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.
полив сельскохозяйственных культур 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:

орошение сельскохозяйственных культур

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.

***

Полив дождеванием

Использование для полива опресненной морской воды