Модернизация систем полива в сельском хозяйстве

В наше время в России сельское хозяйство набирает все больше оборотов во внутренней экономике. Быстрый темп роста производства и продажи сельхозкультур заставляют увеличивать объемы продукции. Тем самым требуя модернизации оборудования для производства и выращивания сельхозкультур, задачей которого является достижение максимального урожая при наименьших затратах на его выращивание.

Россия обладает огромными земельными ресурсами, наиболее ценными из которых являются сельскохозяйственные угодья, занимавшие в 2011 году 220,4 млн га, или 12,9 % всего земельного фонда страны. В современной структуре сельскохозяйственных угодий более половины занимают пашни, далее по убывающей следуют пастбища, сенокосы, залежи, многолетние насаждения. По площади пахотных земель Россия занимает третье место в мире после США и Индии, а по обеспеченности населения пахотными угодьями — четвёртое место после Казахстана, Австралии и Канады.

Однако на современном этапе в сельском хозяйстве происходят сложные противоречивые процессы: производство всё больше концентрируется в южных регионах страны и крупных холдингах, в то время как на огромных территориях произошли упадок и депопуляция сельского населения.

Развитие новых технологий в сельском хозяйстве поможет восстановить заброшенные и освоить новые земли для выращивания культур. Благодаря им можно будет расширить потенциал земляных участков по всей стране, которые ранее считались непригодными для ведения сельхоз деятельности.

Одним из факторов получения хорошего урожая является - полив растений. Полив - это очень важный фактор для культур. Он длиться на протяжении всего цикла развития растений от посева до созревания урожая. При правильном поливе может быть достигнуто дополнительное повышение урожайности на 20-40% [1].

В связи с этим развитие оросительных систем не стоит на месте. Капельный полив - это один из самых перспективных и иновационных способов полива на данный момент. Данный способ полива позволяет создать  требуемые условия для культуры или растения, обеспечить подачу поливной воды прямо корневой системе растений, перевести полив на почти полную автоматизацию. Данный способ полива повышает эффективность за счет получения максимума продукции при минимальных затратах воды для полива и труда. Однако перспективы практического применения  капельного орошения в настоящее время сдерживаются отсутствием теоретических и практических исследований использования систем и технологий капельного полива. [1]

В данный момент распространено три вида полива:

Дождевание, при котором вода разбрызгивается в виде дождя над поверхностью почвы и растениями. Самое простое и дешевое решение, но не эффективное. При таком поливе вода расходуется неэкономно, так как большая часть воды испаряется и, как правило, тратиться впустую.

Внутрипочвенный полив, при котором вода поступает непосредственно в корневую систему растения в почве по трубам. Достаточно эффективный вид полива по расходу удобрений и воды. Но достаточно дорог, требует серьезных затрат при эксплуатации, поэтому применяется только при больших объемах крупными компаниями.

По способу подачи воды внутрипочвенные системы можно подразделить на вакуумные, безнапорные и напорные. Увлажнение корнеобитаемого слоя происходит с помощью кротовин, трубок, желобов и т. д. Для устройства труб-увлажнителей обычно применяют гончарные трубы, а в последнее время - пористые и полиэтиленовые. Внутрипочвенные увлажнители обычно располагают на глубине 40...50 см с расстоянием между ними 1...3 м. Вода в почву поступает через стыки труб, которые обсыпают пористым материалом. Если в качестве увлажнителей приняты пористые трубки, то стыки заделывают наглухо и вода из них проникает через стенки. Достаточно равномерное увлажнение почвы по длине увлажнителей получается при длине труб не более 100...300 м. В качестве увлажнителей в плотных грунтах можно использовать искусственные кротовины, которые нарезают в начале оросительного периода с применением специальных кротовых плугов или кротователей. Кротовины нарезаются на глубине 0,35…0,60 м. При этом расстояния между ними составляет 0,5...1,5 м. Длина кротовин принимается в пределах 50...200 м, диаметр 5...15 см []. К внутрипочвенному орошению следует относить и машинно-инъекционный способ полива, при котором вода с удобрениями под давлением впрыскивается в корнеобитаемый слой с помощью специальных машин или орудии. Рабочие органы таких машин устроены по типу растениепитателя. В машину вода подается во время ее движения специальными устройствами по гибким трубопроводам. Такое точечное увлажнение почвы с точки зрения экономии воды, по-видимому, наиболее целесообразно при орошении 10 садов и виноградников. Его можно применять на легких почвах для удобрительного полива стоками животноводческих комплексов, что весьма рационально с точки зрения охраны природы. [2]

Капельный полив, при котором вода подводится к растениям с помощью специальных капельных трубок или лент. Скорость полива таким способом составляет 1-6 л/час. Наиболее эффективный способ использования воды и удобрений в 3-5 раз позволяет снизить расходы по сравнению с дождеванием.

Однако широкое распространение этого способа сдерживается из-за высоких первоначальных расходов, так как требуется большое количество пластмассовых трубопроводов, которые приходится периодически заменять. Существенным недостатком является возможность закупорки трубок и капельниц вследствие естественной загрязненности поливной воды. Несмотря на данные недостатки, капельное орошение в настоящее время применяется для выращивания цветов и овощей в парниках и теплицах, а также для полива садов, виноградников, сахарного тростника и цитрусовых насаждений.

Дождевание является преобладающим типом полива, особенно на небольших территориях посадки. Но для увеличения урожайности и снижения эксплуатационных затрат на полив и удобрения компании переходят на капельный полив который легко эксплуатируется и просто устанавливается по сравнению с внутрипочвенным поливом.

Использование капельного полива является оптимальным решением для полива овощных и плодово-ягодных культур.