Introducere: Dincolo de picurarea tradițională
Mulți cultivatori comerciali cumpără sisteme de irigare prin picurare în speranța de precizie. În schimb, se confruntă cu probleme continue. Acest articol trece dincolo de teorie. Este un ghid complet pentru tehnologia de irigare prin picurare cu debit redus-. L-am construit folosind doi ani de date reale de piață și teste ample pe teren. Vom descompune tehnologia de irigare cu debit redus-și vă vom arăta o cale clară către o eficiență și profituri mai bune.
-
Costurile ascunse ale „destul de bun”
Sistemele tradiționale de irigare prin picurare funcționează mai bine decât metodele prin inundații sau prin stropire. Dar adesea își aduc propriile frustrări.
Diferențele mari de debit într-un singur bloc creează creșterea și maturitatea inegale a culturii.
Apa și îngrășământul se irosesc prin scurgerea de suprafață și drenajul adânc sub zona rădăcinii.
Cultivatorii se luptă în mod constant să echilibreze costurile inițiale ale sistemului cu performanța și durabilitatea pe termen lung{0}}.
-
Tehnologia fluxului redus-
Irigarea prin picurare cu debit redus-reprezintă o revoluție bazată pe date-în agricultura de precizie. Nu este doar un produs diferit. Este un mod diferit de a gândi operațiunile.
Acest ghid vă oferă o înțelegere clară și practică a tehnologiei cu flux redus-. Veți afla ce este, de ce funcționează și cum să îl utilizați cu succes.
Vom trece de la definițiile de bază la studii de caz dovedite. Veți vedea cum această tehnologie rezolvă provocările critice ale agriculturii moderne. Aceasta este calea dumneavoastră către o mai bună eficiență a irigației și costuri de operare mai mici.
Limbajul preciziei
Pentru a stăpâni orice tehnologie, trebuie mai întâi să înțelegeți limbajul acesteia. Irigarea prin picurare este definită de parametrii tehnici de bază. Acestea dictează cât de bine funcționează în domeniu.
Debitul emițătorului (L/h)
Debitul de apă al unui singur emițător pe o conductă de irigare prin picurare într-o unitate de timp este de obicei măsurat în litri pe oră (L/h). În condițiile de temperatură de referință de 23±3 grade, descărcarea de apă pe oră a unui singur emițător la presiunea sa nominală de lucru este o bază cheie pentru proiectarea, selectarea și planificarea sistemului de irigare.
Pentru culturile de câmp, debitele emițătorului pe care le oferim în mod obișnuit includ 1,6, 1,1 și 0,8 litri pe oră. Debitul majorității mari a produselor de pe piață este mai mare de 1 litru pe oră. Prin urmare, „debitul scăzut” la care ne referim acum se referă în principal la picuratoare cu un debit mai mic de 1 litru pe oră.
Este esențial să faceți distincția între debitul pe care îl face publicitate un producător și debitul real pe care îl obțineți în câmp. Designul sistemului și calitatea componentelor determină-performanța în lumea reală.
Distanța emițătorului (cm)
Distanța emițătorilor este distanța dintre emițători consecutivi de-a lungul liniei de picurare. De obicei, se măsoară în centimetri.
Pentru majoritatea culturilor de câmp la scară mare-, distanța obișnuită este de 20 cm, 25 cm și 30 cm.
Alte mărci de produse pentru irigare prin picurare oferă și modele cu distanțe între picuratori de 10-15 cm. Pe măsură ce distanța dintre picuratori scade, debitul pe unitate de lungime a benzii de picurare crește, ceea ce scurtează semnificativ distanța de instalare pe o singură parte a benzii de picurare.
