Irigarea joacă un rol crucial în producția globală de alimente, iar obținerea utilizării eficiente a resurselor de apă pentru irigații este esențială pentru asigurarea securității alimentare. În multe regiuni agricole din întreaga lume, există o nepotrivire între resursele de apă și sol, cu apă disponibilă limitată și eficiență scăzută a utilizării apei. Supra{{2}extracția apei subterane a făcut din resursele de apă un factor limitativ pentru dezvoltarea agriculturii, în special în regiuni precum Câmpia Chinei de Nord a Chinei, Valea Indusului și Câmpiile Înalte și Valea Centrală din SUA.
Înlocuirea irigației tradiționale de suprafață cu tehnologii eficiente de micro-irigare poate îmbunătăți eficiența utilizării apei, poate atenua deficitul de apă și poate asigura o dezvoltare agricolă durabilă. Irigarea prin picurare este cea mai eficientă tehnologie de micro-irigare, cu o eficiență de utilizare a apei mult mai mare decât cea a aspersoarelor (60%-80%) și a irigației de suprafață (50%-60%), ajungând până la 90%, oferind beneficii semnificative de economisire a apei.
Irigarea prin picurare subterană, o tehnologie avansată de economisire a apei-dezvoltată din irigarea prin picurare, furnizează apă și îngrășământ lichid direct în zona rădăcină a culturilor printr-o rețea de irigare prin picurare așezată în stratul de prelucrare a solului. Această metodă furnizează cantități mici de apă pe perioade îndelungate și la frecvențe înalte, promovând creșterea culturilor, economisind apă și îngrășământ și crescând randamentele. Sistemul reduce eficient percolarea adâncă și evaporarea solului, îmbunătățește eficiența utilizării apei, economisește forța de muncă și îmbunătățește eficiența managementului operațional, făcându-l una dintre cele mai-metode de irigare disponibile pentru apă.
Obținerea celor mai bune rezultate înseamnă stăpânirea a trei domenii cheie ale cunoștințelor tehnice{0}}. Ne vom scufunda adânc în fiecare.
* Echipament și uniformitate:Părțile fizice ale sistemului dvs.
* Managementul irigațiilor:Cum programezi și rulezi totul.
* Aspectul sistemului:Unde plasați componente în domeniul dvs.
Acest ghid defalcă complet fiecare parametru. Veți învăța să proiectați și să gestionați un sistem SDI care crește productivitatea economisind în același timp resurse prețioase.
1. Echipament SDI și uniformitate
Puterea fertirigarii
Fertirigarea combină irigarea cu aplicarea de îngrășăminte într-un singur proces precis. SDI este perfect pentru această abordare.
Această combinație oferă nutrienți chiar în zona rădăcinii active. Este ca și cum o lingură-ți-ar hrăni recolta exact cu ceea ce are nevoie, exact când are nevoie. Dar acest lucru funcționează numai cu echipamente de-înaltă calitate, de încredere, care distribuie atât apa, cât și nutrienții în mod uniform.
Alegerea benzii de picurare potrivite
Banda de irigare prin picurare este inima sistemului dumneavoastră SDI. Este componenta principală de livrare, iar alegerea corectă a acesteia afectează cât de mult durează sistemul și cât de bine funcționează.
Nu există o alegere-mărime-potrivită-tuturor. Trebuie să-l potriviți cu condițiile specifice de teren. Aceasta include tipul de cultură, textura solului și calitatea apei.
Alegerea corectă a benzii de picurare este crucială pentru succesul sistemului.
1. Debit:Emițătorii cu debit scăzut funcționează adesea cel mai bine. Aceasta se potrivește cu rata de aplicare a apei cu cât de repede o poate absorbi solul, oprind scurgerea și pierderea de apă în adâncime.
2. Spațierea emițătorului:Distanța dintre emițători trebuie să se potrivească cu distanța dintre culturi și modelul de umezire al solului. Acest lucru creează o zonă umedă continuă de-a lungul rândului de cultură.
3. Grosimea peretelui:Aceasta decide cât de durabilă este banda ta și cât durează. Pereții mai groși funcționează mai bine pentru configurații de mai mulți-ani sau permanente, deoarece suportă presiunea solului și eventualele daune.
4. Rezistența la înfundare:Colmatarea este cel mai mare risc operațional în sistemele SDI. Căutați emițători cu funcții avansate anti-înfundare, cum ar fi căi de curgere turbulente și zone mari de filtrare internă.
