Подземный капельный полив, особенности подземного орошение деревьев — Пропозиция

Автоматический полив – это легко

Подземная система полива – это идеальное сочетание эстетики и удобства эксплуатации. Кажется, она совершенна. Но можно сделать ее еще более функциональной, встроив блоки автоматического управления процессом орошения. Устанавливая время полива с помощью таймера, можно не беспокоиться о том, что растения погибнут на жаре, когда вас не окажется рядом и некому будет включить подачу воды.

Вы уже решили, какая система полива будет на вашем участке? Все необходимое для ее монтажа можете заказать прямо сейчас в нашем интернет-магазине. Подберите комплектующие самостоятельно из каталога на сайте или обратитесь за помощью к менеджеру по телефону 8-800-333-83-28. Свой заказ вы получите в максимально короткие сроки и сможете приступить к установке. Звоните прямо сейчас!

Из чего состоят системы подземного полива

• Шланг – является основой любого садового водопровода. Служит для подачи воды к местам полива и соединения между собой отдельных дождевателей. Шланг укладывается в грунт, а его конец соединяется с источником подачи воды.  Если вы хотите организовать подземный капельный полив, нужен не обычный шланг, а сочащийся. Через его отверстия дозированно сочится вода непосредственно к корням растений.
• Выдвижные дождеватели – скрываются в грунте и служат непосредственно для полива. При подаче воды под давлением насадка выскакивает наружу и начинает распылять воду.
• Колонки – вкапываются в землю в местах, где нужно организовать разъемное соединение с системой «подземный полив». В начале магистрали устанавливается входная колонка, с которой соединяется подземный шланг, а сверху обеспечивается доступ для крепления шланга подачи воды от водоразборного крана. Колонки заборные могут монтироваться по участку в местах, где необходимо иногда подключать к системе шланг ручного полива.
• Соединители – служат для стыковки дождевателей со шлангом. Могут иметь Г- или Т-образную форму в зависимости от количество входных отверстий. С их помощью также можно делать ответвления в системе.

Чтобы грамотно организовать подземный полив на участке, нужны комплектующие: подводки – для соединения распылителей со шлангом; дренажные клапаны – для слива воды из системы по окончании процесса полива.

Капельные линии

Расстояние между линиями — от 1 до 2 м (в зависимости от культуры). Глубина заложения капельных линий во время выращивания полевых культур — 30-40 см. Минимальная толщина многолетней капельной ленты для подземной укладки — не менее 16 mil (0,4 мм). В частности, в проектах оборудования Netafim используются ленты с толщиной стенки 25 mil (0,63 мм)

В проектах Eurodrip и Техносервис применяют капельные трубки с толщиной стенки соответственно 18 и 16 mil.

Монтаж вертикального внутрипочвенного полива

Вертикальная система используется для полива отдельных деревьев и кустарников. Чаще всего для них требуется много влаги, поэтому диаметр шланга должен быть не меньше 5 см. Работы по установке совместно с посадкой растений проводят в следующей последовательности:

1. Яма для саженца выкапывается на 25–30 см шире и глубже, чем при стандартной посадке.
2. На дно засыпается слой щебня толщиной 20 см.
3. Трубку углубляют в щебень на 7 см, при этом она должна быть на 10–15 см выше уровня почвы.
4. Щебень вокруг конструкции укрывают картоном и производят посадку растения.
5. В трубку заливают воду и закрывают заглушкой.

Если дерево уже находится на участке, то монтаж будет производиться по следующей схеме:

1. Рядом с деревом выкапывают или просверливают отверстие глубиной до 70 см.
2. Яму на 30 процентов засыпают щебнем, а трубку устанавливают так, чтобы ее верхняя часть выступала на 10–15 см над грунтом.
3. На одну часть трубки устанавливают заглушки. Именно эта сторона должна находиться в почве.
4. После установки в систему наливают воду и закрывают надземное отверстие.

