Научно-технический обзор Ресурсосбережение как важнейший фактор повышения конкурентоспособности . мелиоративного сектора АПК (стр. 4 )

Что касается пленочных трубопроводов с интегрированными капельницами, то по конструкции и принципу их размещения можно выделить два основных типа: трубопроводы с капельницами, которые размещаются дискретно, через определенный интервал внутри трубопровода, и капельницы, которые имеют форму сплошного лабиринта с регулярно встроенными впускными и выпускными отверстиями, расположенными с внутренней и внешней сторон трубопровода соответственно.

Пленочные трубопроводы обоих типов сегодня наиболее распространены. Благодаря появлению пленочных трубопроводов с интегрированными капельницами капельное орошение получило широкое и практически безальтернативное использование для полива овощных, бахчевых и многих ценных технических культур в открытом грунте.

Ныне на рынке Украины представлено большое количество пленочных трубопроводов с интегрированными капельницами преимущественно зарубежных производителей.

Среди них наиболее распространенными являются трубопроводы типа Т-Таре® производства компании T-Sуstems (США), типа ”Ro-Drip” производства компании Roberts (США), типа ”EOLOS” производства компании Eurodrip (Греция), типа ”streamline” производства компании Netafim (Израиль), типа ”qUeen gil” производства компании qUeen gil (Израиль), типа ”pathfinder” производства компании uralita (Испания), типа ”Аqua traxx” производства компании Аqua traxx (Италия), типа ”tiger taРe” производства компании valducci (Италия), типа ”гИдролайт” производства фирмы ”AkВaВИta” (Украина, АР Крым).

Надежность работы и срок эксплуатации поливных трубопроводов во многом зависят от качества поливной воды. Для капельного орошения используют воду естественных и искусственных водоемов, а также воду подземных источников. Пригодность воды для капельного орошения оценивают по степени ее влияния на грунт, на растение и элементы оросительной сети.

Учитывая, что качество воды природных источников не всегда отвечает необходимым требованиям, одним из главных элементов системы капельного орошения являются средства очищения воды от механических и биологических загрязнений. Технологическая схема очистки воды для конкретного участка выбирается, исходя из качества воды в источнике водоснабжения, принятых типов трубопроводов и их требований к степени очищения воды.

В системах капельного орошения, как правило, применяется одно - и двухстепенное очищение воды с использованием сетчатых, дисковых и песчано-гравийных фильтров.

При использовании для полива воды из поверхностных источников (река, озеро, пруд, водохранилище) необходимо применять двухстепенное очищение с использованием песчано-гравийных и сетчатых (дисковых) фильтров.

Если источником орошения является напорная водопроводная сеть или артезианская скважина, то может использоваться одноступенчатая схема очищения с помощью сетчатых или дисковых фильтров, которые могут быть пластмассовыми или металлическими. Металлические фильтры большей частью изготовляются с присоединительными размерами 3 и 4" на давление 1 МПа. Пластмассовые фильтры рассчитаны, как правило, на давление до 0,6 МПа.

Сегодня в конструкциях систем капельного орошения применяются пластмассовые дисковые фильтры, присоединительные размеры которых могут быть от 3/4" до 3" с затратой 4-50 м3/ч. На украинском рынке наиболее широко представлены фильтры фирм NЕTAFIM (Израиль), ARKAL (Франция), AZUD (Испания), ARAG, EDEN, IRRITEC (Италия), PALAPLAST (Греция).

Центром микроорошения и водоснабжения ИГиМ УААН также налажено производство дисковых фильтров производительностью до 7 м3/ч и присоединительными размерами до 5/4", а также разработана конструкция и налажено серийное производство типоразмерного ряда песчано-гравийных фильтров диаметрами 400, 800 и 1200 мм и производительностью соответственно 5, 20, 45 м3/ч.

Среди песчано-гравийных фильтров зарубежных фирм наиболее распространенными являются фильтры компаний DROP (Греция), MAZZALI, VALDUCCI (Италия) и др. Производительность таких фильтров составляет 10-60 м3/ч с присоединительными размерами до 4".

Для качественной работы песчано-гравийных фильтров необходимо обеспечить их периодическое промывание от загрязнений. Частота промывания фильтров (продолжительность фильтроцикла) зависит от их конструкции, качества исходной воды и может меняться от нескольких часов до нескольких дней.

Промывание может осуществляться в ручном или автоматическом режиме. Промывание фильтров в ручном режиме является довольно трудоемким процессом. Поэтому при применении капельного орошения овощных культур на больших площадях целесообразно использовать систему автоматического промывания фильтров. Исполнительными органами в таких системах подготовки воды являются дистанционно управляемые клапаны, которые обеспечивают перераспределение потоков воды в фильтрах при проведении промывания. Оно достигается установлением на каждом фильтре двух двухходовых или одного трехходового клапана. На фильтростанциях с автоматическим промыванием наиболее часто используются трехходовые клапаны или блоки, которые реализуют функцию трехходового клапана таких фирм-производителей: AQUATEС (Франция), BERMAD (Израиль), COMETAL, RAFAEL (Испания). Управление промывания фильтров проводится с использованием контроллера на основе программирования продолжительности фильтроцикла, времени промывания каждого фильтра и их количества в фильтростанции.

