Импульсное дождевание: технология и преимущества

Основы технологии

В целом метод такого дождевания заключается в выдаче растениям ежесуточной поливной нормы в импульсном режиме, обеспечивающем частые поливы в малых объемах в определенные часы при оптимальной влажности почвы. Отличительной особенностью данного метода является длительное направленное воздействие искусственного дождя на условия роста растений и внешнюю среду.

Влажность активного слоя почвы и приземного воздуха поддерживается на нужном уровне без резких колебаний, свойственных обычным периодическим поливам. В жаркое время суток проведение подобного дождевания позволяет снизить температуру приземного воздушного слоя и верхних земельных горизонтов, повысить влажность и создать более благоприятные условия для развития возделываемых сельскохозяйственных культур.

Технология импульсного дождевания реализуется с помощью модульных комплектов орошения с площадью обслуживания в один гектар. Основные узлы системы включают насос с пультом управления, запорно-регулирующую арматуру и генератор импульсов давления. Также предусмотрены сеть распределительных и поливных трубопроводов, специальные дождеватели, включая контрольный узел с обратной связью.

Подача воды на орошаемый участок осуществляется импульсными дождевателями, которые имеют накопительную емкость в виде гидроаккумулятора с ограничительной сферой и мембраной. Схема также предполагает запорный орган и дождевальный аппарат. Первый компонент обеспечивает перекрытие доступа воды ко второму в период заполнения гидроаккумулятора при повышении давления и открытие хода к нему при снижении воздействия в подводящем трубопроводе.

В нем увеличение и уменьшение давления реализуется с помощью генератора импульсов. Дождеватели обычно работают при переменном давлении, периодически выбрасывая воду из ствола аппарата, при этом данный процесс чередуется с паузами накопления жидкости в гидроаккумуляторе, что позволяет увеличивать длительность воздействия дождя на растение и окружающую его среду.

Вспомогательное оборудование для подъема и транспортировки воды

Не будем подробно останавливаться на всех особенностях насосного оборудования, так как по объему эта тема заслуживает отдельной статьи, постараемся кратко обозначить основные разновидности приборов для транспортировки жидкостей в условиях дачного участка.

Поверхностный насос – во время работы находятся вне жидкости, их часто также называют садовыми. В частных хозяйствах чаще всего используются два типа поверхностных насосов: центробежный и вихревой. Работа центробежных приборов строится на вращении рабочих колес, которые создают область разреженного давления в центре корпуса насоса, выталкивая воду через подающий шланг. Вихревые насосы имеют более простую конструкцию, в которой также имеются колеса, при этом они могут создавать большее давление на выходе. 

Поверхностные насосы обычно имеют небольшие размеры, часто на корпусе есть специальная ручка для удобства транспортировки, поэтому их можно использовать на тех участках, где нет одного единственного источника воды для полива. Глубина всасывания поверхностного насоса обычно не превышает 8-9 м, поэтому для глубоких скважин или колодцев он не подойдет. А вот закачать воду из неглубокого родника, пруда или бочки этот прибор сможет.

Поверхностный насос: заборный шланг опущен в воду, а подающий идет к месту полива. Рукоятка на корпусе облегчает переноску прибора.

Погружной насос во время работы должен находиться в воде. Всасывание обычно осуществляется через отверстия в нижней части корпуса.

По принципу работы они также чаще всего относится к центробежным. 

При использовании погружного насоса в колодце он обычно подвешивается на веревке или тросе.

В зависимости от функциональных особенности и глубины подъема погружные насосы бывают разных типов.

Погружному насосу для охлаждения всех рабочих элементов нужно, чтобы корпус находился в воде, поэтому на них часто предусмотрен поплавок с защитой от «сухого» хода, который отключает насос при отсутствии определенного уровня воды.

Скважинный погружной насос предназначен для подъема воды с большой глубины. Имеет узкой диаметр, чтобы проникать в небольшие скважины, обычно корпус изготавливается из нержавеющей стали. Скважинный насос устанавливается на длительное время, поэтому его ресурс должен быть рассчитан на большой срок службы.

 Внутри скважинного насоса за счет продолговатого корпуса умещается большое количество рабочих колес.

Дренажный насос – подходит для осушения затопленных помещений и водоемов. Большинство моделей имеет слишком слабый напор для полива, но при этом могут послужить для заполнения резервуаров водой. Дренажные насосы подразделяются на приборы для перекачки чистой и грязной воды. Бочковые насосы – разновидность приборов, которые подходят исключительно для подачи воды из резервуаров. Основная специализация этих насосов – полив.

