Орошение полей

Орошение полей
 
Орошения довольно дорогое, но важное составляющее системы земледелия. Оно особенно актуально в регионах недостаточного увлажнения, имеющих высокий биоклиматический потенциал.

Орошения позволяет устранить лимитирующие воздействие влаги, создать оптимальные условия роста и развития растений. Сельскохозяйственный потенциал южных областей можно существенно усилить благодаря применению оросительных систем.
 
В последние годы, как свидетельствуют климатологи, скорость роста явлений, так называемого «парникового эффекта» в 3 - 6 раз выше, чем в предыдущие 100 лет. Поэтому все учащаются года, когда возникают засухи в степных регионах.

Расходования воды на полив и испарения определяется комплексом физико-географических факторов, которые предопределяют, с одной стороны, условия биологического или физического испарения, с другой - количество осадков, которые в определенной степени компенсируют водопотребления.

Одним из обязательных условий активного роста культурных растений и получения высоких урожаев является своевременный и регулярный полив. Достаточное количество влаги в почве обеспечивает, прежде всего, мощный рост листьев, без которых невозможно получить качественный урожай. На полив хорошо реагируют все культуры, но больше всего его требуют молодые растения овощных культур - капусты, лука, моркови, щавеля, огурцов, томатов и т.д..

При недостатке влаги листья капусты покрываются налетом сизого цвета, приобретают розовый оттенок, края листьев загибаются. В ранних сортов белокочанной капусты задерживается рост листьев и образуется мелкий кочан, в цветной - заблаговременно формируется мелкая горьковатая середина, которая быстро желтеет. У моркови дефицит влаги вызывает потемнение и скручивание листьев, у свеклы - задерживается рост и развитие корнеплодов. Листья лука становятся сизо-белыми, их кончики загибаются и желтеют. Иногда возможно заблаговременное образование мелких луковиц. Щавель, ревень и другие многолетние культуры в условиях засухи выбрасывают цветоносные побеги, а их листья становятся жесткими, теряют товарное качество и пригодность для потребления.

Страдают от засухи скороспелые овощи - шпинат, салат, редис. Они быстро стареют и не успевают сформировать урожай. Листья и корнеплоды грубеют, приобретают горький привкус. Кроме того, представителей семейства крестоцветных (капусту, редис, репу, брюкву) довольно быстро поражают капустная муха и крестоцветная блоха.

На отсутствие влаги в почве реагируют и другие культуры. Баклажаны и перец перестают цвести, приостанавливается их рост и налив плодов. Листья огурцов темнеет, скручиваются, плоды становятся горькими.

Ведущие фирмы - производители оросительного оборудования предлагают широкий выбор современной поливной техники, которая имеет много переменных технологических параметров - ширина захвата, типоразмер распылителей, скорость передвижения, норма выброса воды и т.д.. Принимая решение о покупке той или иной машины, необходимо принять во внимание влагообеспеченность территории, погодные условия, водно - физические свойства почвы, площадь поля и его конфигурацию, культуру (ее потребность во влаге и ширину междурядий), тип водоснабжения (закрытые сети открыты каналы ), интенсивность полива и т.д..

Орошение проводят машинами барабанного типа, круговым и фронтальным действием. Дождевальная машина барабанного типа - это прицепная оросительная машина с барабаном, на который наматывается гибкая труба. Машина кругового действия - автоматизированная дождевальная машина, подключенная к гидранта закрытой оросительной сети. Круговой полив орошения осуществляется благодаря вращению консоли вокруг гидранта. Дождевальная машина фронтального действия работает аналогично системе кругового полива, но консоль перемещается полем под прямым углом к ​​линии распределительного трубопровода.

Барабанные оросительные машины
Эта техника чрезвычайно удобна и проста в использовании. Воду забирают от гидрантов закрытой оросительной системы или из поверхностных распределительных каналов, где вода подается с помощью передвижных насосных станций. Барабанные оросительные машины можно эффективно использовать как на полях со сложным микрорельефом, так на участках неправильной конфигурации. Зачастую именно им отдают предпочтение аграрии. Машины комплектуются различными насадками и могут работать с неочищенной водой. Каждая такая машина орошает полосу поля шириной до 90 м и длиной около 800 м. Вместе с поливной водой можно вносить минеральные удобрения.

Составляющими барабанной оросительной машины является шасси на пневматических колесах, поворотная платформа, на которой установлена катушку с мотком гибкой полиэтиленовой трубы, механизм привода катушки и узлы подключения. Механизм размотки катушки приводится в действие от ВОМ трактора, а сматывается труба за счет энергии воды, которая идет на полив.

Механизм для укладки трубы на катушку контролирует диаметр катушки, который в зависимости от слоев намотанной трубы, и обеспечивает постоянную заданную скорость перемещения тележки, которая может варьировать от 10 до 120 м/час.

Дождевальный аппарат имеет оригинальную конструкцию, которая включает реверсивную систему для настройки его на секторный полив. Угол орошаемого сектора регулируют перестановкой упоров на корпусе дождевального аппарата в пределах 5 - 360 °. Меняя сопла и изменяя рабочее давление, регулируют расход поливной воды от 20 до 140 м3/час, что обеспечивает интенсивность дождевания от 10 до 60 мм.
 