Для устройства магистральных, распределительных и участковых трубопроводов в системах могут использоваться полиэтиленовые или поливинилхлоридные трубы с разъединительными соединениями. Как свидетельствует опыт выращивания овощных культур при капельном орошении, в системах сезонного действия для устройства участковых трубопроводов более целесообразным является использование шланговых трубопроводов типа LAY FLAT (LFT). Основными производителями таких трубопроводов являются фирмы ARAG (Италия), FRAG (Франция), SUNFLOW, Zen, LAY FLAT INDUSRIAL HOSE (США). Выпускаются они разного диаметра – от 2" до 6" и рассчитаны на давление от 0,3 до 0,7 МПа. Сегодня на рынке Украины наиболее распространены трубопроводы диаметром 3 и 4", рассчитанные на максимальное давление 0,4 МПа.

Для соединения поливных трубопроводов с участковыми трубопроводами, а также между собою довольно часто используются соединительные детали компаний TECHNOPLASTIC (Греция) и Queen Gil (Израиль), Zen, LAY FLAT INDUSRIAL HOSE (США). Широко применяются также соединительные детали, разработанные Центром микроорошения и водоснабжения ИГиМ УААН и серийно выпускаемые СМП ”Джерело” ИГиМ.

Эффективное использование систем капельного орошения возможно только при своевременной подаче необходимого количества воды, питательных веществ и химмелиорантов в ручном, автоматизированном или автоматическом режиме управления поливом.

Для определения сроков полива и величины поливной нормы в зависимости от вида культуры, фазы ее развития, погодных условий применяются разные способы и приборы. В последнее время значительное распространение приобретает метод определения сроков и норм полива с помощью тензометров. Известно, что состояние грунтовой влаги и доступность для растений обусловлены связью ее с грунтом. Энергия связи в оптимальном диапазоне содержания влаги для растений определяется капиллярным потенциалом, который и измеряется с помощью тензометров. В практике хорошо себя зарекомендовали тензометры типа ВВТ, довольно простые по конструкции и надежные в эксплуатации, разработки и производства Центра микроорошения и водоснабжения ИГиМ.

Для автоматизированного управления поливами и промывания фильтров используют устройства разных конструкций. Большое распространение в Украине приобрели программаторы заграничных производителей Hunter, ORBIT, TORO, Rain Bird (США), Netafim (Израиль). В последнее время чаще используется программатор производства Центра микроорошения и водоснабжения ИГиМ. Его конструкция дает возможность руководить разным количеством электроклапанов – 6, 12, 18 и процессом внесения удобрений с поливной водой с применением узла внесения удобрений (насос и инжектор) также разработки Центра.

Для внесения удобрений с поливной водой могут использоваться также инжекторы, дозатроны зарубежного производства производительностью от 2,5 до 20 м3/ч и присоединительными размерами от 1" до 2". Основными производителями этого оснащения являются фирмы DGT (Бельгия), VALMATIC (Италия), DOSATRON (Франция), DOSMATIC, VALMONT (США).

Как показывает опыт, для овощных культур наиболее эффективными являются конструкции систем капельного орошения сезонного и сезонно-стационарного типа. В системах сезонного типа все составные пригодны для монтажа в начале и демонтажа в конце периода вегетации. В системах сезонно-стационарного типа сеть магистральных и распределительных трубопроводов устраивается стационарно с подземным расположением для многолетнего использования, а сеть участковых и поливных трубопроводов - с возможностью ежегодного монтажа и демонтажа.

Параметры системы капельного орошения (затрата, давление, диаметры и количество труб, стоимость) рассчитываются в зависимости от размеров и конфигурации участка, рельефа, схемы посадки (высева) культур, источника орошения и режима управления поливом. Как правило, конструкция системы предусматривает несколько модулей. Под модулем при этом понимается участок с системой капельного орошения, не имеющий водооборота, то есть в пределах которого полив проводится одновременно на всей площади. Модульный принцип капельного орошения дает возможность проводить поочередной полив на всей орошаемой площади, вносить химмелиоранты с поливной водой, а также локализовать аварийную ситуацию в системе на любом поливном модуле при значительных удельных затратах воды.

Достижение высокой эффективности применения капельного орошения для полива овощных культур возможно лишь при правильной эксплуатации.

Одним из основных элементов, от которого зависит долговечность и эффективность эксплуатации систем капельного орошения, является узел водоподготовки. При использовании для очищения воды песчано-гравийных фильтров на его входе необходимо поддерживать давление не менее 0,3 МПа. Меньшее давление снижает эффективность промывки песчано-гравийного заполнения обратным потоком воды. Перепад давления на входе и выходе из фильтра не должен превышать 0,05 МПа. Больший перепад свидетельствует о необходимости промывания фильтрующего материала.