Какие способы полива могут быть

Сельскохозяйственные и мелиоративные машины

Орошение и полив

Способы полива растений

Полив — это распределение оросительной воды по площади поля и превращение ее из состояния тока в состояние почвенной влаги посредством впитывания.

Различают следующие способы полива:

• напуском или затоплением;
• дождеванием;
• внутрипочвенный;
• капельный;
• аэрозольный;
• комбинированный.

При поливе напуском вода распределяется по поверхности поля самотеком по бороздам, полосам и чекам.
В процессе дождевания вода разбрызгивается по полю в виде капель размером 0,5-2 мм, при внутрипочвенном поливе — поступает в почву через рабочие органы почвообрабатывающих машин или трубки-увлажнители, заложенные в нее на глубине 0,5-0,7 м, при капельном — подается под каждое растение или на локальный участок поверхности поля в виде капель размером 1-2 мм.
В результате аэрозольного (мелкодисперсного) дождевания искусственно созданный туман в виде капель размером 100-500 мкм увлажняет приземный слой воздуха, надземную часть растений и поверхностный слой почвы.
Комбинированные способы полива представляют собой различные сочетания перечисленных.
Капельный и аэрозольный способы полива можно считать разновидностью дождевания, несмотря на то, что техника для этих целей может применяться разная. Поэтому считается, что основных способов полива три — напуск, внутрипочвенный и дождевание.

Поглощение (инфильтрация) влаги почвой включает в себя впитывание и фильтрацию. Впитывание воды в почву — это процесс заполнения ею свободных пор и пустот под действием гравитационных и капиллярных сил, возникающих на границе смачивания. По мере заполнения пор скорость впитывания уменьшается. Она зависит от свойств почвы и способа полива.

После того, как все поры и пустоты почвы будут заполнены, начинается фильтрация воды, т. е. ее перемещение под действием гидростатического напора.

При поливе дождеванием основное условие нормального протекания процесса состоит в том, чтобы интенсивность дождя не превышала скорости впитывания влаги почвой. При этом не образуются лужи, а следовательно отсутствуют сток воды и связанная с ним водная эрозия почвы.

Каждый из перечисленных способов полива реализуется конкретными техническими средствами. Таким образом, по способу полива различают дождевальные машины и установки, машины и установки для полива напуском, машины для внутрипочвенного полива, установки для капельного полива, машины для аэрозольного орошения и т. п. Они подразделяются на стационарные, позиционного действия (машина периодически перемещается и орошает с каждой позиции определенную площадь) и работающие в движении.

Техника для полива растений

Для оросительных работ могут применяться поливные машины и установки. Разница между этими типами устройств заключается в том, что машины способны не только выполнять основную функцию — полив, но и самостоятельно передвигаться по полю или его участку. Установки для полива требуют применения дополнительной техники при переезде с одного орошаемого участка поля на другой, т. е. не имеют механизмов для перемещения.

Машины и установки для орошения обеспечивают подачу воды в определенные сроки и в необходимом количестве к растениям при минимальных ее потерях. При применении оросительной техники поливы практически полностью механизированы. Вручную только подсоединяют машины к гидрантам и устанавливают всасывающие устройства.

Соответственно применяемым способам орошения все машины для полива можно разделить на три группы: для поверхностного полива, для подпочвенного полива, для полива дождеванием (дождевальные машины).

Машины для поверхностного полива в нашей стране не получили широкого распространения, так как у нас преобладают самотечные безмашинные системы орошения. Однако отечественная промышленность выпускает поливные передвижные агрегаты (ППА) двух разновидностей: для полива по бороздам (хлопчатника и других пропашных культур) и для полива по чекам (риса и сопутствующих ему в севообороте культур).
По окончании полива трубопровод отсоединяют от насоса, разъединяют на части и наматывают на барабан, всасывающий трубопровод поднимают и переезжают на новую позицию. С одной позиции поливают 8 — 10 га.
Применение машин позволяет проводить полив из каналов, расположенных в выемках, т. е. ниже поливаемой площади, а следовательно, существенно сократить объем земляных работ при строительстве оросительной сети.