Distanța între linii de picurare (m)
Principiul de bază al instalării benzii de picurare este„acoperirea zonei rădăcinii culturii după cum este necesar”.Aceasta înseamnă determinarea zonei de acoperire (un singur rând/rânduri multiple) și poziția specifică a benzii de picurare pe baza distanței dintre rândurile culturilor, a densității de plantare și a caracteristicilor de distribuție a rădăcinilor. Scopul final este atingerea obiectivelor duble ale„livrare precisă a apei în zona rădăcină + cost optim al echipamentului”.Modelele de plantare diferite (cum ar fi rândurile largi-înguste, distanța dintre rânduri egale și plantarea densă difuzată) determină direct aspectul benzii de picurare.
(1) Model de plantare pe rând lat-Îngust: conductă de irigare prin picurare îngropată în rânduri înguste, care acoperă 2 rânduri de culturi
Culturi tipice și parametrii de plantare
Porumb:Modelul de rând lat-îngust de „rând îngust 35-40 cm + rând lat 80-85 cm” este un exemplu tipic de acoperire pe mai multe rânduri. În acest caz, banda de picurare este așezată în mijlocul rândului îngust, cu o adâncime de 2-4 cm (îngropare puțin adâncă), acoperind zonele rădăcinilor a două rânduri de porumb simultan.
Alte culturi potrivite:Bumbacul, boabele de soia și alte culturi cu cultivare pe rânduri, folosind în mod obișnuit o distanță îngustă între rânduri de 30-50 cm și o distanță largă între rânduri de 60-90 cm, sunt de asemenea potrivite pentru abordarea „îngropare pe rând îngust, care acoperă 2 rânduri”.
Avantaje de instalare
Mai aproape de zona rădăcină:Atunci când banda de picurare este îngropată în rândul îngust, apa se va răspândi rapid pe orizontală după ce a fost emisă, acoperind eficient zona rădăcină a ambelor rânduri adiacente, reducând astfel percolarea profundă (mai ales vizibilă în solurile nisipoase).
Economie de costuri:În comparație cu „o țeavă pe rând”, cantitatea de bandă de picurare utilizată poate fi redusă cu 50% (de exemplu, pentru porumb, modelul de rând lat-îngust economisește 60% din bandă de picurare în comparație cu plantarea uniformă pe rând), fără a afecta gestionarea rândului lat pentru cultivare.
(2) Model de plantare cu spațiere egală între rânduri: „Acoperire pe un singur rând” și „Acoperire pe mai multe-Rânduri”, determinată de distanța dintre rânduri
Distanța dintre rânduri > 1 m: un singur rând pe conductă, pentru a evita acoperirea insuficientă
Culturi tipice:Pomi fructiferi (de exemplu, meri, portocali cu o distanță între rânduri de 4-6 m), culturi economice înalte (de exemplu, trestie de zahăr, distanță între rânduri 1,2-1,5 m).
Logica de instalare: Dacă distanța dintre rânduri este prea mare, o singură bandă de picurare nu poate acoperi zonele de rădăcină ale rândurilor adiacente. În solurile argiloase, răspândirea orizontală a zonei de umezire este de aproximativ 50-60 cm. Prin urmare, o bandă de picurare trebuie așezată de-a lungul fiecărui rând de cultură. Dacă distanța dintre rânduri pentru pomii fructiferi depășește 4 m și solul este argilos sau mai bun, de-a lungul unui rând pot fi așezate două benzi de picurare (așezate pe fiecare parte a proiecției copacului), dar fără a implica „acoperire pe mai multe rânduri”.
Distanța dintre rânduri 0,3-1m: un singur rând pe conductă sau două rânduri pe conductă, ajustată în funcție de tipul de sol
Culturi tipice: Legume (de exemplu, roșii, castraveți cu distanța dintre rânduri 0,5-0,8 m), culturi densă de câmp (de exemplu, grâu, distanță între rânduri 15-20 cm, plantare densă).
Logica de instalare:Dacă solul este argilos (cu absorbție capilară puternică), când distanța dintre rânduri este de 0,8-1m, o singură bandă de picurare poate acoperi două rânduri (asigurându-se că zona de umezire se întinde pe 80 cm). În soluri nisipoase (cu răspândire orizontală slabă, doar 30-40 cm), este necesară o aranjare „un rând pe conductă” pentru a evita acoperirea inadecvată a apei pentru rândurile adiacente.
