Меню

Способы орошения техника полива



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.

Читайте также:  Hay day что такое полив

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

Ландшафтная архитектура и зеленое строительство | Totalarch

Вы здесь

Способы и техника орошения насаждений

Существуют следующие способы орошения насаждений: простейшие, поверхностное орошение (полив напуском, лиманное орошение, полив по полосам, полив по бороздам); дождевание, различные виды подпочвенного орошения, капельное орошение, аэрозольное увлажнение.

На объектах ландшафтной архитектуры применяются дождевание, капельное орошение и в определенных условиях (в основном в теплицах) аэрозольное увлажнение.

Простейшие способы орошения. К простейшим способам орошения относятся те, которые не требуют (или требуют в минимальной степени) устройства дополнительных сооружений для подачи и распределения воды, расходуемой на полив растений. Такими сооружениями являются водопроводы. При отсутствии водопровода для полива насаждений используют тракторные или автомобильные цистерны, которые заполняют водой непосредственно у источников орошения. К таким источникам относятся реки, ручьи, озера, различные водоемы. В южных засушливых районах источниками являются открытые каналы (арыки), которые служат как для транспортирования, так и распределения воды в пределах территории объекта и населенного пункта.

Более совершенным способом транспортирования и первичного распределения воды является создание водопровода. В зависимости от назначения и вида водопотребления водопроводы можно подразделить на хозяйственные, поливочные, производственные, противопожарные высокого давления, противопожарные низкого давления.

Эти водопроводы отличаются характером водопотребления, который влияет на принципы их расчета.

На объектах ландшафтной архитектуры, как правило, устраивают водопроводную систему специального типа.

Читайте также:  Дата посева озимой пшеницы

Хозяйственный водопровод является неотъемлемой частью технического обслуживания каждого объекта и в зависимости от его размера выполняет различные функции. Такой водопровод используется в течение всего года для нужд жилых, общественных и коммунально-бытовых зданий, находящихся на объекте, а также при заливке катков и других зимних игровых и спортивных сооружений.

Поливочный водопровод устраивают для обеспечения полива зеленых насаждений, садово-парковых дорожек и площадок, плоскостных спортивных сооружений.

Проектируя хозяйственный водопровод на территории объекта, решают следующие вопросы:

• определение места подключения водопровода к городской водопроводной сети;
• выбор оптимальной схемы водоснабжения объекта и диаметров трубопроводов для транспортирования и распределения воды по объекту;
• определение общей потребности в воде, которая будет использована для полива насаждений, дорожно-тропиночной сети, спортивных плоскостных сооружений, а также для наполнения фонтанов и других водных устройств.

При устройстве водопровода основные методы расчета сводятся к определению расчетных расходов и свободных напоров воды.

За расчетный расход принимается расход в часы максимального водопотребления. Свободный напор в наружной водопроводной сети должен обеспечивать подачу воды с определенным запасом (остаточным напором) в самую высокую и наиболее удаленную от наружной сети водоразборную точку внутри зоны потребления. При орошении какого-либо участка такой точкой будет самая высокая и самая далекая (с учетом потерь напора) зона орошения.

Свободный напор Hсв (он иногда называется необходимым, или расчетным) можно определить по формуле

где Hr — геометрическая (геодезическая) высота подачи воды от поверхности воды в месте забора до самой высокой водоразборной точки, м; h пот — потери напора в сети до места водоразбора, м; h ост — остаточный напор в месте водоразбора, м.
Геометрическую высоту подачи воды для целей орошения растений на крыше здания или внутри помещения определяют по формуле

где h пл — планировочная высота или превышение отметки пола первого этажа над поверхностью земли, м; n — число этажей в здании; h эт — высота этажа здания, м; h пр — высота расположения основного прибора (крана, оросительного устройства, системы подпочвенного орошения) над полом, м.

В населенных пунктах при одноэтажной застройке свободный напор принимают равным 10 м. В этом случае прямое использование водопровода для орошения исключает использование дождевальных устройств, требующих в среднем напора 30. 40 м. При многоэтажной застройке на каждый этаж прибавляют по 4 м. Если здание достаточно высокое (6. 10 и более этажей), то забор воды на нижнем этаже позволит напрямую подсоединить дождевальное устройство.

В противопожарном водопроводе необходимый напор зависит от способа пожаротушения. Это необходимо учитывать и в комбинированном водопроводе — противопожарно-поливочном.