Часто бочковые насосы имеют специальные крепления, которые позволяют устанавливать их на край бочки. Эти приборы одинаково хорошо подходят для использования дождевателей и капельного полива.

Забор воды осуществляется через отверстия в нижней части корпуса, сам корпус чаще всего изготавливается из пластика, чтобы излишне не увеличивать вес прибора.

Бочковые насосы часто оснащаются креплением. В некотором случае высоту крепления можно изменять под глубину бочки.

Бочковые насосы обычно имеют небольшие габариты и достаточно просты в эксплуатации. Чтобы частицы со дна бочки не проникали внутрь насоса, прибор должен иметь защитный фильтр. Для защиты от «сухого» хода чаще всего используется поплавок.

Большинство дренажных насосов в основании имеет специальную подставку, благодаря которой эти насосы можно устанавливать прямо на грунт. 

Насосная станция – универсальный прибор для водоснабжения. Подходит не только для полива, но и для транспортировки воды к другим объектам (кранам, бытовым приборам и др.). Насосная станция состоит из поверхностного насоса, гидроаккумулятора (мембранного бака). Эти приборы могут оснащаться защитой от «сухого» хода, реле давления и предварительным фильтром.

Насос закачивает воду в мембранный бак, после открытия крана вода подается из бака, а ресурс самого насоса и электроэнергия при этом не расходуются. Насосные станции окажутся полезными при использовании автономных систем полива. Кроме того, они могут решить проблемы с маленьким напором в системе водоснабжения.

Пример насосной станции: насос располагается сверху, внизу – гидроаккумулятор. Слева на насосе расположен фильтр предварительной очистки.

Дождевальная и капельная системы полива – преимущества и особенности монтажа

Дождевание • большая российская энциклопедия — электронная версия

Как выбрать лучший шланг для капельного полива

Толщина стенок. Для маленьких и средних по площади грядок выбирайте капельные ленты с толщиной стенок 0,2 мм. На таких изделиях можно увидеть маркировку 8mil. Они достаточно крепкие чтобы обеспечить огороду качественный полив в течении нескольких сезонов. Среди популярных вариантов — поливочные ленты с толщиной стенок 6 mil (0,15 мм) и 10 mil (0,25 мм).

• 5mils (0,125 мм) — хороший выбор для однолетников, плоды которых быстро созревают. Может использоваться в закрытой почве или на ее поверхности при условии минимального количества камней. 
• 6mils (0,15 мм) и 8mils (0,2 мм) — подходит для овощей и ягод, которые долго созревают.
• 10mils (0,25 мм) и 12mils (0,3 мм)— хороший вариант для каменистого грунта и приусадебного участка, где много животных и насекомых, способных взаимодействовать с поливочной системой.
• 15 mils (0,375 мм) — эффективный на сильно каменистом грунте, обладает повышенной устойчивостью к механическим повреждениям.

Расположение капельниц. Минимальное расстояние между отверстиями составляет 10 см и может достигать 20 и 30 см. Ваш выбор напрямую зависит от схемы высадки растений. 

Расстояние между капельными отверстиями 10,15 и 20 см подходит:• густо посаженным растениям: малине, луку, салату, чесноку, моркови• песчаным грунтам с высокой гигроскопичностью• растениям, нуждающимся в обильном поливе• огородным растениям, требующим полива сплошной линией.

Капельницы на расстоянии 30 см подходят:• растениям, растущим на среднем расстоянии друг от друга — огурцам, картошке, перцам• среднезернистым грунтам.

Капельницы с дистанцией 40 см подходят:• огородным культурам, которые высаживают на большом расстоянии друг от друга — кабачки, томаты, тыквы, арбузы• для создания длинных поливочных линий.

Диаметр шланга. Купить шланги для капельного полива огорода можно двух стандартных размеров — 16 и 22 мм. Первый вариант хорош для рядков длиной до 250 метров.

Вид капельниц. Встроенные в ленту отверстия бывают мягкими или жесткими. Вторая нуждается в чистой воде и установке фильтров, а потому большинство дачников выбирают шланги с мягкими капельницами. 

Расход воды. Данный показатель измеряется в литрах за час и зависит от вашего климата, качества грунта и растений, которые вы выращиваете. Оптимальное значение — 1-1,5 л/ч.

