды полностью автоматизирован и не требует человеческого вмешательства. Для крупных сельскохозяйственных компаний — это идеальное решение. В отличии от барабанных систем имеют более устойчивую конструкцию.
Компания Итал Инвест уделяет особое внимание барабанным дождевальным машинам от известного европейского производителя Irrimec. Главные причины выбрать данный вид дождевальной техники:
- Универсальность — подходят для любых площадей и хозяйств
- Производительность — на высоком уровне
- Автоматизация — не такая как в широкозахватных системах, но достаточная для качественного орошения и экономии ресурсов
- Соотношение цены и качества — лучшее решение, относительно другой дождевальной техники
- Обслуживание и ремонт — недорогая замена комплектующих, гарантия от производителя
Чтобы подробнее узнать про виды дождевальных машин или подобрать решение под ваш бизнес свяжитесь со специалистом компании Итал Инвест.
Как поливать новые растения в ландшафте с помощью дождевальной системы
Нет двух одинаковых ландшафтов или дождевальных систем. В зависимости от типа и пористости почвы, а также типа разбрызгивателей и объема воды, которую они распределяют, спринклерная система будет пропитывать грунт на разную глубину. Таким образом, чтобы узнать, как долго вам нужно будет использовать разбрызгиватели, чтобы обеспечить достаточное количество воды для ваших растений, вам сначала нужно провести простой измерительный тест.
Чтобы пропитать большинство типов средней почвы на глубину 3 дюйма, требуется около 1/2 дюйма воды либо из-за дождя, либо из системы орошения. Выполнение простых измерений поможет вам узнать, сколько времени требуется вашей спринклерной системе, чтобы распределить 1/2 дюйма воды по заданной площади.
Измерение
Чтобы измерить, сколько воды выбрасывает ваша спринклерная система за определенный промежуток времени, вы можете использовать 3 датчика дождя для проведения теста.
Если у вас нет или вы не хотите покупать датчики дождя, подойдут банки из-под тунца или банки из-под кофе с прямыми стенками. Установите один датчик рядом с разбрызгивателем, один возле внешнего периметра распыления и один посередине между этими двумя точками.
Теперь включите зону разбрызгивания на 15 минут. Затем объедините воду из 3 датчиков в один датчик и используйте линейку для измерения глубины собранной воды. Разделите это значение на 3, чтобы получить среднюю производительность вашей спринклерной системы. Например, если измерение составляет 1/4 дюйма, то теперь вы знаете, что эту зону разбрызгивателя нужно будет использовать в течение 30 минут, чтобы пропитать почву на глубину 3 дюйма, или 1 час, чтобы пропитать почву на глубину 6 дюймов. , и так далее.
Примечание. Если есть значительная разница в измерениях самого близкого и самого дальнего манометра, вам может потребоваться отрегулировать спринклерные головки или добавить в систему новые спринклерные головки, чтобы при поливе два потока перекрывались.
Проверка глубины
Не все почвы одинаковы. В то время как 1/2 дюйма воды может впитаться на глубину 3 дюйма в суглинистой почве, она может впитаться только на половину этой глубины в плотную глинистую почву и, возможно, даже меньше, если есть уклон, который позволяет воде стекать. Таким образом, вам нужно сделать еще одно измерение, чтобы определить глубину, на которую 1/2 дюйма нанесенной воды впитается в почву. Запустите спринклерную систему на время, необходимое для распределения воды на 1/2 дюйма, как описано выше в разделе «Измерение». Затем перекопайте почву, чтобы измерить глубину замачивания. Если не 3 дюйма, отрегулируйте время полива соответственно вверх или вниз.
Полив новых кустарников и деревьев
Предположим, что при поливе 1/2 дюйма воды почва пропитывается как минимум на глубину 3 дюйма, и что это происходит при 30-минутном цикле полива. При поливе только что посаженных кустов, деревьев и других растений важно, чтобы весь корневой ком растения, высота которого может достигать 6 дюймов и более, оставался постоянно влажным или влажным в течение первого вегетационного периода.
Это будет означать, что вам придется запускать спринклерную систему в два раза дольше (1 час), чтобы подать 1 дюйм воды, которая впитается на глубину 6 дюймов.
Вот загадка. Что делать, если в том же районе есть укоренившиеся или другие растения, которые не имеют таких же потребностей в воде? Вот где возникают сложности при попытке правильно поливать ландшафтные участки, где растут различные виды растений с различными потребностями в воде. В этой ситуации лучшее, что я могу посоветовать, это включать зону разбрызгивания только на время, необходимое для удовлетворения потребностей растений в области, требующей наименьшего количества воды. Затем вручную дайте дополнительную воду другим растениям в этом районе, которым требуется больше воды, например, недавно посаженным растениям.