Dacă doriți opțiuni durabile și eficiente, obțineți-le de la producători specializați. De exemplu,SINOAHoferă diversesoluții de bandă de picurare proiectatepentru diferite nevoi agricole.
Măsurarea succesului sistemului
Uniformitatea irigației este principala modalitate de a evalua calitatea și performanța sistemului dvs. SDI. Măsoară cât de uniform se răspândește apa pe întregul câmp.
Utilizăm coeficientul de uniformitate (CU) al lui Christiansen ca măsură standard. Acest coeficient arată cât de procent este aplicația dvs. de apă.
O valoare CU peste 90% este excelentă pentru SDI. Valorile intre 80-90% sunt bune. Orice sub 80% înseamnă că sistemul dumneavoastră funcționează slab și are probleme grave care vor afecta randamentul recoltei și utilizarea apei.
Mai mulți factori sunt principalii inamici ai uniformității ridicate.
1. Înfundarea emițătorului:Aceasta este cauza principală a uniformității slabe. Creează pete uscate și plante sub-udate.
2. Variații de presiune:Acestea provin din schimbările de altitudine pe câmpul dvs. sau din liniile de picurare care sunt prea lungi. Unele zone primesc mult mai multă apă decât altele.
3. Abateri de fabricație (CV):Inconsecvențele încorporate-în modul în care sunt fabricați emițătorii pot cauza diferențe de debit de la un picurator la altul.
Avantajul-de compensare a presiunii
Banda de picurare-compensatoare de presiune (PC) este o tehnologie creată special pentru a combate problemele de uniformitate legate de presiune-.
Funcționează prin introducerea unei diafragme flexibile de silicon în interiorul fiecărui emițător. Această diafragmă se flexează pentru a controla dimensiunea trecerii apei. Menține debitul aproape constant chiar și atunci când presiunea de admisie se modifică.
Alegerea dintre bandă standard și banda PC depinde complet de condițiile de teren și de nevoile de performanță.
|
Caracteristică
|
Bandă de scurgere standard (non-PC).
|
Bandă de picurare-compensatoare de presiune (PC).
|
|
Cel mai bun caz de utilizare
|
Câmpuri scurte, nivelate, cu variații minime de presiune.
|
Teren în pantă, curse laterale lungi, unde uniformitatea ridicată este critică.
|
|
Uniformitate
|
Descrește pe măsură ce presiunea se schimbă.
|
Menține un debit constant pe un interval larg de presiune.
|
|
Cost
|
Cost inițial mai mic.
|
Cost inițial mai mare.
|
|
Risc de înfundare
|
Poate fi mai mare dacă presiunea scade prea scăzută.
|
Adesea, are capacități mai bune-de spălare automată.
|
|
Proiectarea sistemului
|
Necesită un design hidraulic mai atent.
|
Oferă o mai mare flexibilitate de proiectare.
|
2. Managementul irigațiilor terenurilor agricole
Abordarea SDI
Sistemele SDI funcționează pe un principiu complet diferit față de metodele tradiționale de inundație sau sprinklere. Abordarea este de volum redus, de înaltă frecvență.
Evenimentele de irigare sunt mai mici, dar au loc mai des. Aceasta variază de la o dată pe zi la o dată la câteva zile. Această abordare oferă beneficii majore.
Menține umiditatea solului în mod constant optimă în zona rădăcinii. Eviți ciclul „sărbătoare sau foamete” al udărilor mai puțin frecvente, grele.
Această metodă reduce, de asemenea, dramatic pierderile de apă la drenajul adânc de sub rădăcini. Elimină complet evaporarea suprafeței. Sunt principiile agriculturii de precizie puse în practică.
Sistemele SDI funcționează pe un principiu complet diferit față de metodele tradiționale de inundație sau sprinklere. Abordarea este de volum redus, de înaltă frecvență.
Evenimentele de irigare sunt mai mici, dar au loc mai des. Aceasta variază de la o dată pe zi la o dată la câteva zile. Această abordare oferă beneficii majore.
Menține umiditatea solului în mod constant optimă în zona rădăcinii. Eviți ciclul „sărbătoare sau foamete” al udărilor mai puțin frecvente, grele.
Această metodă reduce, de asemenea, dramatic pierderile de apă la drenajul adânc de sub rădăcini. Elimină complet evaporarea suprafeței. Sunt principiile agriculturii de precizie puse în practică.