• 0,6-0,8 л/ч — предназначен для очень длинных поливочных линий при слабом напоре и на землях с плохой впитываемостью влаги. Садовые шланги с низким расходом воды экономят ваши деньги на оплате коммунальных услуг, но нуждаются в первоклассных фильтрах для очистки.

Рабочее давление. Классическая лента с маркировкой 8 mils предназначена для полива при давлении 0,3-1,1 Атмосферы. Пониженное давление приводит к неравномерному орошению, а повышенное — к разрыву ПВХ ленты. Если на вашем приусадебном участке вода подается насосной станцией с высоким давлением, необходимо использование редуктора пониженного давления.

Какие еще бывают средства автоматического полива

Популярность устройств для автополива растений растет с каждым годом. Разработкой и выпуском технологий занимаются такие известные компании, как Brigadier Werkzeuge (Швейцария), Weninger (Австрия), Gardena (Германия).

Выпускаемые на рынок товары обладают различными свойствами и отличаются по следующим характеристикам:

Предлагаем вам ознакомиться с наиболее известными инструментами автоматизации ухода за растениями:

1. Керамический конус. Он включает в себя несколько комплектующих: керамический конус, сосуд и пластиковые трубки. Зауженную часть опускают в грунт, а в отверстие сверху заливается вода. За счет давления жидкость медленно поступает в землю. Таким образом, вода подается внутрипочвенным способом и в особом контроле не нуждается.

2. Капиллярный мат. Это покрытие из гигроскопичного материала, которое расстилается как ковер на плоской поверхности, где в дальнейшем будут стоять цветы (например, на столе). Под мат подстилается пленка. Это делается для того, чтобы уберечь поверхность от деформации влагой. Один из краев мата опускается в емкость с водой. Растения, таким образом, получают корневой полив.

3. Стеклянные колбы с керамическим конусом. Инструмент располагается прямо в почве. Там, благодаря капиллярно-пористой структуре, он равномерно увлажняет субстрат.

4. Горшок с самостоятельным корневым поливом. Его конструкция состоит из двух частей: резервуара для жидкости (кашпо) и горшка для цветка, который помещается внутрь. Кашпо заполняют водой вручную. Объем зависит от размеров резервуара. Как правило, всех резервуаров для жидкости хватает на то, чтобы цветок не ощущал дискомфорта на протяжении нескольких недель. Однако система начинает работать только после того, как корни прорастут до кашпо.

Оптимизация условий

В ходе опытов наиболее интенсивный рост отводков маточника отмечался на первом варианте — за годы наблюдений к концу вегетации он имел значения от 78 до 81,2 см. На второй и третьей схемах данные показатели были ниже: они колебались от 68 до 79 см и от 66 до 74 см соответственно.

При этом особенности развития корневой шейки отводков по вариантам опыта показали, что у растений с первого участка диаметр данного органа составлял лишь 4,7–8,2 мм, в то время как на других опытных делянках он достигал 6,5–9 мм и 6,5–11 мм соответственно.

При обычном орошении рост отводков изменялся в пределах 49–72 см при диаметре корневой шейки 4,6–8,2 мм. Следует отметить, что на вариантах с использованием импульсного дождевания большинство корней растений было вторичного строения, а их длина составляла 10–15 см, в то время как на контроле корневая система имела первичную структуру и размер до 10 см.

Зона окоренения отводков при импульсном дождевании равнялась 7–10 см, размер области корнеобразования достигал 11–12 см, а на контрольной схеме данные показатели составляли лишь 3–8 и 8–9 см соответственно. Отводки при опытном увлажнении отличались большим количеством точек корнеобразования, тогда как на варианте с использованием обычного метода корневая система растений оказалась развита слабее и состояла в основном из первичных корней.

Таким образом, проведенные специалистами ТОО «Казахский научно-исследовательский институт водного хозяйства» исследования показали, что достичь эффективного повышения продуктивности маточника плодовых культур можно с помощью импульсного дождевания. Рассматриваемая технология обеспечивает оптимальную влажность почвы в соответствии с принятым горизонтом увлажнения корневой зоны растений, способствует улучшению микроклимата в среде развития сельскохозяйственных посадок в дневные часы и их водный режим, а также повышает продуктивность возделываемых культур.

Применение технологии импульсного дождевания позволяет увеличить урожайность маточника вегетативно размножаемых подвоев в среднем на 19,4% по сравнению с обычном способом орошения. Более того, данная методика при уменьшении почвенного слоя увлажнения кустов до 20 см для ущемления их водного режима после окучивания обеспечивает оптимизацию условий роста и развития растений, а также выход стандартных отводков до 120,4 тыс. штук на гектар. В связи с этим такой способ орошения может быть рекомендован для применения в засушливых зонах.

