Напояването играе решаваща роля в световното производство на храни и постигането на ефективно използване на водните ресурси за напояване е от първостепенно значение за гарантиране на продоволствената сигурност. В много земеделски региони по света има несъответствие между водните и почвените ресурси, с ограничена налична вода и ниска ефективност на използването на водата. Прекомерният{2}}добив на подземни води превърна водните ресурси в ограничаващ фактор за развитието на селското стопанство, особено в региони като Севернокитайската равнина на Китай, долината на Инд и високите равнини на САЩ и Централната долина.
Замяната на традиционното повърхностно напояване с ефективни технологии за микро{0}}напояване може да подобри ефективността на използването на водата, да облекчи недостига на вода и да осигури устойчиво развитие на селското стопанство. Капковото напояване е най-ефективната технология за микро-напояване, като ефективността на използване на водата е много по-висока от тази на спринклера (60%-80%) и повърхностното напояване (50%-60%), достигайки до 90%, предлагайки значителни ползи за пестене на вода.
Подповърхностното капково напояване, усъвършенствана-технология за пестене на вода, разработена от капковото напояване, доставя вода и течен тор директно до кореновата зона на културите чрез мрежа за капково напояване, положена в слоя за обработка. Този метод осигурява малки количества вода за продължителни периоди и при високи честоти, насърчавайки растежа на културите, спестявайки вода и торове и увеличавайки добивите. Системата ефективно намалява дълбокото просмукване и изпарението на почвата, подобрява ефективността на използването на водата, спестява труд и подобрява ефективността на оперативното управление, което я прави един от най--ефективните методи за напояване на разположение.
Постигането на най-добри резултати означава овладяване на три ключови области на техническо ноу{0}}хау. Ще се потопим дълбоко във всеки един.
* Оборудване и еднородност:Физическите части на вашата система.
* Управление на напояването:Как планирате и управлявате всичко.
* Оформление на системата:Където поставяте компоненти във вашето поле.
Това ръководство разбива напълно всеки параметър. Ще се научите да проектирате и управлявате SDI система, която повишава производителността, като същевременно спестява ценни ресурси.
1. SDI оборудване и еднородност
Силата на фертигацията
Фертигацията съчетава напояване с прилагане на торове в един прецизен процес. SDI е идеален за този подход.
Тази комбинация доставя хранителни вещества точно в активната коренова зона. Това е като лъжица-да храните реколтата си точно от каквото има нужда, точно когато има нужда. Но това работи само с високо-качествено и надеждно оборудване, което разпределя равномерно както вода, така и хранителни вещества.
Избор на правилната капкова лента
Лентата за капково напояване е сърцето на вашата SDI система. Това е основният компонент за доставка и правилният му избор влияе върху това колко дълго издържа вашата система и колко добре се представя.
Няма-размер-подходящ-за всички. Трябва да го съобразите с вашите специфични полеви условия. Това включва вашия тип култура, текстура на почвата и качество на водата.
Правилният избор на капкова лента е от решаващо значение за успеха на системата.
1. Дебит:Емитерите с нисък дебит често работят най-добре. Това съвпада с нивото на прилагане на вода с това колко бързо почвата може да я абсорбира, спирайки оттичането и дълбоките загуби на вода.
2. Разстояние между излъчвателите:Разстоянието между емитерите трябва да отговаря на вашето разстояние между културите и модела на овлажняване на почвата. Това създава непрекъсната влажна зона по дължината на вашия ред с култури.
3. Дебелина на стената:Това решава колко издръжлива е вашата лента и колко дълго издържа. По-дебелите стени работят по-добре за много-годишни или постоянни инсталации, защото се справят с натиска на почвата и потенциалните щети.
4. Устойчивост на запушване:Запушването е най-големият оперативен риск в SDI системите. Потърсете излъчватели с усъвършенствани функции против-запушване, като пътища на турбулентен поток и големи вътрешни филтриращи зони.