Машины для подпочвенного полива подводят воду обычно в процессе рыхления междурядий растений. Для этого в рыхлительных лапах устраивают водопроводящие каналы, через которые вода, как правило, вместе с растворенными в ней минеральными удобрениями попадает на глубину рыхления почвы, оставляя ее поверхностные слои сухими. По способу подвода воды такие машины подразделяют на два типа: с проходным трубопроводом и с наматываемым трубопроводом.
В первом случае полиэтиленовый трубопровод, снабженный пружинными водовыпускными клапанами, укладывают вдоль пути машины и пропускают через водоприемное нажимное устройство, смонтированное на машине. В процессе движения машины нажимное устройство открывает пружинные клапаны, и вода поступает сначала в бак, а затем через рабочие органы в корне обитаемый слой почвы.
Во втором случае трубопровод, один конец которого присоединен к гидранту, а другой — к приемной колонке машины, наматывается на барабан с реверсивным приводом или сматывается с него в зависимости от направления движения.
Для подпочвенного полива деревьев и кустарников применяют машины с рабочими органами в виде гидробуров.

Машины для полива дождеванием. Так как орошение стало распространяться в зонах с недостаточным, средним и даже избыточным увлажнением, где оно служит как бы дополнением к естественным осадкам в засушливые периоды, все большее применение стали находить дождевальные машины, позволяющие проводить полив с малыми нормами. Путем частых поливов с небольшими поливными нормами можно поддерживать влажность почвы, близкую к оптимальной, а, следовательно, создавать условия, более благоприятные для роста и развития растений, и повышать их урожайность.

Зависимость способа орошения от увлаженности почвы

Применение того или иного способа орошения зависит в первую очередь от наличия влаги в почве.
Степень увлажненности почвы характеризует показатель увлажнения:

k = P / f,

где Р — сумма осадков за год, мм; f — годовая испаряемость, мм.

В зонах, где этот показатель менее 0,33, полив осуществляют в основном поверхностным способом, но наиболее эффективны внутрипочвенный и капельный способы орошения. Применение дождевания в этих районах ограничено значительными потерями воды на испарение во время полива и в первые дни после него.

В районах с показателем увлажнения 0,77-1,33 применяют дождевание, в районах с другими значениями этого показателя — дождевание и поверхностное орошение.

Выбор техники полива зависит от скорости и повторяемости ветра. При его скорости 2-5 м/сек резко ухудшается качество распределения дождя дальнеструйными машинами, а при скорости 6-7 м/сек и большой повторяемости ветра дождевание применять не рекомендуется.
Дождевание не следует применять на почвах засоленных и со слабой водопроницаемостью.

От скорости впитывания воды в почву, мощности почвенного слоя, степени засоления, глубины залегания пресных и минерализированных вод зависит вид применяемой поливной техники.

Машины и установки должны подавать воду в нужном количестве, необходимого качества и в требуемые сроки в соответствии с фазами развития растений и не повреждать их. Кроме того, не допускать водной эрозии почвы, не разрушать ее структуру и не уплотнять, не допускать потерь воды на глубинную фильтрацию и сбросы.

Поливные и послеполивные механизированные работы следует выполнять в агротехнические сроки без ухудшения условий работы других сельскохозяйственных машин.

Источник

Mse-Online.Ru

Способы и техника полива

Для получения высо­ких и устойчивых урожаев в орошаемом земледелии поливы необходимо проводить с учетом биологических особенностей сель­скохозяйственных культур и почвенно-климатических условий. До­биться этого можно путем строгого соблюдения требуемого режи­ма орошения.

Режимом орошения сельскохозяйственных культур на­зывается совокупность числа, сроков и норм поливов. Он выража­ется схемой поливов и характеризуется такими показателями, как поливная норма и оросительная норма.

Поливная норма — это количество воды, даваемой за один полив, в метрах кубических на 1 га.

Оросительная норма — это общее количество воды, ко­торое расходуется при поливе культуры за весь период ее веге­тации.

Режимы орошения отдельных культур, следующие в порядке, определяемом чередованием всех культур севооборота, составляют вместе систему орошения в севообороте.

Для образования единицы сухого вещества наземной массы урожая растения расходуют определенное количество воды. Коли­чество воды, расходуемое растением на образование единицы аб­солютно сухой массы органического вещества, получило название транспирационного коэффициента однако в полевой обстановке вода из почвы расходуется не только растениями путем транспирации, но и самой почвой путем поверхностного испа­рения. Таким образом, для полевых условий важнейшее практи­ческое значение имеет суммарный расход воды с единицы площа­ди как растениями (на транспирацию), так и почвой (на поверх­ностное испарение) на образование урожая, который получил название общего водопотребления.