Частота полива
При обычной садовой почве вам не нужно поливать только что посаженные растения каждый день. При отсутствии достаточного количества осадков поливайте только по мере необходимости, чтобы весь корневой ком и окружающая почва оставались влажными.
Имейте в виду, что глубокое замачивание на глубину 6 или более дюймов реже и позволяющее почве немного высохнуть перед повторным поливом, намного лучше, чем разбрызгивание небольшого количества воды на растения каждый день. То же самое верно и для укоренившихся растений.
В течение первых нескольких недель после посадки, чтобы избежать перенасыщения или пересушивания почвы, используйте влагомер почвы или палец, чтобы проверить влажность почвы перед поливом с помощью дождевальной системы. Включайте разбрызгиватели только по мере необходимости, чтобы поддерживать влажность почвы на необходимой глубине. Через неделю или около того вы должны знать, как часто запускать дождевальную систему для поддержания надлежащей влажности почвы. В это время вы можете настроить систему на автоматический запуск в указанное время. Тем не менее, если выпало достаточно осадков, выключите систему, пока она снова не понадобится.
Дополнительный ручной полив
Если ваша дождевальная система не может работать достаточно долго, чтобы глубоко замочить только что посаженные растения на достаточную глубину, обеспечьте достаточное количество дополнительной воды с помощью садового шланга в течение первого вегетационного периода.
помните, лучше реже глубоко замачивать почву, чем каждый день брызгать на растения понемногу водой.
Лучшее время для полива
При поливе с помощью автоматизированной системы полива поливайте в ранние утренние часы, а не поздним вечером или ночью, что может привести к возникновению грибковых заболеваний.
Когда растения находятся в состоянии покоя на зиму, что означает, что они не растут активно и не пьют столько воды, растениям требуется гораздо меньше воды.
Основы планирования полива | Расширение UMN
- Дом
- Растениеводство
- Почва и вода
- Орошение
- Основы планирования полива
Почва – резервуар воды для растений.
Этот резервуар имеет верхний и нижний пределы воды, которую он может хранить для использования в качестве воды для сельскохозяйственных культур. Понимание различных пороговых значений воды в почвенно-водяном резервуаре важно для планирования орошения.
Почвенные водохранилища условия
На рисунках 1 и 2 показан резервуар почвенной воды и рост растений при различных пороговых значениях:
Рис. 1. Компоненты водохранилища почвы. НасыщенностьЭто содержание воды в почве, при котором все поры почвы заполнены водой, и вода легко просачивается или вытекает из корневой зоны под действием гравитационной силы.
Полевая емкость (FC) Это количество воды, которое остается в почве после того, как вся избыточная вода при насыщении была слита. Обычно, когда песчаным почвам дают высыхать в течение примерно 24 часов после насыщения, полевая емкость достигается. В более тяжелых по текстуре почвах, содержащих больше ила и глины, требуется до 2-3 дней после насыщения для достижения FC.
Когда растения поглощают всю доступную воду для данной почвы, почва высыхает до такой степени, что она не может поставлять воду, чтобы растения не погибли.
Доступная водоудерживающая способность (AWC)Это максимальное количество воды, которое почва может хранить для извлечения растениями. Это вода, удерживаемая между полевой емкостью и постоянной точкой увядания. Общая доступная вода в корневой зоне почвы для конкретной культуры равна глубине укоренения культуры, умноженной на доступную водоудерживающую способность на единицу глубины почвы.
Различия в типах почвы
Рис. 3. Условия влажности почвы для различных механического состава. Источник: программа COMET. Университетская корпорация атмосферных исследований. Различные типы почв имеют разные AWC. Например, грубые почвы, такие как пески и супеси, имеют относительно большие поры по сравнению с почвой с более тонкой текстурой, такой как глина (рис.
3). Мелкие почвы, такие как глины или суглинки, имеют мелкие минеральные частицы и очень маленькие поры.