Монтаж горизонтальной системы внутрипочвенного полива

Для горизонтального подземного полива подходят трубки или шланги диаметром до 2 см. Конструкция устанавливается с учётом следующих правил:

1. Трубки устанавливаются на расстоянии 40–100 см друг от друга. Конкретный размер зависит от типа почвы и густоты посадок.
2. Траншеи для системы должны быть глубиной 20–30 см.
3. Траншеи укрывают плёнкой и засыпают слоем щебня или керамзита толщиной 4–5 см.
4. Трубки укладывают в канавы, присоединяют к насосу и ёмкостью с водой.
5. Конструкцию засыпают дренажным слоем на 3–4 см, и только после этого ямы заполняют грунтом.
6. На последнем этапе открывают краны и проверяют работоспособность системы.

Бак с водой рекомендуется устанавливать на самом высоком месте. При этом, если необходимо будет повысить давление, достаточно будет приподнять ёмкость на несколько сантиметров.

Недостатки

Следует отметить, что применение систем капельного орошения SDI имеет свои особенности и ограничительные факторы:

более высокая начальная стоимость;

более высокие требования к техническому обслуживанию и правильной эксплуатации;

обязательное использование GPS при монтаже и эксплуатации;

сравнительно длительное время инсталляции;

возможные осложнения в период прорастания семян (при отсутствии капиллярного подъема воды) — нужен длительный первый полив для хорошего увлажнения верхних слоев почвы;

сложность мониторинга технического состояния системы, учитывая ее подземное расположение;

обязательный контроль грызунов.

Что касается первоначальных инвестиций в подземное орошение, то они, по данным компаний, занимающихся проектированием и строительством капельных систем SDI в Украине, примерно в 1,5 раза выше по сравнению с наземным и дождевальными машинами. Но в процессе эксплуатации, благодаря низким эксплуатационным расходам, экономии воды, удобрений, количества химических обработок, начальные инвестиции в течение второго-третьего года эксплуатации окупаются, в то время как на других видах орошения, наоборот — с каждым годом растут.

Оправданы ли инвестиции в такую систему?

Расходы, связанные с приобретением и установкой системы подземного капельного орошения, в 2 раза выше, чем затраты на покупку и установку поверхностного аналога. Кроме того работы по монтажу таких конструкций более продолжительные и трудоемкие.

При этом следует учитывать, что расходы по эксплуатации подземного оборудования ниже приблизительно в 2 раза по сравнению с аналогичными затратами в отношении поверхностных систем, а срок их эксплуатации — более продолжительный.

Особенности проектирования

И напоследок система капельного орошения SDI позволяет полностью объединить и автоматизировать технологические процессы фильтрации, фертигации и промывки с помощью контроллеров и датчиков, что намного упрощает эксплуатацию и рационализирует работу системы подземного капельного орошения.

Во время проектирования и монтажа подземной оросительной системы следует учитывать такие особенности и факторы:

особенности рельефа: наличие уклонов, оврагов, дорог и др. Систему проектирует таким образом, чтобы воздушно-вакуумные клапаны размещались в самых высоких точках участка;

особенности конкретного поля: тип и свойства почвы, климатические условия, севооборот;

химические и физические свойства воды — чтобы правильно выбрать систему водоподготовки и очистки поливной воды и тем самым продлить срок эксплуатации системы;

правильный расчет глубины заложения трубопроводов с учетом выращиваемых культур. Для многолетних насаждений этот параметр глубины должен быть больше и может составлять в зависимости от вида растений, до 70 см;

расчет потребности воды: расход воды для подобных систем меньше, что позволяет соответственно уменьшить диаметры разводящих трубопроводов и мощность насосных установок;

сложность мониторинга технического состояния системы, учитывая ее подземное расположение;

обязательный контроль грызунов, которые могут стать большой проблемой для подземной системы капельного орошения из-за риска повреждения капельных линий.

Подытоживая, можно сказать, что после экономического анализа и сравнения подземной системы орошения с поверхностной, можно утверждать о реальной возможности получить значительную экономию средств при использовании именно подземной оросительной системы.

Преимущества системы SDI особенно могут быть ощутимы на орошаемых участках большой площади.