Коэффициент водопотребления — это общий, как производительный, так и непроизводительный расход воды в ку­бических метрах на одну тонну основной продукции. Так, на удоб­ренном фоне для условий Северного Кавказа коэффициент водо­потребления на 1 т зерна озимой пшеницы составляет 1180 м3, для кукурузы — 550, для клубней картофеля летней посадки — 280 м3. Коэффициент водопотребления этих культур без удобрений ока­зался гораздо выше. Для юга Украины коэффициент водопотреб­ления на 1 ц зерна озимой пшеницы при урожайности 40 ц/га со­ставляет 90—80 м3, а при урожайности 50 u/га — 75—65 м3.

Способы полива: поверхностный, дождеванием, внутрипочвенный, капельное орошение, мелкодисперсное орошение.

Поверхностный способ проводится по бороздам, по полосам и затоплением.

Полив по бороздам проводится преимущественно при возделывании пропашных культур, при ленточном способе посева полевых, овощных культур, а также плодовых и ягодных насаждений. Борозды бывают мелкие — 8—12 см, средние—12—16, глубокие —22 и очень глубокие — более 22 см. Расстояния меж­ду бороздами в зависимости от глубины и механического состава почвы могут быть 0,6—0,7; 0,7—0,9 и 0,9—1,1 м. Длина поливных борозд зависит от водопроницаемости почвы, уклона поливного участка и может быть равна 100—300 м.

Недостатки этого способа полива: большая трудоемкость, низ­кая производительность труда поливальщика, невозможность по­лива малыми нормами. Кроме того, если засоленные горизонты располагаются неглубоко, то возможно засоление межбороздных полос в результате испарения влаги.

Полив по полосам применяется для влагозарядки, по­лива культур сплошного, реже широкорядного, способа посева, садов.

Этот способ полива применяется на полях со спокойным релье­фом, с однородным продольным склоном от 0,002 до 0,015. По­перечный склон не должен превышать 0,005 на узких и 0,003 на широких полосах. Ширина полос колеблется от 3,6 до 20—30 м, длина — от 50 до 400 м и более. Длинные полосы нарезаются на хорошо спланированных полях с продольным склоном 0,001—0,003 и незначительной водопроницаемостью почвы.

При этом способе полива смачивается практически вся по­верхность орошаемого участка. Это особенно важно для получения дружных равномерных полных всходов сельскохозяйственных куль­тур. Такой способ полива большими поливными нормами обеспе­чивает нисходящий ток поливной воды, не допускающий подъема солей к поверхности почвы, если грунтовые воды залегают на большой глубине. Производительность труда поливальщика при этом способе выше, чем при поливе по бороздам.

Недостатком этого способа полива является уплотнение почвы на всей площади и образование поверхностной почвенной корки. При запоздании с поливом могут образовываться трещины в почве, что приводит к разрыву корневой системы растений. Для рыхления почвы требуется боронование зубовыми боронами или обработка ротационной мотыгой, игольчатой бороной. Вслед за поливом рез­ко уменьшается аэрация почвы, что сопровождается временным снижением микробиологической активности в почве и образова­нием нитратов, а накопившиеся ранее нитраты вымываются вглубь оросительной водой. Эти явления временно ухудшают азот­ное питание растений. К недостаткам этого способа полива сле­дует отнести также разрушение структуры почвы и неравномер­ность по глубине увлажнения почвы на поливном участке.

Полив затоплением проводится на участках (чеках), ограниченных земляными валиками. Он требует больших перво­начальных затрат на сооружение чеков, особенно тщательную планировку и, в ряде случаев, на устройство дренажной сети. Длительное воздействие воды при этом способе полива приводит к размыву, заиливанию и сильному уплотнению почвы.

Этот способ полива применяется при возделывании риса, для влагозарядки, при лиманном орошении и для промывки засолен­ных почв. Иногда такой способ полива используется при поливе многолетних трав, кукурузы. Склон орошаемого участка не дол­жен превышать 0,001 или он должен полностью отсутствовать.

Недостатки этого способа полива следующие. Прежде всего, расходуется большое количество воды. Вследствие длительного затопления чеков почва разобщается с приземным слоем воздуха, на длительное время прекращается газообмен между почвенным и атмосферным воздухом, замедляется аэробный процесс и ухуд­шаются условия питания растений. При этом способе полива мно­го расходуется воды на ее испарение с поверхности орошаемой площади.