Наружная сеть, на которой установлены пожарные гидранты для непосредственной подачи воды на тушение пожара, называется противопожарным водопроводом высокого давления. Такие водопроводы устраивают только на промышленных предприятиях. Отбор воды на орошение из таких водопроводов не разрешается. Используя принцип водопроводов высокого давления, отдельные поселки для своих нужд устраивают аналогичные водопроводы хозяйственно-оросительного назначения, которые позволяют в местах забора воды непосредственно подсоединять оросительные (в том числе дождевальные) устройства.

Наружная сеть, на которой установлены противопожарные гидранты, работающие при помощи передвижных пожарных насосов, называется противопожарным водопроводом низкого давления. Для обеспечения бесперебойного действия пожарных насосов напор воды в сети должен быть не менее 10 м. Использование такого типа водопровода для целей орошения возможно только для низконапорных устройств (кранов и шлангов). Для подключения систем дождевания должен подключаться независимый высоконапорный насос. В условиях большого города с высоконапорной водопроводной сетью хозяйственного назначения дождевальные устройства подключаются непосредственно к ней.

Дождевание. Дождевание, или орошение дождеванием, производится с помощью дождевальных устройств. Дождевальные устройства, в свою очередь, в зависимости от способа перемещения и создаваемого напора подразделяются на дождевальные агрегаты, машины и установки.

Дождевальные агрегаты состоят из самоходной опоры и насосного агрегата, смонтированного в комплекте с дождевальным устройством.

Дождевальные машины включают в себя самоходную опору с навешенным дождевальным устройством. Требуемый напор воды создается насосной станцией.

Дождевальные установки представляют собой дождевальные устройства на стационарных или переносных опорах. Воду подают по напорной оросительной сети насосные станции.

На объектах ландшафтной архитектуры для орошения насаждений применяются в основном дождевальные установки, которые классифицируются:

• по создаваемому напору — на низконапорные (менее 30 м) и высоконапорные (более 30 м); обычно напор составляет 50. 60 м;
• принципу проведения полива — на неподвижные и вращающиеся вокруг вертикальной оси;
• конструкции оросительной сети — на открытые и закрытые;
• принципу создания напора — на самонапорные системы и системы, создаваемые напор насосными станциями или насосами дождевальных устройств;
• способу перемещения в пределах орошаемого участка — на стационарные, перемещаемые и самоходные.

Все дождевальные устройства оборудуются дождевальными насадками и аппаратами (дождевателями, турбодождевателями). Дождевальные насадки и аппараты представляют собой рабочий орган, преобразующий поток воды в дождевые капли. Аппараты отличаются от насадок наличием подвижных частей. Насадка только распыляет поток, а аппарат распыляет и распределяет его по площади.

Дождевальные устройства в зависимости от радиуса действия подразделяются на короткоструйные (менее 10 м), среднеструйные (10. 50 м) и дальнеструйные (более 50 м).

По принципу создания искусственного дождя насадки подразделяются на дефлекторные (отражательные) и струйные. В дефлекторных насадках вода дробится на капли при ударе о твердое препятствие (дефлектор) и орошает вокруг себя круг или часть круга.

Читайте также:  Что такое партия семян определение

В струйных насадках вода вытекает из сопла с большой скоростью, встречает сопротивление воздуха и постепенно распадается на капли. Струйные насадки в неподвижном положении создают неравномерный слой дождя по длине струи. Наибольший слой образуется на расстоянии 0,8. 0,85R, где R — радиус полета струи.

Для создания более равномерного дождя в дождевальных аппаратах, с одной, стороны устанавливают несколько (1. 3) сопел, а с другой — заставляют вращаться дождевальные аппараты вокруг вертикальной оси. При этом радиус полета струй уменьшается на 10. 15 %.

На равномерность увлажнения площади большое влияние оказывает ветер, поэтому полив по кругу проводят при скорости ветра до 2. 2,5 м/с. При более сильном ветре полив осуществляют по сектору (обычно 240°). При этом расстояние между подводящими трубопроводами зависит от схемы размещения дождевальных аппаратов (рис. 12.3).

Рис. 12.3. Схема полива дальнеструйными дождевыми насадками (заштрихована площадь, политая с одной позиции с учетом перекрытия дождем со смежных позиций): а — круговой полив; б — полив по сектору; R — радиус полета струи; L — расстояние между позициями на оросителе или трубопроводе; b — расстояние между оросителями или трубопроводами

При подборе дождевальных насадок (рис. 12.4) и аппаратов необходимо знать как их характеристики, так и впитывающие свойства почвы для соблюдения основного условия дождевания — средняя интенсивность дождя не должна превышать впитывающую способность почвы в конце полива. Для этого экспериментально определяют впитывающую способность почвы. Необходимо учитывать, что при эксперименте с затоплением (почвенные заливные рамы) скорость впитывания всегда будет выше реальной скорости впитывания при дожде.