Особенности прокладки

И в завершение следует обратить внимание на особенности прокладки капельных систем подземного орошения. Эту операцию выполняют с помощью специальных машин — устройств для подземной укладки капельных линий (мобильных трубоукладчиков капельного подземного орошения). Для этого хозяйства используют машины как зарубежного, так и отечественного производства.

Трубоукладчик — это навесная машина, состоящая из рамы со стеллажами, нескольких (от одного до четырех) трубоукладочных ножей и катушкодержателя, прикатівающих секций, двух опорных колес.

Рама представляет собой сварную конструкцию с кронштейнами для трехточечного навешивания на заднюю гидронавесную систему трактора и предназначена для установки на ней всех основных узлов.

Стеллаж предназначен для технологического обслуживания устройства и транспортировки запасных барабанов с капельной лентой.

Трубоукладочный нож служит для прорезания в почве щели и укладки в нее капельной линии. Он представляет собой плоский перпендикулярно направленный в почву рабочий орган, в передней части которого размещена подрывающе-режущая конструкция, а сзади — направляющая труба для направления капельной трубки на дно щели.

Катушкодержатели установлены над ножами и предназначены для крепления и размотки барабанов с капельной лентой во время работы.

Опорные колеса оснащены талрепами, с помощью которых выполняется регулировка глубины укладки капельной трубки.

Трубоукладчик, в зависимости от количества рабочих органов, агрегатируется с тракторами тягового класса 30-50 кН.

Технологический процесс машины состоит из следующих операций: агрегат заезжает на начало гона, катушки устанавливают барабаны с капельной трубкой и заправляют ее в направляющие трубы ножей так, чтобы конец выходил из трубы. Конец капельной трубки закрепляют на поверхности почвы с учетом нужной длины для подключения трубки к распределительного трубопровода капельного орошения.

Во время движения агрегата трубоукладочные ножи углубляются в почву на заданную глубину, а капельные трубки, которые разматываются с барабанов, проходят через направляющие трубы ножей и укладываются на дно образовавшейся в почве щели.

В конце гона, перед остановкой агрегата, трубоукладочные ножи вместе с капельной трубкой постепенно поднимают, а после полной остановки и подъема устройства трубки обрезают.

Далее, при заходе агрегата на следующий гон, технологический процесс повторяется. В случае необходимости замены барабана с капельной трубкой посреди гона агрегат останавливают без вывода трубоукладочных ножей из почвы, а после соединения концов капельной трубки трубоукладчик снова продолжает свое движение.

Замена и перевозка запасных барабанов с капельной трубкой выполняется на стеллаже устройства.

Конструкция устройств для подземной укладки капельных линий предусматривает возможность изменения ширины междурядья и глубины укладки капельных лент, а также размещения трубоукладочных ножей (в зависимости от ширины захвата, глубины заложения, вида почвы) фронтальным или клиновидным способом, что, в свою очередь, способствует уменьшению тягового сопротивления устройства и, как следствие, — уменьшению во время работы энергосредства энергозатрат и расхода топлива.

Производительность выполнения технологической операции укладки капельных линий с применением таких устройств составляет 0,8- 1,5 га/ч. Глубина заложения капельных трубок — от 25 до 40 см. Коэффициент вариации по глубине составляет 4,6-5,5%.

Следует отметить, что некоторые хозяйства сами изготавливают такие устройства — на базе чизельных агрегатов с двумя — четырьмя рабочими органами.

Особенности ухода за подземной системой полива

Чтобы система прослужила как можно дольше, за ней необходимо ухаживать, выполняя следующие профилактические процедуры:

1. Чтобы система не засорялась, воду предварительно пропускают через фильтры тонкой очистки.
2. Необходимо периодически производить замер давления в трубах в самых дальних от бака и насоса точках.
3. Система требует регулярной промывки чистой водой.
4. Расход воды контролируется с помощью счётчика, при изменении показателей следует провести диагностику системы.
5. Категорически запрещено использовать твёрдые удобрения.

Внутрипочвенный полив является современным решением для ухода за садом и огородом. Такая система экономит воду, так как поступает напрямую к корням, что помогает снизить количество сорняков. Также при правильном монтаже полива и использовании датчиков весь процесс происходит автоматизированно и без участия человека.