Наличие большего количества мелких пор означает, что почва с мелкой текстурой может удерживать больше воды, чем почва с грубой структурой. В таблицах 1, 2 и 3 показаны значения AWC для разных структур почвы и примеры доступной водоудерживающей способности двух типичных орошаемых почв соответственно. Получите подробный обзор почвы вашего поля с помощью Web Soil Survey.
|
| Текстура | Диапазон AWC (дюймы/дюймы) | Диапазон AWC (дюймы/футы) | Расчетное время. типичный AWC (дюйм/фут) |
|---|---|---|---|
| Крупный песок | 0,01-0,03 | 0,1-0,4 | 0,25 |
| Песок | 0,01-0,03 | 0,1-0,4 | 0,25 |
| Мелкий песок | 0,05-0,07 | 0,6-0,8 | 0,75 |
| Очень мелкий песок | 0,05-0,07 | 0,6-0,8 | 0,75 |
| Песок крупный суглинистый | 0,06-0,08 | 0,7-1,0 | 0,85 |
| Суглинистый песок | 0,06-0,08 | 0,7-1,0 | 0,85 |
| Суглинистый мелкий песок | 0,09-0,11 | 1,1-1,3 | 1,25 |
| Суглинистый очень мелкий песок | 0,10-0,12 | 1,0-1,4 | 1,25 |
| Крупнозернистая супесь | 0,10-0,12 | 1,2-1,4 | 1,3 |
| Песчаный суглинок | 0,11-0,13 | 1,3-1,6 | 1,45 |
| Мелкая супесь | 0,13-0,15 | 1,6-1,8 | 1,7 |
| Очень мелкая супесь | 0,15-0,17 | 1,8-2,0 | 1,9 |
| Суглинок | 0,16-0,18 | 1,9-2,2 | 2 |
| Илистый суглинок | 0,19-0,21 | 2,3-2,5 | 2,4 |
| Ил | 0,16-0,18 | 1,9-2,2 | 2 |
| Песчаный суглинок | 0,14-0,16 | 1,7-1,9 | 1,8 |
| Суглинок | 0,19-0,21 | 2,3-2,5 | 2,4 |
| Суглинок пылеватый | 0,19-0,21 | 2,3-2,5 | 2,4 |
| Песчаная глина | 0,15-0,17 | 1,8-2,0 | 1,9 |
| Илистая глина | 0,15-0,17 | 1,8-2,0 | 1,9 |
| Глина | 0,14-0,16 | 1,7-1,9 | 1,8 |
| Глубина профиля (дюймы) | Класс текстуры | AWC на дюйм (дюйм) | AWC на зону (дюймы) | Суммарный AWC |
|---|---|---|---|---|
| 0-12 | Суглинок | 0,21 | 2,52* | 2,52 |
| 12-18 | Песчаный суглинок | 0,16 | 0,96 | 3,48 |
| 18-60 | Песок и гравий | 0,02 | 0,84 | 4,32 |
| Глубина профиля (дюймы) | Класс текстуры | AWC на дюйм (дюйм) | AWC на зону (дюймы) | Суммарный AWC |
|---|---|---|---|---|
| 0-12 | Песок | 0,09 | 1,08 | 1,08 |
| 12-24 | Песок | 0,06 | 0,72 | 1,8 |
| 24-36 | Песок | 0,06 | 0,72 | 2,52 |
| 36-60 | Песок | 0,06 | 1,44 | 3,96 |
Максимально допустимое истощение или дефицит (MAD)
Допустимое истощение, определяемое управлением, определяет максимальное количество почвенной воды, которое менеджер ирригации выбирает, чтобы культура могла извлекаться из активной зоны корнеобразования между поливами.
Только часть доступной водоудерживающей способности легко используется растением до того, как возникнет водный стресс. Как показано на рисунке 1, MAD почвы меньше, чем ее общая AWC.
Исторически сложилось так, что орошение планировалось таким образом, чтобы дефицит влаги в почве не превышал 50 процентов от общей доступной водной емкости в корневой зоне. Но исследования показывают, что предел истощения может варьироваться для оптимизации производительности поля в зависимости от культуры, стадии роста, влагоемкости почвы и производительности насосной системы ирригации.
Допустимое для управления истощение обычно выражается в процентах от общей доступной водной емкости в корневой зоне. Его необходимо преобразовать в дюймы почвенной воды для конкретной культуры и почвы. Чтобы преобразовать процент истощения в дюймы воды, умножьте данный процент истощения на общее количество доступной воды в корневой зоне.
Например, если для почвы, содержащей 3,50 дюйма воды, требуется 30-процентный предел истощения, уровень истощения почвенной воды в дюймах будет составлять 1,05 дюйма:
0,30 x 3,50 дюйма = 1,05 дюйма
Таблица рекомендуемые допустимые пределы истощения почвенной влаги и стратегии управления несколькими орошаемыми культурами, выращиваемыми в Миннесоте.