При применении дождевания на территории объекта следует помнить о необходимости поддержания почвы в рыхлом состоянии. Предварительно почву в лунках деревьев рыхлят. При поливе газонов целесообразна регулярная аэрация аэраторами или применение системы вертикального аэрационного дренажа (VERTI-DRAIN). Предпочтителен тот вид системы, который наряду с вертикальным проколом и разрыхлением предусматривает выемку тяжелого грунта (до глубины 100 мм и более) и замену его легким грунтом (песком) ***.

*** Могут применяться и другие методы, в частности внесение в почву полимеров. Так, при внесении в почву перед поливом водного раствора полиакриламида (в количестве 600 кг/га) скорость впитывания воды в конце пятой минуты увеличивается в 5 раз, в конце часа — в 3 раза. Увеличить впитывание воды при дождевании можно также подачей поливных норм за несколько приемов (с перерывами).

Рис. 12.4. Короткоструйная щелевая насадка (а) и ее расходно-напорная характеристика (б)

Проектирование и строительство систем дождевания, в первую очередь, связано с характеристикой дождевальных устройств. Короткоструйные дождевальные насадки отечественного производства могут иметь самую разнообразную конструкцию. Их характеристика, как правило, дается в виде графиков или номограмм, в которых приводятся такие взаимосвязанные величины, как диаметр сопла (мм), напор на входе в насадку (м) и расход воды (л/с) в рабочей позиции. Более мощные дождевальные устройства относятся уже к среднеструйным дождевальным аппаратам (рис. 12.5, а, б), отличающимся от короткоструйных более значительным диаметром сопл, расходом и радиусом полива.

Рис. 12.5. Дождевальные аппараты: а, б — среднеструйные; в, г — дальнеструйные

Для комплектации оборудования необходимо знать техническую характеристику среднеструйных дождевальных аппаратов (табл. 12.7).

Таблица 12.7. Техническая характеристика среднеструйных дождевальных аппаратов

Параметр «Роса-1» «Роса-2» «Роса-3 М» улучшенной конструкции ДКШ-64.00.060 ДКН-80.05.000
Расход воды, л/с 0,45. 1,25 1,0. 3,4 2,5. 9,5 1 4. 5
Давление перед аппаратом, МПа 0,2. 0,5 0,2. 0,5 0,2. 0,6 0,35. 0,40 0,4. 0,6
Радиус полива по крайним каплям, м 13. 21 15. 28 23. 40 18. 23 25. 27
Средний слой дождя без перекрытия, мм/мин 0,051. 0,054 0,083. 0,084 0,090. 0,150 0,053. 0,059 0,123. 0,130
Частота вращения, мин 0,25. 0,5 0,25. 0,5 0,25. 1,00 0,50. 0,75 0,5. 1,0
Диаметр основного сопл, мм: 6; 7; 8 5; 7; 8; 9 10; 12; 14; 16; 18 7 14; 18
Диаметр вспомогательных сопл, мм: 7; 4 7; 4 3
Характер работы аппарата Полив по кругу
Масса, кг 0,63 1,45 1,5 0,19 2,0

Для орошения больших по площади объектов с растениями, выдерживающими удары более крупных капель, можно применять дальнеструйные дождевальные аппараты (рис. 12.5, в, г) с повышенными диаметрами сопл, расходами воды, давлениями воды перед аппаратом и, самое главное, радиусом полива, позволяющим размещать эти аппараты на более значительном расстоянии друг от друга (табл. 12.8).

Таблица 12.8. Техническая характеристика дальнеструйных дождевальных аппаратов

Параметр ДД-15 ДД-30 ДД-50 ДД-80
Расход воды, л/с 5. 15 15. 30 38. 55 55. 85
Давление перед аппаратом, МПа 0,5. 0,6 0,5. 0,6 0,5 . 0,7 0,5 . 0,7
Радиус полива по крайним каплям, м 35. 50 40. 60 44. 70 57. 80
Частота вращения, мин 0,15. 0,20 0,15. 0,20 0,2 0,2
Диаметр сопл, мм 16; 22; 26 26; 30; 34 32; 36; 40 40; 46; 52
Характер работы аппарата Полив по кругу и сектору
Масса, кг 15,0 16,0 23,5 25,5

Источник: Строительство и эксплуатация объектов ландшафтной архитектуры. Теодоронский В.С.

Источник