(3) Model de plantare dens difuzat: spațiere mică, o singură țeavă care acoperă mai multe rânduri (3 rânduri și mai sus)
Culturi tipice și parametrii de plantare
Grâu, gazon:Distanța dintre rânduri 10-20 cm, considerată „plantare densă difuzată”, cu distanța dintre emițători de obicei 0,25-0,5 m. O singură bandă de picurare poate acoperi 3-5 rânduri de culturi.
Legume:(de exemplu, spanac, salată verde) Distanța dintre rânduri 15-25 cm, distanță între emițători 0,3-0,4 m, cu o singură țeavă care acoperă 2-4 rânduri.
Plan de instalare
Emițătorii sunt dispuși paralel cu rândurile de cultură, cu o distanță de 0,25-0,5m (folosind valoarea mai mică în solurile aride sau nisipoase, și valoarea mai mare în zonele mai umede).
De exemplu, la plantarea grâului, cu o distanță între emițători de 0,4 m, apa emisă de la o singură bandă de picurare se poate răspândi orizontal pentru a acoperi 1-2 rânduri de grâu pe fiecare parte, obținând în cele din urmă „1 conductă care acoperă 3-4 rânduri”, îmbunătățind semnificativ eficiența instalării.
(4) Rând de pomi fructiferi-Model de plantare dependent: ajustat în funcție de forma pomului, în mare parte acoperire cu un singur rând (fără acoperire pe mai multe-rânduri)
Scenă tipică
Pentru pomi fructiferi aranjați neregulat (de exemplu, piersici, pere, cu distanța dintre plante de 2-3m și distanță între rânduri de 3-5m), țevile de irigare prin picurare sunt „așezate de-a lungul rândului” fiecărui copac (adică, plasate urmând direcția de distribuție a rădăcinilor fiecărui copac), cu o singură țeavă care acoperă doar zona rădăcinii copacului. Acoperirea pe mai multe rânduri nu este utilizată, deoarece rădăcinile pomilor fructiferi sunt împrăștiate și expansive, iar acoperirea pe mai multe rânduri poate duce la lipsa de apă în unele zone de rădăcină.
Grosime perete bandă de picurare (mm)
Grosimea peretelui benzii de picurare determină durabilitatea, durata de viață și costul acesteia.
Un perete mai gros oferă o durabilitate mai mare și o rezistență mai bună la deteriorarea mecanică. Acestea includ daune cauzate de instalare, activități pe teren și recuperare. Cu toate acestea, acest lucru vine cu costuri mai mari ale materialelor și greutate crescută.
Un perete mai subțire costă mai puțin și deseori funcționează bine pentru utilizarea unui singur-sezon.
Pentru cele mai multe-aplicații pentru culturi de câmp pentru un singur sezon, o grosime a peretelui de 0,15 mm oferă cel mai bun echilibru. Optimizează performanța, durabilitatea și economia.
Presiune nominală de lucru (kPa/bar)
Presiunea nominală de lucru este presiunea maximă de lucru proiectată pentru banda de picurare. De obicei, este exprimat în kilopascali (kPa) sau bar. 100 kPa este egal cu 1 bar.
Presiunea din interiorul conductei este unul dintre cei mai importanți parametri ai unui sistem de irigare prin picurare, dar este adesea trecută cu vederea. Pentru ca sistemul de irigare prin picurare să funcționeze stabil, presiunea trebuie să îndeplinească cerințele de proiectare. Dacă presiunea este prea scăzută, aceasta va duce adesea la o abatere semnificativă a debitului picuratorului, distribuția neuniformă a apei, iar producția reală de apă în timpul de funcționare proiectat nu va satisface nevoile de apă ale culturii. Pe de altă parte, dacă presiunea este prea mare, poate cauza cu ușurință ruperea benzii de picurare și scurgerea apei.