Construiește-ți programul
Cota ideală de irigare (câtă apă aplicați) și frecvența nu sunt stabilite în piatră. Trebuie să le gestionați dinamic pe baza mai multor factori conectați.
Un program de irigare reușit este o echilibrare atentă. Principalii factori de decizie includ:
1. Specii de cultură și stadiul de creștere:Nevoile de apă ale unei plante se schimbă dramatic de la germinare și creștere la înflorire și dezvoltarea fructelor.
2. Caracteristicile solului:Capacitatea de reținere a apei-și permeabilitatea solului dvs. sunt esențiale. Solurile nisipoase rețin mai puțină apă și necesită aplicații mai frecvente și mai mici decât solurile argiloase.
3. Condiții climatice:Ratele zilnice de evapotranspirație (ET) determină utilizarea zilnică de apă a culturii dvs. Temperatura, radiația solară, umiditatea și vântul afectează toate acestea.
Studiile arată în mod constant că SDI poate îmbunătăți eficiența utilizării apei (WUE) cu 25-50% față de metodele de suprafață. Un motiv major este abilitatea de a crea programe precise care să se potrivească cu nevoile de apă a culturilor fără a mai-aplica. Reducerea corectă a volumelor de irigare de la nivelurile de „udare excesivă” crește semnificativ WUE fără a afecta randamentul.
Decupați-strategiile specifice
Sfatul generic are valoare limitată. Adevărata artă a managementului irigațiilor este adaptarea strategiilor la anumite culturi.
Experiența noastră de teren arată cum diferă aceste strategii în practică.
Pentru culturi precum porumbul, etapele critice de ciucuri și de umplere-granulelor sunt foarte sensibile la stresul hidric. În această perioadă, creșterea frecvenței de irigare la zi sau la două zile este crucială. Potrivirea precisă a ratei zilnice ET previne pierderea ireversibilă a randamentului.
Pentru culturile cu rădăcină-de mică adâncime, cum ar fi pepenii sau ceapa, o abordare diferită funcționează mai bine. Frecvența mai mare cu un volum mai mic pe eveniment menține sistemul radicular de mică adâncime constant umed. Acest lucru previne risipa de apă și nutrienți prin împingerea lor sub zona rădăcinii active.
Capcana „Mai mult este mai bine”.
Deși asigurarea suficientă a apei este esențială, a crede că „mai mult este mai bine” este o greșeală periculoasă și contraproductivă în managementul irigațiilor.
Prea multă irigare într-un sistem SDI are efecte negative clare și măsurabile.
Supra-udarea duce la creșterea costurilor energetice din cauza pomparii inutile. Acest lucru are un impact direct asupra profitului fermei tale.
Face ca nutrienții valoroși, în special azotul, să se spele sub zona rădăcinii. Acest lucru le face indisponibile culturii și poate contaminează apele subterane.
Această practică irosește și resurse prețioase de apă prin drenaj adânc. Ea înfrânge unul dintre scopurile principale ale adoptării SDI. În tipurile de sol mai grele, poate provoca chiar lipsa de oxigen în zona rădăcinilor, care sufocă rădăcinile și provoacă boli.
3. Aspect bandă de picurare
Adâncime, distanță, zonă de umezire
Acolo unde așezi fizic banda de irigare prin picurare este una dintre cele mai permanente decizii într-o instalație SDI. Cei doi parametri definitori sunt adâncimea de îngropare și distanța dintre liniile de picurare.
Împreună, aceste două opțiuni proiectează volumul de sol umed în care rădăcinile culturii tale vor trăi și se vor hrăni. Decizia este un compromis-esențial între costul inițial, eficiența agriculturii și succesul operațional-pe termen lung.
Adâncimile comune de îngropare pentru sistemele SDI variază de la 20 cm pentru legumele cu rădăcină-de mică adâncime până la 70 cm pentru culturile de livezi permanente.
Amplasarea mai adâncă (30-50+ cm) protejează banda de echipamentele de prelucrare a solului și elimină complet evaporarea suprafeței. Cu toate acestea, poate fi prea adânc pentru germinarea eficientă a unor semințe.
Amplasarea la mică adâncime (20-30 cm) poate ajuta la germinarea culturii prin umezirea suprafeței. Dar oferă mai puțină protecție împotriva daunelor mecanice și poate fi perturbată de anumite practici de cultivare.