Правила полива огорода

Независимо от того, какой метод полива вы выберете, следует придерживаться ряда общих рекомендаций:

• Оптимальное время, в которое поливать растения можно наиболее безопасно, — это раннее утро, пока воздух еще не накалился, и поздний вечер, когда дневной жар уже ослаб. Однако если ночи стоят холодные, то лучше заниматься поливом по утрам.

• Водоснабжение должно быть регулярным, равномерным и достаточным. Лучше поливать чаще, но меньшими количествами, чем за раз выливать на грядки и клумбы недельную норму воды. В то же время небольшие ее объемы могут попросту не достигать корней, поэтому важен принцип достаточности.

• Для каждой культуры есть свои нормы полива, которые следует соблюдать. Например, огурцы при недостатке влаги начинают горчить, помидоры же, если их регулярно переливать, могут начать лопаться и гнить.

• Чем жарче на улице, тем больше воды требуется растениям.

• Если погода пасмурная, то объемы полива можно уменьшить, но не исключать полностью, потому что тучи могут не пролиться дождем.

• Весной промачивать грунт нужно на глубину около 10 см, поскольку в нем еще содержится достаточно много талых вод.

• Летом средняя глубина полива составляет 20—30 см.

• Вода не должна быть ни чересчур холодной, ни избыточно горячей. Оптимальный для большинства культур температурный диапазон полива составляет 15—25 градусов.

• Свежевысаженную рассаду нужно поливать ежедневно, это поможет ей легче перенести пересадку.

• Внимательнее всего к поливу нужно относиться с момента появления первых всходов и до образования цветков — в этот момент регулярность и достаточность поступления воды особенно важны.

• Чем плотнее вы посадили растения, тем обильнее их следует поливать.

• Учитывайте особенности грунта. Суглинистые почвы медленно впитывают влагу, поэтому поливать такие участки можно реже. Песчаные же земли впитывают воду очень быстро.

• При орошении водой на земле может образовываться плотная корка, которая будет мешать влаге и воздуху полноценно проникать в толщу почвы. Поэтому нужно не забывать регулярно рыхлить ее.

• Повысить эффективность сохранения влаги в земле помогает мульчирование.

Устройства капельного полива, которые можно найти в магазине

Для автоматического капельного полива комнатных растений используется устройство LUX-TOOLS – конусная капельница, выкачивающая воду через шланг из расположенного рядом резервуара с водой.

Выставить требуемый уровень подачи воды можно непосредственно через конус. Чтобы это сделать, его нужно погрузить в землю примерно на 10 см. В течение суток устройство может израсходовать максимум 80–100 мл. воды.

Но учитывайте, что для тех видов растений, которые потребляют большое количество влаги, придется устанавливать сразу несколько таких капельниц.

Из недостатков устройства: конусы и трубки часто забиваются, поэтому служат недолго. Впрочем, и стоимость LUX-TOOLS тоже невысока. При желании можно найти аналоги данного приспособления.

Для цветоводов, располагающих коллекцией из нескольких десятков домашних растений, отлично подойдет инструмент для полива под названием «Комплект для полива в выходные дни». Его производством занимается компания Gardena.

Система комнатного автополива растений рассчитана сразу на 36 цветков. Несмотря на свое название, она отлично подходит и для ежедневного использования.

Принцип работы устройства: погружной насос перекачивает жидкость из расположенного рядом бака в горшок с растением при помощи шлангов. Насос включается автоматически. Таймер выставлен на подачу воды один раз в сутки в течение минуты.

В системе есть три разных распределителя (они отличаются друг от друга по цвету) для подачи жидкости. У каждого из них своя пропускная способность. Рабочий процесс запускается от трансформатора, герметично защищенного от влаги. Его подключают к электрической сети и в дальнейшем используют либо в помещении, либо на открытой площадке.

В числе минусов представленной системы – недостаточно длинные шланги подачи жидкости. Из-за них цветы должны стоять только рядом друг с другом, что может быть не очень удобно в небольших помещениях. Изготовитель рекомендует сортировать растения по группам, где главный критерий отбора – потребность в поливе.

Наличие большого бака для воды, проводов и трансформатора делают систему не самой эстетичной для интерьера. Но тут уж надо выбирать: или красота, или удобство.