Pentru bandă de picurare tipică cu grosimea peretelui de 0,15 mm pe teren plat, proiectați sistemul astfel încât presiunea laterală de intrare să fie de aproximativ 1 bar.
Rata de variație a fluxului de proiectare (%)
Rata de variație a debitului proiectată măsoară direct uniformitatea irigației. Este calculat ca raportul dintre diferența dintre debitele maxime și minime ale emițătorului dintr-un bloc de irigare și debitul proiectat.
Standardele din industrie precum GB/T 50485-2020 din China necesită o variație a debitului mai mică sau egală cu 20%. Cu toate acestea, proiectele de-sisteme de înaltă performanță ar trebui să vizeze o variație mai mică sau egală cu 15%. Acest lucru este valabil mai ales pentru sistemele care utilizează tehnologie cu debit scăzut.
Această uniformitate este cheia pentru livrarea constantă a apei și a nutrienților. Atunci când fiecare plantă primește aceleași resurse, obțineți o creștere mai uniformă a culturii, o calitate și, în cele din urmă, un randament comercializabil mai mare. Dovada vizuală a uniformității ridicate este observarea unor cercuri umede de dimensiuni aproape identice la fiecare emițător de-a lungul întregii lungimi a liniei de picurare.
Lungime maximă de rulare (m)
Lungimea maximă de rulare este cea mai mare lungime posibilă a unei singure linii de picurare. Aceasta menține rata de variație a debitului mai mică sau egală cu 10%. Acesta este un parametru critic de proiectare.
Avantajul principal al tehnologiei cu flux redus-este puternic demonstrat de impactul său asupra lungimii rulării. Lungimi mai mari de rulare simplifică dramatic aspectul câmpului și reduc costurile de infrastructură.
|
Debitul emițătorului
|
Lungime maximă de alergare (pe teren plat)
|
|
1.1 L/h
|
136 m
|
|
0.75 L/h
|
172 m
|
|
0.35 L/h
|
280 m
|
Aceste date se bazează pe bandă cu diametrul de 16 mm cu grosimea peretelui de 0,15 mm și distanță de 30 cm între emițători. Oferă o bază cantitativă pentru proiectarea unor blocuri de irigare mai mari și mai eficiente.
Tabel de date privind lungimea maximă recomandată de așezare a conductelor de irigare prin picurare
Model de umectare (bulb de umectare)
Modelul de umectare sau bulbul de umectare este volumul ne-sferic al solului umed care se formează sub un singur emițător în timpul unui ciclu de irigare.
Forma și dimensiunea acestui bec sunt influențate de doi factori principali: textura solului și debitul emițătorului.
În solurile nisipoase, gravitația are o influență mai puternică. Acest lucru duce la un model de umectare „înalt și subțire” cu o mișcare mai verticală a apei. În solurile lutoase sau argiloase domină acțiunea capilară. Acest lucru creează un model „scurt și larg” cu o răspândire laterală mai mare.
În mod esențial, debitele mici-favorizează o mai bună mișcare laterală a apei. De asemenea, reduc viteza de percolare profundă, indiferent de tipul de sol. Scopul este de a crea un bulb de umectare care se aliniază perfect cu zona rădăcină a culturii.
În sol cu aceeași textură, dacă debitul picuratorilor variază, aceasta va afecta și forma zonei de umezire. Din perspectiva culturii, sistemul radicular al fiecărei culturi are forma sa unică. Când aranjarea spațială a rădăcinilor și zona de umezire se aliniază bine, înseamnă că apa și îngrășământul livrat de sistemul de irigare prin picurare rămân cât mai aproape de zona rădăcină, unde pot fi absorbite de rădăcini. Acest lucru previne scurgerile de suprafață și scurgerile subterane, minimizând deșeurile. Acesta este motivul pentru care spunem că eficiența utilizării apei și a îngrășămintelor de irigare prin picurare este cea mai mare dintre toate metodele de irigare.