În mod similar, distanța dintre linii este o decizie crucială. Distanța îngustă, cum ar fi o linie de picurare pe rând de cultură, este obișnuită pentru culturile cu valoare-înaltă și cu densitate mare-. Distanța mai mare, cum ar fi o linie pentru fiecare două rânduri, reduce semnificativ costurile inițiale cu materialul și forța de muncă. Dar se bazează pe capacitatea solului de a mișca apa în lateral.
Un cadru de decizie privind aspectul
Pentru a naviga prin aceste alegeri, folosim un cadru decizional practic bazat pe cele mai importante trei variabile: sol, cultură și operațiuni agricole.
Factorul de decizie 1: Tipul de sol
● Dacă aveți sol nisipos cu mișcare laterală redusă a apei, trebuie să utilizați o distanță mai îngustă și o adâncime potențial mai mică. Acest lucru concentrează apa în zona rădăcinii și împiedică să cadă direct în jos.
● Dacă aveți sol argilos sau argilos cu mișcare laterală bună, aveți flexibilitatea de a utiliza o distanță mai mare. Acest lucru poate reduce costul inițial al sistemului.
Factorul de decizie 2: Tipul culturii
● Dacă cultivați culturi dense, cu rădăcini puțin adânci-, cum ar fi salata verde, ceapa sau căpșunile, adâncimea de îngropare mai mică (20-30 cm) și distanța îngustă (o linie pe unul sau două rânduri) sunt optime.
● Dacă cultivați culturi cu rădăcini adânci-, precum porumb, roșii sau pomi fructiferi, o îngropare mai adâncă (30-50+ cm) și o distanță mai mare sunt mai potrivite și mai-eficiente.
Factorul de decizie 3: Practici de cultivare a solului
● Dacă practicați lucrarea convențională a solului în adâncime, trebuie să îngropați banda de picurare sub adâncimea maximă de prelucrare a solului. Acest lucru previne daune catastrofale.
● Dacă exersați nu-lucrarea solului sau lucrarea minimă a solului, aveți mult mai multă flexibilitate. Puteți lua în considerare în siguranță adâncimi mai mici, care pot ajuta la stabilirea culturilor.
Cost versus performanță
Este tentant să alegeți cea mai mare distanță posibilă a liniilor de picurare. Acest lucru reduce direct cantitatea de bandă de irigare prin picurare de care aveți nevoie, scăzând atât costurile materialelor, cât și ale forței de muncă de instalare.
În timp ce unele studii în anumite condiții arată un impact minim asupra randamentului de la o distanță mai mare, recomandarea noastră este să fim precauți. Această abordare prezintă un risc semnificativ.
În regiunile uscate sau semi-uscate sau pe câmpurile cu soluri nisipoase, umezirea inadecvată de la o distanță prea mare-poate crea „zone uscate” între liniile de picurare. Acest lucru duce la o dezvoltare slabă a rădăcinilor, deficiențe de nutrienți și diferențe semnificative de randament pe câmp.
În cele din urmă, optimizarea aspectului sistemului înseamnă maximizarea productivității apei de irigare (€/m³ sau $/gallon). Acesta este profitul economic pentru fiecare unitate de apă utilizată. Nu este vorba doar despre minimizarea investiției inițiale.
Concluzie
Stăpânirea irigației subterane prin picurare este o călătorie în inima agriculturii de precizie. Necesită înțelegerea modului în care componentele sistemului, operațiunile și aspectul fizic funcționează împreună cu solul și cultura.
Succesul se bazează pe trei piloni tehnici care lucrează împreună:
1. Alegerea echipamentului potrivit, în special bandă-de irigare prin picurare de înaltă calitate, pentru a obține și a menține uniformitatea ridicată a irigației.
2. Implementarea unui program dinamic de irigare, gestionarea cotelor și frecvenței pentru a se potrivi nevoilor precise ale culturii, solului și climei.
3. Proiectarea strategică a aspectului sistemului, optimizarea adâncimii de îngropare și a distanței dintre linii pentru a crea un mediu perfect de rădăcină și pentru a proteja investiția.
Prin stăpânirea acestor parametri tehnici cheie, irigarea prin picurare subterană se transformă dintr-o metodă simplă de udare într-un instrument puternic, bazat pe date-. Maximizează randamentele, protejând în același timp cea mai prețioasă resursă a noastră: apa.