Системы кругового полива
Это одна из разновидностей широкозахватных поливных систем. Принцип работы круговой системы заключается в сочетании гидравлической и электрической составляющих. Благодаря электроприводу агрегат плавно перемещается полем, описывая круг вроде перемещения часовой стрелки. Гидравлическая система машины отвечает за количество и равномерность утечка воды. Подается вода восходящей трубой и коленом, изготовленные из оцинкованной стали. Вода выливается через специально разработанные распылители, которые гарантируют равномерность полива всей площади орошения. К машине вода поступает под нужным давлением гидранта, вокруг которого движется машина. Общая длина системы может достигать 1000 м.

Внешне все металлические трубы поливного агрегата оцинкованные, а изнутри имеют полиэтиленовое покрытие высокой плотности. От размещения распылителей на штанге зависит норма выброса воды, поэтому, чтобы их не спутать и таким образом не разбалансировать работу агрегата, резиновые рукава, к которым прикреплены распылители, как правило, не снимают после завершения поливного сезона, даже на зиму.

Машина кругового полива работает под рабочим давлением от 2,6 до 4,0 бар. Скорость ее перемещения варьирует от 1 до 60 м/мин, а благодаря изменению давления можно регулировать утечка воды в диапазоне от 50 до 1000 л/с. Норму излияния можно изменять еще и с помощью замены распылителей, которых может быть более 30 типоразмеров. Для равномерности полива по всей площади орошения каждый распылитель контролируют с помощью регулятора давления.

Каждая пара колес поддерживает соответствующий сегмент машины и имеет автономный привод от редуктора электродвигателя. Автоматическая система управления контролирует скорость вращения каждой пары колес, благодаря чему радиальная скорость всех сегментов машины является постоянной. Таким образом, удается достичь слаженной работы всей поливной системы.

Несмотря на то, что эти машины принадлежат к системам кругового полива, форма поля, на котором они работают, не обязательно должен быть круглым. Она может быть прямоугольной, тогда для полива угловых участков поля пользуются так называемыми торцевыми пистолетами, которые выполняют полив дополнительно на 30 м дальше основную машину.

Оросительные штанги
Для равномерного распределения воды площадью поля применяют оросительные штанги, так называемые консоли. Можно использовать с барабанными, круговыми или фронтальными системами полива. Иногда вместо консолей применяют оросительные пушки. Но по сравнению с ними оросительные штанги имеют ряд преимуществ, в частности:
• консоль работает под давлением, на 3 бара меньше, чем в оросительной пушке, оборудованной распылителями, или на 1 бар меньше, если консоль укомплектована конечным пистолетом;
• консоль позволяет более равномерно распределить воду, особенно когда орошают малыми дозами воды (6-12 мм);
• можно работать в ветреную погоду, когда пушкой поливать невозможно;
• меньше воды испаряется, потому что она не так высоко разбрызгивается в воздухе;
• благодаря точному распределению капель норму полива можно уменьшить на 20 - 30%.
• растения меньше загрязняются. Это имеет особое значение при поливе таких культур, как салат, шпинат, укроп и т.д..
Капельное орошение.
 
Это способ локального полива почвы, когда вода подается непосредственно в зону размещения корневой системы растений.

Различают стационарные, сезонно-стационарные и сезонные системы капельного орошения. Стационарные системы имеют сеть магистральных и распределительных трубопроводов, проложенных под землей, а также участковые и поливные, изготовленные из труб долговременного использования. Такие системы применяют для орошения многолетних насаждений (например, земляника, кустарниковые и т.п.).
 
В системах сезонно-стационарного типа магистральные и распределительные трубопроводы прокладывают под землей для многолетнего использования, а участковые и поливные - для годовалого. Сезонные системы монтируют в начале вегетационного периода однолетних культур и разбирают после его завершения. Такое оборудование рассчитано на один сезон, его хранят до следующего года. Технологические параметры капельного орошения определяют в зависимости от размеров и конфигурации участка, рельефа, ширины междурядий и т.д..

Для систем капельного орошения важное качество поливной воды, именно она определяет надежность работы системы. Поэтому для них обязательно наличие фильтров для очистки воды.

Планирование рельефа поля.
Назначая участка под орошение, проводят капитальное планирования, а во время подготовки к поливу каждого участка севооборота - текущее. Капитальное планирования выполняют по проекту, применяя комплекс специальных машин (скреперы, планировщики); частности, устраняют естественные неровности рельефа, обеспечивает возможность равномерного увлажнения поля, а в случае поверхностного полива - уменьшение расхода воды, позволяет повысить вдвое - втрое поливные полосы. Текущее планирование облегчает технику полива, способствует равномерному распределению воды на всей поверхности, улучшает механизацию полевых работ.

Минусы орошения
Многочисленные поливы, особенно легких почв, могут привести к потере наиболее подвижных форм азота (нитратов) через их вымывание из корнеобитаемого слоя. В случае систематического полива сельскохозяйственных культур увеличивается их засоренность, заметно изменяется видовой состав сорняков.

При длительном орошении почвы приобретают признаки щелочности, что проявляется через увеличение глубины гумусового горизонта, изменение гранулометрического состава, снижение линии вскипания карбонатов. Поливы, особенно интенсивные, вызывают разрушение структуры почвы, его распыления, в результате чего после каждого цикла увлажнения на поверхности почвы появляется плотная корка. Орошаемые почвы уплотняются быстрее и больше неорошаемые, зарастают сорняками, поэтому их нужно чаще и глубже обрабатывать.

Одним из негативных последствий орошения является вторичное засоление почв. Оно обусловлено подъемом к земной поверхности минерализованных грунтовых вод, содержащих соли и интенсивно испаряются, в результате чего почва насыщается избыточным количеством солей.