Универсальная многофункциональная система орошения для комбинированных способов полива

АГРОПРОМЫШЛЕННАЯ ИНЖЕНЕРИЯ

УДК 631. 674. 52

УНИВЕРСАЛЬНАЯ МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНАЯ СИСТЕМА ОРОШЕНИЯ ДЛЯ КОМБИНИРОВАННЫХ СПОСОБОВ ПОЛИВА

А.В. Майер, кандидат сельскохозяйственных наук, Заслуженный мелиоратор РФ Ю.И. Захаров, инженер, Н.В. Криволуцкая, инженер Волгоградский филиал ГНУ ВНИИ гидротехники и мелиорации

На основе анализа многолетних метеоданных, в регионах жаркого, сухого климата разработана универсальная система орошения, применение которой позволит выбирать один или несколько способов полива в зависимости от погодных условий на текущий момент вегетационного периода.

Ключевые слова: инновационные технологии, универсальность, многофункциональность, комбинированные способы полива, плодовые культуры.

На современном этапе совершенствования технологии орошения создана возможность активного воздействия на факторы системы «среда - растение» с поддержанием благоприятных условий для роста и развития в течение всего вегетативного периода и резкого повышения урожайности. Такое воздействие не может быть обеспечено применением одной какой-то технологией, и требует проведения или чередования в течение периода вегетации различных способов орошения.

В настоящее время на предприятиях агропромышленного комплекса России большое значение придается выбору экологически безопасных и экологически эффективных технологий и технических средств полива. В значительной степени этим требованиям отвечают дождевание, внутрипочвенное, капельное и аэрозольное орошение.

По данным многочисленных исследований, проведенных в нашей стране [1, 2, 8, 6, 7, 3] и за рубежом, применение ресурсосберегающих способов полива связано со множеством нерешенных вопросов, касающихся технических средств дождевания, внутрипочвенного, капельного и аэрозольного орошения при возделывании садовых культур, особенно - яблок. Выращиванием этой продукции занимаются товаропроизводители более, чем в 80 странах. К сожалению, Россия — страна, обладающая огромным потенциалом, на мировом рынке яблок представлена только в роли покупателя. Новые рыночные отношения в России открыли путь импортным фруктам. Каждый из трех импортированных в Россию фруктов — яблоко.

Основными поставщиками яблок является Китай (50 %), среди европейских стран - Польша. Уже сейчас Китай контролирует 56 % производства яблок в мире.

Россия вышла на первое место в мире по импорту яблок. На ее долю приходится 23 % мирового импорта яблок [6].

Для Российской Федерации вопросы обеспечения населения продуктами плодоводства особенно актуальны, поскольку большая часть территории не имеет благоприятных почвенно-климатических условий для ее выращивания.

По производству овощной продукции Россия также не входит в число лидирующих экспортеров, таких как Китай, Турция, Италия.

В Российской Федерации около 90 % овощей выращивается в личных подсобных и фермерских хозяйствах. Из высокотехнологической отрасли овощеводство превратилось в мелкотоварное, которое не превышает и половины требуемого объема.

Рисунок 1 - Напорный и безнапорный поливной модуль орошаемого участка: 1 - безнапорный водозабор; 2 - задвижка; 3 - поливной трубопровод; 4 - приствольный круг; 5 - магистральный трубопровод; 6 - обратный клапан; 7 - напорный водозабор;

8 - насос; 9 - фильтр; 10 - ороситель

Применение безнапорных и напорных поливов, в комплексе с мелкодисперсным дождеванием позволяет повысить урожайность плодовой и овощной продукции (рис. 1), решить проблему водообеспеченности возделываемых культур при дефиците оросительной воды [8].

Даже в условиях капельного и внутрипочвенного орошения, при воздействии суховеев и атмосферных засух, сельскохозяйственные культуры подвергаются стрессовым явлениям. В таких ситуациях увлажнительные поливы в сочетании с мелкодисперсным дождеванием (МДД) являются надежным средством сохранения и увеличения урожая.

Одним из направлений решения задачи по борьбе с суховеями и засухами является разработка оросительных систем с использованием мелкодисперсного дождевания, при регулировании фитоклимата в жаркие часы суток. Для достижения поставленной задачи нами предлагается напорно-безнапорная многофункциональная система комбинированного орошения для осуществления локальных поливов (рис. 1-3).

В предложенной системе орошения с единым распределительным трубопроводом предусматривается возможность замены комплектующих элементов, для осуществления выбранного способа полива (рис. 2). Способ орошения выбирается пользователем в зависимости от рельефа местности, водозабора и его финансовых возможностей. К примеру - стоимость приобретения комплектующих элементов при сборке системы орошения для проведения капельного полива будет на порядок ниже, чем система внутрипочвенного орошения, но дороже, в сравнении с безнапорным поверхностным струйчатым поливом.

Предложенная многофункциональная система орошения имеет возможность осуществлять внутрипочвенный, капельный, поверхностный струйчатый поливы как комбинированно, самостоятельно, так и в сочетании с мелкодисперсным дождеванием (рис. 3). От распределительного трубопровода система орошения комплектуется в зависимости от выбранного варианта способа орошения. В вариантах, где предусмотрены поливы в комбинации с мелкодисперсным дождеванием, система орошения работает следующим образом: при безнапорном движении воды в поливных трубопроводах -через струйчатые водовыпуски осуществляется поверхностный полив. С запуском водяного насоса при подаче давления воды до 1,2 МПа в работу включаются распылительные насадки мелкодисперсного дождевания. Таким же образом осуществляется режим мелкодисперсного дождевания и в комбинации с капельным или внут-рипочвенным орошением.