Подземная система полива по трубам

Подземный полив

Растения, благодаря своему строению, потребляют влагу из почвы с помощью корневой системы. Вода, расположенная на поверхности земли, проникает в грунт под воздействием силы тяжести. Следовательно, при естественном поливе влага поступает к корням растений по направлению сверху вниз.

• нарушение структуры и вымывание плодородных слоев почвы;
• чрезмерный расход воды;
• трудоемкость процесса орошения и др.

Кроме того, согласно законам природы, корень растения растет вниз, но при этом он склонен стремиться двигаться по направлению к воде. Таким образом происходит развитие нетипичной корневой системы плодовых культур и винограда.

С учетом всех перечисленных недостатков традиционного полива возникла идея заложить под землей разводку воды с устройством для ее вывода. Но оказалось, что это сопряжено с другой проблемой: большая струя может размыть почву, что только усложнит ситуацию. Поэтому было решено, что подземный полив должен быть медленным, в идеале — капельным.

Преимущества

Подземное капельное орошение является разновидностью традиционного (наземного), при котором капельные линии расположены под поверхностью почвы и находятся в таком положении постоянно в течение всего срока эксплуатации. Глубина укладки и расстояние между капельными линиями зависят от особенностей выращиваемой культуры, типа и способа обработки почвы.

Использование подземного капельного орошения имеет много преимуществ при выращивании сельскохозяйственных культур, по сравнению как с поливом методом дождевания, так и с наземным капельным орошением:

длительный срок эксплуатации (от 7 до 10-15 лет) без необходимости сезонного монтажа и демонтажа оборудования (систем распределительных магистралей и капельных линий);

практическое сведение к нулю поверхностного испарения, почва на поверхности остается сухой, улучшается газообмен корнеобитаемого слоя почвы;

уровень влажности под лиственным покровом снижается и минимизируется риск загнивания, образования патогенных микроорганизмов и болезней, подавляется рост сорняков;

обеспечивается полноценное питание водой корневой зоны растений, что в сочетании с невозможностью испарения и поверхностного стока создает предпосылки для экономии поливной воды даже по сравнению с традиционным капельным орошением. По мере разрастания корневой системы вглубь полив проводят с меньшими экспозициями, ведь корни растений уже находятся в непосредственной близости от капельниц;

снижаются затраты на удобрения, поскольку питательные вещества попадают непосредственно в корневую систему растений, не происходит их вымывания и увеличивается поглощение растениями;

снижение затрат на техническое обслуживание;

возможность использования одной системы для полива нескольких видов культур;

уменьшение повреждений животными, людьми, техникой, упрощается поверхностная обработка почвы, создаются условия для безопасного передвижения сельскохозяйственной техники.

Основной особенностью подземного орошения SDI является то, что его применение позволяет осуществить точное внесение воды, питательных веществ и других агрохимических продуктов непосредственно в корневую зону растений, что способствует повышению качества и количества урожая.

К тому же вода после выхода из эмиттера распространяется под землей как вниз, под действием гравитации, так и вверх и в сторону — под действием капиллярных сил. В результате этого образуется сплошная влажная зона как вдоль рядов растений, так и по ширине междурядий.

По практическим наблюдениям, при укладке капельной трубки с интервалом 1,5 м зоны промачивания смыкаются полностью, а поверхность почвы остается сухой как в рядах, так и в междурядьях.