Ако искате издръжливи и ефективни опции, вземете ги от специализирани производители. например,СИНОАпредлага различнипроектирани решения за капкова лентаза различни земеделски нужди.
Успех на системата за измерване
Еднородността на напояването е основният начин да прецените качеството и производителността на вашата SDI система. Той измерва колко равномерно водата се разпределя по цялото ви поле.
Използваме коефициента на равномерност на Кристиансен (CU) като стандартна мярка. Този коефициент показва колко равномерно е вашето прилагане на вода като процент.
Стойност на CU над 90% е отлична за SDI. Стойности между 80-90% са добри. Всичко под 80% означава, че вашата система работи зле и има сериозни проблеми, които ще навредят на добива на реколтата и използването на вода.
Няколко фактора са основните врагове на високата еднородност.
1. Запушване на емитер:Това е основната причина за лоша еднородност. Създава сухи петна и-напоени растения.
2. Вариации на налягането:Те идват от промени в надморската височина през вашето поле или от капкови линии, които са твърде дълги. Някои райони получават много повече вода от други.
3. Производствени отклонения (CV):Вградените-несъответствия в начина на изработване на емитерите могат да причинят разлики в потока от един капкообразувател до друг.
Предимството-компенсиране на налягането
Компенсиращата-налягане (PC) капкова лента е технология, разработена специално за борба с-свързаните с налягането проблеми с равномерността.
Работи чрез поставяне на гъвкава силиконова диафрагма във всеки излъчвател. Тази диафрагма се огъва, за да контролира размера на водния канал. Той поддържа скоростта на потока почти постоянна, дори когато входното налягане се промени.
Изборът между стандартна и компютърна лента зависи изцяло от вашите полеви условия и нужди от производителност.
|
Характеристика
|
Стандартна (не-компютърна) капкова лента
|
Капкова лента-компенсираща налягането (PC).
|
|
Най-добър случай на използване
|
Къси, равни полета с минимална промяна на налягането.
|
Наклонен терен, дълги странични трасета, където високата равномерност е критична.
|
|
Еднородност
|
Намалява с промяна на налягането.
|
Поддържа постоянен поток в широк диапазон на налягане.
|
|
цена
|
По-ниска първоначална цена.
|
По-висока първоначална цена.
|
|
Риск от запушване
|
Може да бъде по-високо, ако налягането падне твърде ниско.
|
Често има по-добри-способности за самопромиване.
|
|
Системен дизайн
|
Изисква по-внимателен хидравличен дизайн.
|
Предлага по-голяма гъвкавост на дизайна.
|
2. Управление на напояването на земеделските земи
Подходът SDI
SDI системите работят на напълно различен принцип от традиционните методи за наводнение или спринклер. Подходът е нисък обем, висока честота.
Напоителните събития са по-малки, но се случват по-често. Това варира от веднъж на ден до веднъж на няколко дни. Този подход предлага големи предимства.
Поддържа почвената влага постоянно оптимална в зоната на корените. Избягвате цикъла "празник или глад" на по-рядко, обилно поливане.
Този метод също драстично намалява загубата на вода до дълбокия дренаж под корените. Елиминира напълно повърхностното изпарение. Това са принципите на прецизното земеделие, приложени на практика.
SDI системите работят на напълно различен принцип от традиционните методи за наводнение или спринклер. Подходът е нисък обем, висока честота.
Напоителните събития са по-малки, но се случват по-често. Това варира от веднъж на ден до веднъж на няколко дни. Този подход предлага големи предимства.
Поддържа почвената влага постоянно оптимална в зоната на корените. Избягвате цикъла "празник или глад" на по-рядко, обилно поливане.
Този метод също драстично намалява загубата на вода до дълбокия дренаж под корените. Елиминира напълно повърхностното изпарение. Това са принципите на прецизното земеделие, приложени на практика.