Рисунок 2 - Комплектующие элементы многофункциональной системы орошения

Безнапорный поверхностный полив приствольного круга деревьев 1 - поливной грубопровод; 2 - трубка; 3 - адаптер; 4 - старт - адаптор; 5 - водовыпуск

Виутрипочвенный полив с элементами

аэрозольного увлажнения деревьев I - поливной трубопровод; 2 - трубка; 3 - адаптор; 4 - старт - адаптор; 5 - водовыпуск; 6 - увлажнитель; 7 - трубка; 8 - распылитель

Виутрипочвенный дозированный капельный

полив деревьев 1 - поливной трубопровод; 2 - трубка; 3 - адаптор; 4 - старт - адаптор; 5 - капельница; 6 - увлажнитель

Безнапорный полив с элементами

аэрозольного увлажнения 1 - поливной трубопровод; 2 - трубка; 3 - адаптор; 4 - старт - адаптор; 5 - водовыпуск; б - трубка; 7 - распылитель

Безнапорный виутрипочвенный полив приствольного круга деревьев 1 - поливной трубопровод; 2 - трубка; 3 - адаптор; 4 - старт - адаптор; 5 - водовыпуск; 6 - увлажнитель

Капельный полив приствольного круга деревьев 1 - поливной трубопровод; 2 - трубка; 3 - адаптор; 4 - старт - адаптор; 5 - капельница

Капельный полив приствольного круг а деревьев

с элементами аэрозольного увлажнения 1 - поливной трубопровод; 2 - трубка; 3 - адаптор; 4 - старт - адаптор; 5 - капельница; 6 - трубка; 7 - распылитель

. Виутрипочвенный капельно-дизированный полив деревьев с элементами аэрозольного увлажнения

1 - поливной трубопровод; 2 - трубка; 3 - адаптер; 4 - старт - адаптор; 5 - капельница; 6 - увлажнитель; 7 - трубка; 8 - распылитель

Мелкодисперсное дождевание деревьев

(надкроновое и полкроновое) 1 - поливной трубопровод; 2 - старт - адаптор; 3 - адаптор; 4 - трубка; 5 - распылитель; 6 - распылитель; 7 - трубка

Рисунок 3 — Варианты способов полива многофункциональной системы орошения

Внедрение многофункциональной системы орошения позволит фермерским хозяйствам выйти на новый уровень при использовании новых технологий, повысить урожайность плодовых и пропашных культур.

Исследования ряда ученых [1, 2, 6] свидетельствуют о положительной динамике влияния мелкодисперсного дождевания на физиологическое состояние растений и плодовых насаждений, способствует повышению оводненности тканей листового покрова, уменьшает дефицит влаги и снижает депрессию фотосинтеза.

Наряду с существенной экономией пресной воды, универсальная многофункциональная система орошения позволит повысить продуктивность и товарность плодовых культур на качественно новый уровень. При ее внедрении в крестьянских фермерских хозяйствах, инновационная система снизит проблему занятости трудового сельского населения. Создание универсальной многофункциональной системы орошения при возделывании плодовых насаждений предусматривает решение вопросов ресурсосбережения и повышения уровня реализации продуктивного потенциала плодовых культур.

Исследования, направленные на модернизацию комбинированных способов орошения, становятся одними из приоритетных при разработке локальных стационарных систем орошения - наиболее экономных, менее энерго-затратных и экологически безопасных, что очень важно для регионов Российской федерации.

Библиографический список

1. Бородычев, В.В. Опыт мелкодисперсного дождевания сельскохозяйственных культур [Текст]/ В.В. Бородычев, М.Ю. Храбров // «Новая техника и технология для предгорных районов аридной зоны»// Сб. научн. Тр. ВНИИГиМ. - М., 1983. - С. 56-58.

2. Бородычев, В.В. Мелкодисперсное дождевание сельскохозяйственных культур в условиях Волгоградской области [Текст]/ В.В. Бородычев, И.Н. Таран // ЦНТИ. - Волгоград, 1981. - № 226. - 3 с.

3. Водовыпуск. [Текст]: патент РФ на изобретение № 2331188 от 20.08.2008 г./ А.С. Овчинников, В.С. Бочарников, В.В. Бородычев, А.М. Салдаев. Приоритет от 06.12.2006 г. Опубликовано 20.08.2008 г.

4. Капельница [Текст] : патент на изобретение РФ № 2247491 от 18.11. 2003 г / А.С. Овчинников, О.В. Данилко, В.В. Бородычев, А.М. Салдаев. Опубл. 03.10.2005 г.

5. Криволуцкий, А.А. Современное состояние рынка яблок [Текст] / А.А. Криволуцкий// Вопросы мелиорации. - 2010. - № 5-6. - С. 24-25.

6. Влияние входного напора в дождевальный аппарат «Роса-1» на качество использования водных ресурсов при поливе ДКШ-64 «Волжанка» / Н.В. Кузнецова, Л.Н. Маковкина, Н.Е. Степанова, В.Ю. Кузнецова //Известия Международной академии аграрного образования. -2013. - № 17. - С. 179-183.

7. Кузнецова Н.В. Экологическое обоснование распределения облака дождя при поливе ДКШ-64 [Текст]/Н.В. Кузнецова, Л.Н. Маковкина, Н.Е. Степанова//Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: наука и высшее профессиональное образование. - 2012. - № 4. - С. 30-35.

8. Система капельного орошения [Текст]: патент Российской Федерации № 2322047. С1. МПК A01G 25/02 (2006.01) /Б.М. Кизяев, А.М. Салдаев, А.В. Майер // Изобретения. Полезные модели. - 2008. - № 11.

E-mail: vkovniigim@yandex.ru