Капельный полив. Мелиорация и гидромелиоративные системы

В основе комплекса мелиоративных мероприятий лежат гидротехнические мелиорации, направленные на устранение дефицита (избытка) природной влагообеспеченности агробиоценозов на основе регулирования режима влажности почв и грунтовых вод земель сельскохозяйственного назначения. Сельскохозяйственное производство на территории Российской Федерации ведется в сложных природно-климатических условиях, 70% площади сельскохозяйственных угодий находится в зоне неустойчивого и недостаточного увлажнения, а в степной и сухостепной зонах соответственно каждый третий год является засушливым с дефицитом естественной влагообеспеченности 350-400 мм. В засушливые годы не реализуется потенциал высокопродуктивных сортов сельскохозяйственных культур, интенсивных аграрных технологий и адаптивно-ландшафтных систем земледелия, поэтому наиболее действенным средством обеспечения устойчивости сельскохозяйственного производства являются гидротехнические мелиорации, в частности, орошение земель.

Капельное орошение

Капельное орошение - это способ полива, при котором вода подаётся непосредственно на прикорневую зону выращиваемых растений регулируемыми малыми порциями с помощью дозаторов - капельниц. Позволяет получить значительную экономии воды и других ресурсов (удобрения, трудовые затраты, энергия), имеет и другие преимущества (более ранний урожай, предотвращение эрозии почвы, уменьшение вероятности распространения болезней и сорняков).

Капельное орошение (КО) характеризуется наличием постоянной распределительной сети под давлением, позволяющей осуществлять непрерывные или частые поливы, точно соответствующие водопотреблению насаждений.

Система капельного орошения в базовой комплектации включает в себя источник водоснабжения (насосная станция), узел фильтрации, узел подготовки и внесения удобрений, магистральный трубопровод, регуляторы давления, разводной трубопровод, клапан высвобождения воздуха, соединительную и запорную арматуру, капельные линии, контрольноизмерительные приборы.
Обобщение опыта применения систем капельного орошения показывает его высокую эффективность по сравнению с другими способами полива, а именно: • экономия воды составляет 30-50% и более по сравнению с дождеванием и поверхностным поливом: • урожайность увеличивается в 1,5-2 раза: плодовых культур - на 20-50%, виноградников на 30-40%, овощей в теплицах на 20-30%;

• КО может применяться в условиях неровного рельефа с уклоном до 60 градусов, где не применимы другие способы полива; 
• трудозатраты в теплицах снижаются на 150-250 чел.-дн/га, или в 12-19 раз по сравнению с дождеванием; 
• производительность труда в теплицах повышается на 20%; 
• расход удобрений снижается на 10-15%; 
• экономия земельных ресурсов составляет 5-10%.

Система капельного орошения

Могут быть стационарными и сезонно-стационарными. Система капельного орошения включает в себя узел подготовки и распределения воды (регулирующий бассейн-отстойник, насосные агрегаты, средства автоматизации управления, фильтры очистки оросительной воды, запорнорегулирующая арматура), магистральные участковые и распределительные трубопроводы, оросительные трубопроводы с микроводовыпусками, устройство для ввода удобрений, систему автоматизации.

Источниками воды для орошения могут быть реки, озера, водохранилища, обводнительные и оросительные каналы, подземные воды.

Магистральные и распределительные трубопроводы должны быть выполнены из материала, который не поддается коррозии, иметь достаточный диаметр и запас прочности, чтобы пропустить необходимый объем воды и выдержать создаваемое давление. Диаметр магистрального трубопровода рассчитывается из объема транспортируемой воды, расстояния, на которое ее нужно подать и коэффициент трения материала, из которого изготовлена труба. Для устройства магистральных трубопроводов в системах могут использоваться полиэтиленовые или поливинилхлоридные трубы с соответствующим типом соединений, а для сезонно-стационарных систем может применяться гибкий поливочный рукав Lay Flat (LFT) армированный синтетической нитью. Он выпускается диаметром от 2" до 6" и рассчитан на давление от 0,3 до 0,9 МПа. Рукав не деформируется под влиянием температур окружающей среды, устойчив к солнечной радиации, имеет продолжительный период эксплуатации; при его опорожнение возможно прохождение по нему колесной техники. Для подсоединения к подающей магистрали линий капельного полива предусмотрен широкий выбор соединительной арматуры.

Расположение подающей магистрали в системах капельного полива может быть как надземным, так и подземным. Глубина заложения оросительного трубопровода 0,45-0,55м.

Наиболее важным элементом системы капельного орошения, от которого зависят качество и надежность технологического процесса, являются микроводовыпуски (капельницы), устанавливаемые на поливном трубопроводе и обеспечивающие непосредственную подачу воды к корневой системе растения. Применяются встроенные и наружние капельницы с расходом воды от 0,8 до 15 л/ч.

Поливной трубопровод с наружными капельницами применяется в основном на поливе с условиях защищенного грунта или на плодово-ягодных многолетних насаждениях. Поливной трубопровод со встроенными капельницами (капельная трубка) более технологичен в применение, прежде всего благодаря меньшем трудовым затратам на их монтаж, демонтаж, удобство транспортировки и могут быть использованы при любых схемах посадки сельскохозяйственных культур с учетом подбора характеристик. Встраиваемые (интегрированные) капельницы (эмиттеры) располагаются через определенный интервал и бывают двух типов: компенсированные и не компенсированные. Эмиттеры с компенсацией давления характеризуются постоянны расходом воды в определенном диапазоне изменения рабочего давления, что дает возможность обеспечить высокую равномерность водораспределения вдоль капельной трубки на равнинных участках и в условиях небольших склонов. Однако, с технической точки зрения они являются более сложными и дорогостоящими.

По толщине стенки поливные трубопроводы разделяют на ленты (от 0,1 до 0,85 мм) и трубки (свыше 0,85 мм). Лентой называют плоскоскладывающиеся на бабины трубопровод капельного полива. Трубками называют трубопроводы, не меняющие форму при намотке. В качестве единицы измерения толщины стенки капельной трубки (ленты) иностранного и отечественного производства используют "мил" (1 мил (mil) - единица длины (расстояния) = 0,0254 мм; или 1 мм = 39,37 mils).

Технические характеристики капельных линий подбирают под соответствующие агротребования к возделываемым культурам.