Изграждане на вашия график
Идеалната квота за напояване (колко вода прилагате) и честотата не са фиксирани в камък. Трябва да ги управлявате динамично въз основа на няколко свързани фактора.
Успешният график за напояване е внимателно балансиране. Основните решаващи фактори включват:
1. Културни видове и етап на растеж:Нуждите на растението от вода се променят драстично от покълването и растежа до цъфтежа и развитието на плодовете.
2. Характеристики на почвата:Водозадържащият{0}}капацитет и пропускливостта на вашата почва са критични. Пясъчните почви задържат по-малко вода и се нуждаят от по-чести, по-малки приложения от глинестите почви.
3. Климатични условия:Дневните нива на евапотранспирация (ET) определят ежедневната употреба на вода от вашата култура. Температурата, слънчевата радиация, влажността и вятърът влияят върху това.
Проучванията последователно показват, че SDI може да подобри ефективността на използване на водата (WUE) с 25-50% спрямо повърхностните методи. Основна причина е възможността да се създават точни графици, които да отговарят на нуждите от вода на културите, без да се-прилага прекалено много. Правилното намаляване на напоителните обеми от нивата на „преполиване“ значително повишава WUE, без да вреди на добива.
Специфични-стратегии за изрязване
Общият съвет има ограничена стойност. Истинското изкуство на управлението на напояването е приспособяването на стратегии към конкретни култури.
Нашият опит на място показва как тези стратегии се различават на практика.
За култури като царевица, критичните етапи на образуване на пискюли и напълване-зърно са силно чувствителни към воден стрес. През този период е от решаващо значение увеличаването на честотата на напояване до ежедневно или през ден. Точното съвпадение на дневната ЕТ норма предотвратява необратима загуба на добив.
За плитко{0}}вкоренени култури, като пъпеши или лук, различен подход работи по-добре. По-високата честота с по-малък обем на събитие поддържа плитката коренова система постоянно влажна. Това предотвратява загубата на вода и хранителни вещества, като ги избутва под активната коренова зона.
Капанът "Повечето е по-добре".
Въпреки че осигуряването на достатъчно вода е ключово, вярването, че „повече е по-добре“ е опасна и контрапродуктивна грешка при управлението на напояването.
Твърде много напояване в SDI система има ясни и измерими отрицателни ефекти.
Прекомерното{0}}поливане води до увеличени разходи за енергия от ненужно изпомпване. Това пряко влияе върху крайния резултат на вашата ферма.
Той предизвиква измиване на ценни хранителни вещества, особено азот, под зоната на корените. Това ги прави недостъпни за реколтата и потенциално замърсява подземните води.
Тази практика също така хаби ценни водни ресурси чрез дълбок дренаж. Това проваля една от основните цели на приемането на SDI. При по-тежки типове почви може дори да причини недостиг на кислород в кореновата зона, което задушава корените и предизвиква болести.
3. Оформление на капковата лента
Дълбочина, разстояние, зона на намокряне
Където физически да поставите лентата за капково напояване е едно от най-постоянните решения в една SDI инсталация. Двата определящи параметъра са дълбочината на заравяне и разстоянието между капковите линии.
Заедно тези два избора проектират обема на влажната почва, където корените на вашата култура ще живеят и ще се хранят. Решението е критичен компромис-между първоначалните разходи, ефективността на земеделието и дългосрочния-оперативен успех.
Обичайните дълбочини на заравяне за SDI системите варират от 20 cm за плитко-вкоренени зеленчуци до дълбоки 70 cm за трайни овощни култури.
По-дълбокото поставяне (30-50+ cm) предпазва лентата от оборудване за обработка на почвата и напълно елиминира повърхностното изпарение. Въпреки това може да е твърде дълбоко за ефективно покълване на някои семена.
Плиткото поставяне (20-30 см) може да помогне за покълването на културите чрез намокряне на повърхността. Но предлага по-малка защита от механични повреди и може да бъде нарушена от определени практики на култивиране.