Проблемы эксплуатации

Перед монтажом системы подземного капельного полива рекомендуется ознакомиться со всеми проблемами, которые могут возникнуть в ходе ее эксплуатации, чтобы своевременно принять меры по их устранению. В их перечень входят следующие риски:

1. Проникновение мелких корней в эмиттеры. Чтобы исключить данную проблему рекомендуется выбирать щелевые конструкции. Кроме того многие производители предлагают модели с защищенными от проникновения корней эмиттерами. Для их изготовления используется оксид меди особого вида. Корни растений избегают контакта с этим металлом.
2. Засорение эмиттеров. После отключения системы орошения давление в трубе или ленте падает, в результате чего в отверстия всасывается грязь. Поэтому рекомендуется выбирать щелевые конструкции. Избежать этой проблемы можно также с помощью оборудования с функцией anti-drain или anti-leakage. Такие системы оснащены эмиттерами, которые закрываются при снижении давления.
3. Почвенные животные. В поисках влаги они могут прогрызть стенку трубки. Повреждение конструкции становится заметно не сразу. Для его ремонта потребуется вскрытие грунта, чтобы получить доступ к элементам системы.
4. Механические повреждения. Ситуация складывается таким же образом, как и в случае с животными.

Промывка капельных линий

Особенностью капельных систем SDI является наличие в проектах систем SDI (в отличие от наземных) промывных трубопроводов и узлов промывки, предназначенных для промывки блоков капельных линий при техническом обслуживании системы.

Промывочные трубопроводы расположены в конечной части поливных блоков параллельно распределительным трубопроводам. Каждая капельная линия в конечной части соединена с ним. Концы промывных труб выводятся на поверхность и соединяются с промывочным краном.

Поскольку основными факторами, которые способствуют сокращению срока службы подземных капельных линий, является засорение капельниц осадками химических веществ, илистыми частицами, корневыми волосками растений, то их регулярное промывание предотвратит преждевременный выход системы орошения из строя.

Промывная система также гораздо сокращает время и затраты на промывку системы во время технического обслуживания оборудования SDI сравнению с наземным капельным орошением.

Решение проблемы врастания корней

Компания Netafim решает эту проблему путем использования инновационных капельниц, изготовленных из нейлона с добавлением оксида меди.

Другая израильская компания — Metzerplas — предлагает капельные линии, изготовленные с применением технологии Root Guard. Эта технология защищает капельницы от проникновения корней с помощью длительного управляемого выделения ими в почву препарата трефлан (локальный ингибитор корней растений), который предотвращает развитие корней вблизи капельниц.

Советы по выбору

1. При покупке компонентов для подземной системы полива необходимо определиться с диаметром шланга и патрубков всех соединителей, колонок, дождевателей.
2. Следует определить места установки дождевателей и подсчитать их количество, чтобы дальности орошения было достаточно для насыщения влагой всей территории.
3. Надо обращать внимание на производителя. Лучше подбирать все элементы одного бренда – это гарантирует их полную совместимость и безотказную работу системы.

Состав

Качественная фильтрация — один из ключевых аспектов использования систем подземного капельного орошения. Степень необходимой фильтрации определяется типом эмиттера капельной линии (не менее 120-200 меш).

Фильтростанции, в зависимости от качества воды, могут быть как гравийные, так и сетчатые или дисковые.

Глубина заложения разводящих трубопроводов, в зависимости от глубины промерзания почвы составляет 60-90 см. Материал труб — ПВХ или ПНД.

Выводы

Следует также отметить, что наряду с бесспорными преимуществами этого способа искусственного орошения, по сравнению с дождеванием и поверхностным поливом (повышение урожайности и качественных показателей продукции, снижение затрат водных ресурсов, уменьшение капитальных и эксплуатационных затрат, уменьшение энергозатрат, обеспечение дозированной подачи средств защиты растений с поливной водой, предотвращение эрозии почв) капельный способ орошения имеет и ряд недостатков.

Поэтому дальнейшее развитие капельного орошения должно обязательно опираться на: научное обоснование объемов работ по химической мелиорации почв и использованию норм оросительной воды. Также следует уделять должное внимание поиску технически и экономически эффективных способов утилизации поливных трубопроводов, отработавших свой нормативный срок эксплуатации, и введению в орошаемый севооборот ценных агромелиоративных культур, выращивание которых является рентабельным на капельном орошении; расширению видового и сортового состава сельскохозяйственных культур и другим мероприятиям.

В. Сидоренко, заведующий лаборатории,

Южно-Украинский филиал УкрНИИПИТ им. Л. Погорелого

Журнал «Пропозиція», №9, 2021 р.