Полив дождеванием состоит в разбрызгивании воды над поверхностью орошаемой площади специальными дождеваль­ными агрегатами. Это наиболее эффективный способ, так как он приближает создающиеся условия к естественному увлажнению. При этом происходит увлажнение не только почвы, но и призем­ного слоя воздуха и растений. При таком способе можно регули­ровать поливные нормы в широком диапазоне и применять его не только для предпосевных и вегетационных, но и для специальных поливов: освежительных, удобрительных, противозаморозковых.

При этом способе полива исключается возможность заболачи­вания и резко уменьшается опасность засоления, вместе с водой удобно наносить некорневую подкормку и совмещать полив с опрыскиванием растворами препаратов для уничтожения вреди­телей. Поливной водой смываются с листьев некоторые насекомые. У растений быстро восстанавливается тургор, увеличивается сте­пень раскрытия устьиц, в результате чего повышается интенсив­ность ассимиляции и улучшается воздушное питание растений.

Дождевание позволяет не только получать высокие урожаи, но и существенно улучшать качество продукции овощных и других культур.

К недостаткам орошения относятся неравномерная степень увлажнения почвы при ветре более 3 м/с, малая глубина промы­вания почвы, повреждение неокрепших растений (рассады), буто­нов цветов крупными каплями дождя.

Чтобы не допустить поверхностный сток воды и смыв почвы на тяжелых глинистых почвах, интенсивность дождя не должна превышать 0,1—0,2 мм/мин, на среднесуглинистых — 0,2—0,3 и на легких почвах — 0,5—0,8 мм/мин.

Внутрипочвенное (подпочвенное) орошение осуще­ствляется путем подачи воды в почву через поры — отверстия или стыки трубчатых увлажнителей, а также из кротовин, проделан­ных в почве на глубине 40—50 см. Расстояние между увлажните­лями в полевых и овощных севооборотах 1,0—1,2 м, в садах 1,8— 2,0, на виноградниках 2,0—2,5 м.

В увлажнители вода подается из открытых каналов или труб. Затем в результате капиллярного поднятия воды вверх увлажня­ется активный слой почвы. Такой способ орошения позволяет под­держивать влажность почвы, близкую к капиллярной влагоемкости. При этом способе поверхность почвы не подвергается смыву и размыву, не образуется почвенная корка, значительно меньше, чем при других способах, теряется влаги на испарение, отсутству­ет оросительная сеть, что позволяет в любое время проводить по­левые работы, снижаются затраты на полив.

Недостатки внутрипочвенного орошения: недостаточное увлаж­нение самого верхнего слоя почвы, уход части воды вглубь за пределы корнеобитаемого слоя почвы, поднятие солей на засо­ленных почвах вверх, высокая стоимость.

Капельное орошение — это подача малыми порциями (каплями) воды непосредственно в зону корневой системы расте­ний с помощью Tpyбы уложенных неглубоко в почву, или на по­верхности почвы через микровыпуски — капельницы. Такой способ обеспечивает поддержание в течение всей вегетации влажности почвы близкой к оптимальной. Этот способ применяется в много­летних насаждениях: садах, виноградниках и в насаждениях не­которых других культур на почвах со сложным рельефом и с высо­кой водопроницаемостью.

Особенность этого способа орошения состоит в том, что вода подается непрерывно и равномерно на протяжении всей вегетации растений.

Капельное орошение имеет ряд преимуществ над другими спо­собами: небольшие затраты на полив, возможность дозировать по­дачу воды на испарение и фильтрацию ее за пределы корнеобитаемого слоя, исключается поверхностный сток и экономится вода. Можно с орошаемой водой вносить локально питательные веще­ства, создавать благоприятные водно-воздушный и питательный режимы почвы. При этом способе орошения исключаются возмож­ность поднятия грунтовых вод и вторичное засоление почвы.

Мелкодисперсное, или аэрозольное, орошение обеспечивает увлажнение приземного слоя воздуха, растений и частично поверхности почвы. Величина капель воды достигает 200—300 микромиллиметров, которые не скатываются с листьев, а остаются на них до полного испарения. Такие капли воды обра­зуются при дроблении струи воды туманообразующими установ­ками. В течение дня посевы, посадки увлажняют до 10 раз, рас­ходуя за один полив 100—200 л/га.

Мелкодисперсное орошение снижает температуру приземного слоя воздуха и растений на 5—10 °С, одновременно повышая влаж­ность воздуха. При этом снижается расход воды на транспирацию растений и усиливается их фотосинтетическая деятельность.

Источник