По същия начин разстоянието между редовете е решаващо решение. Тесните разстояния, като например една капкова линия на ред култури, са обичайни за култури с висока-стойност и висока-гъстота. По-широкото разстояние, като една линия за всеки два реда, значително намалява първоначалните разходи за материали и труд. Но той разчита на способността на почвата да движи водата настрани.
Рамка за решение за оформление
За да се ориентираме в тези избори, ние използваме практическа рамка за вземане на решения, базирана на трите най-важни променливи: почва, култура и операции във фермата.
Фактор за вземане на решение 1: Тип на почвата
● Ако имате песъчлива почва със слабо странично движение на водата, трябва да използвате по-тясно разстояние и потенциално по-плитка дълбочина. Това концентрира водата в зоната на корените и предотвратява падането й право надолу.
● Ако имате глинеста или глинеста почва с добро странично движение, имате гъвкавостта да използвате по-широко разстояние. Това може да намали първоначалната цена на системата.
Фактор за вземане на решение 2: Тип култура
● Ако отглеждате култури с плитки-корени, гъсти като маруля, лук или ягоди, по-плитката дълбочина на заравяне (20-30 см) и тясното разстояние (един ред на един или два реда) са оптимални.
● Ако отглеждате дълбоко-вкоренени, широко разположени култури като царевица, домати или овощни дървета, по-дълбоко заравяне (30-50+ cm) и по-широко разстояние са по-подходящи и-рентабилни.
Фактор за вземане на решение 3: Практики за обработка на почвата
● Ако практикувате конвенционална дълбока обработка, трябва да заровите капковата лента под максималната дълбочина на обработка. Това предотвратява катастрофални щети.
● Ако практикувате без{0}}оран или минимална обработка, имате много повече гъвкавост. Можете спокойно да помислите за по-плитки дълбочини, които могат да помогнат при установяването на културите.
Цена срещу производителност
Изкушаващо е да изберете възможно най-широкото разстояние между капковите линии. Това директно намалява количеството лента за капково напояване, от което се нуждаете, като понижава разходите за материали и труд за монтаж.
Въпреки че някои проучвания при определени условия показват минимално въздействие върху добива от по-широко разстояние, нашата препоръка е да бъдете предпазливи. Този подход носи значителен риск.
В сухи или полу{0}}сухи райони, или на полета с песъчливи почви, недостатъчното овлажняване от твърде-широко разстояние може да създаде „сухи зони“ между линиите за капене. Това води до слабо развитие на корените, недостиг на хранителни вещества и значителни разлики в добивите в полето.
В крайна сметка, оптимизирането на оформлението на системата е свързано с увеличаване на производителността на водата за напояване (€/m³ или $/галон). Това е икономическата възвращаемост за всяка използвана единица вода. Не става въпрос просто за минимизиране на първоначалната инвестиция.
Заключение
Овладяването на подземното капково напояване е пътуване в сърцето на прецизното земеделие. Това изисква разбиране как компонентите на системата, операциите и физическото оформление работят заедно с почвата и реколтата.
Успехът се гради върху три технически стълба, които работят заедно:
1. Избор на подходящо оборудване, особено високо{1}}качествена лента за капково напояване, за постигане и поддържане на висока равномерност на напояване.
2. Прилагане на динамичен график за напояване, управление на квотата и честотата, за да отговарят на точните нужди на културата, почвата и климата.
3. Стратегическо проектиране на оформлението на системата, оптимизиране на дълбочината на заравяне и разстоянието между редовете, за да се създаде перфектна коренова среда и да се защити инвестицията.
Чрез овладяване на тези ключови технически параметри, Subsurface Drip Irrigation се превръща от прост метод за поливане в мощен инструмент,-управляван от данни. Той увеличава добивите, като същевременно защитава нашия най-ценен ресурс: водата.