Введение

Система орошения

Капельное орошение – это тип микроирригационной системы, который позволяет экономить воду и питательные вещества, подавая воду медленно непосредственно к корням растений, либо по поверхности почвы, либо под землей. Цель состоит в том, чтобы доставить воду точно в корневую зону и минимизировать испарение. Системы капельного орошения распределяют воду по сети клапанов, труб и капельниц. При правильном проектировании, установке, обслуживании и эксплуатации капельное орошение может быть более эффективным, чем другие типы систем орошения, такие как поверхностный полив или дождевание.

Древний Китай

Первобытное капельное орошение использовалось с древнейших времен. В китайском труде "Фан Шэньчжи шу", написанном в первом веке до нашей эры, описывается использование закопанных, неглазурованных глиняных горшков, наполненных водой, иногда называемых оллами, как способ орошения.

Германия: подземные трубы

Современное капельное орошение начало развиваться в Германии в 1860 году, когда исследователи начали экспериментировать с подземным орошением, используя глиняные трубы для создания систем, сочетающих в себе ирригацию и дренаж.

Перфорированная труба

Исследование позднее, в 1920-х годах, было расширено и включило применение систем перфорированных труб.

Израиль: пластиковый излучатель

Использование пластиковых эмиттеров в капельном орошении было разработано в Израиле Симхой Блассом и его сыном Есхаяху. Вместо подачи воды через крошечные отверстия, которые легко забиваются мелкими частицами, вода подавалась через более крупные и длинные каналы, используя трение для замедления потока воды внутри пластикового эмиттера. Первая экспериментальная система такого типа была создана Блассом в 1959 году, который позднее (в 1964 году) объединился с кибуцем Хацерим для создания ирригационной компании Netafim. Вместе они разработали и запатентовали первый практичный эмиттер для поверхностного капельного орошения. Значительное улучшение было продемонстрировано [Шмуэли] в пустыне Арава на юге Израиля: система капельного орошения, установленная на поверхности почвы, оказалась исключительно эффективной для выращивания овощных культур, даже с использованием солоноватой воды (Elfving, 1989). Эта система способствовала превращению ранее бесплодных земель в цветущие. Замена подпочвенной системы на поверхностную решила проблему засорения подпочвенных систем. Их усовершенствование стало преобладающим: "В настоящее время капельное орошение является наиболее эффективным способом подачи воды к сельскохозяйственным культурам (Pathak et al. 2009; Goyal 2012). Существуют два варианта этой технологии: поверхностный и подпочвенный. Наиболее распространенным является поверхностное капельное орошение, впервые разработанное в Израиле (Goldberg and Shmueli 1970). В связи с необходимостью повышения эффективности орошения как меры по устойчивому использованию водных ресурсов, капельное орошение вызывает большой интерес (Scanlon et al. 2012; Steward et al. 2013; Schaible and Aillery 2017) и является предметом многочисленных исследований для оценки его эффективности при выращивании различных культур."

США: капельная лента

В Соединенных Штатах первая капельная лента, известная как Dew Hose, была разработана Ричардом Чапином из Chapin Watermatics в начале 1960-х годов. Решающим этапом в развитии капельной ленты, обеспечившим её широкое распространение и использование, стало появление T Tape в 1987 году от компании Plastro Irrigation, которая впервые использовала щелевые отверстия и ламинарный канал потока, впоследствии эволюционировавший в канал регулирования турбулентного потока. Chapin Watermatics была приобретена компанией Jain Irrigation в 2006 году и теперь входит в состав её американской дочерней компании Jain Irrigation Inc., США. Впервые представленная в Калифорнии в конце 1960-х годов, к 1988 году эта система использовалась лишь на 5% орошаемых земель. К 2010 году эта цифра возросла до 40% орошаемых земель в Калифорнии.

Кольцо для триклинга

Околоствольное кольцо – это круглое устройство, которое равномерно распределяет воду вокруг основания дерева или кустарника. Подключаемое к водопроводу через садовый шланг или адаптер для трубок, околоствольное кольцо может быть интегрировано в систему орошения, поливающую одновременно множество растений. Регулируя поток воды через околоствольное кольцо, можно насытить почву с такой скоростью, которая позволяет экономить воду, минимизируя неэффективный поверхностный сток и потери от испарения.

Значение

Современное капельное орошение, пожалуй, стало самой ценной инновацией в сельском хозяйстве со времен изобретения в 1930-х годах дождевальных установок с роторным рассеивателем, предложивших первую практичную альтернативу поверхностному орошению.

Современные события

Для определения наиболее подходящей системы капельного орошения и компонентов для конкретной установки необходимо тщательно изучить все соответствующие факторы, включая топографию местности, почву, воду, сельскохозяйственные культуры и агроклиматические условия.

Микропряжечные головки

Для капельного орошения также могут использоваться устройства, называемые микрораспылителями, которые распыляют воду на небольшой площади вместо капельниц. Обычно их применяют для полива деревьев и виноградных лоз с более развитой корневой системой.

Подземный капельный орошение

В подповерхностном капельном орошении (SDI) используется капельная линия или капельная лента, постоянно или временно проложенная под землей, на уровне или ниже корневой системы растений. Этот метод становится все более популярным для орошения пропашных культур, особенно в регионах с ограниченными водными ресурсами или при использовании для орошения рециркулированной воды.

Глобальный охват и лидеры рынка

По состоянию на 2012 год Китай и Индия демонстрировали самые быстрые темпы расширения в области капельного орошения и других микроирригационных технологий, при этом во всем мире эти технологии применялись на площади более десяти миллионов гектаров. Индийская компания Jain Irrigation являлась второй по величине компанией в сфере микроирригации. В 2017 году Rivulis приобрела Eurodrip и стала вторым по величине в мире производителем ирригационных систем.

Капельная лента

Капельная лента – это тип тонкостенной капельной линии, используемой в системах капельного орошения. Первая капельная лента была известна как "Dew Hose". Капельная лента изготавливается из полиэтилена и поставляется в плоском виде на рулонах. Толщина стенки обычно варьируется от. Более толстые ленты обычно используются для постоянных систем подпочвенного капельного орошения, а более тонкие – для временных односезонных систем при выращивании высокоценных культур. Вода выходит из ленты через эмиттеры или капельницы. Типичное расстояние между эмиттерами варьируется от. В некоторых изделиях эмиттеры изготавливаются одновременно с лентой и фактически формируются как ее часть. В других эмиттеры производятся отдельно и устанавливаются в процессе производства. Некоторые продукты представляют собой не ленту, а тонкостенную капельную линию, но в обиходе оба типа продуктов называют лентами. Типичные диаметры ленты – , , и , при этом более крупные диаметры чаще используются в постоянных установках с длинными трассами. Капельная лента является перерабатываемым материалом и может быть переработана в пригодные для повторного использования пластиковые смолы для производства пластмасс.

Применение

Капельное орошение используется на фермах, в коммерческих теплицах и жилых садах. Капельное орошение широко распространено в районах с острой нехваткой воды, особенно для таких культур и деревьев, как кокосовые пальмы, декоративные деревья в контейнерах, виноград, бананы, бере, баклажаны, цитрусовые, клубника, сахарный тростник, хлопок, кукуруза и помидоры. Комплекты для капельного орошения домашних садов становятся все более популярными среди владельцев домов и состоят из таймера, шланга и капельницы. Для полива цветочных горшков используются шланги диаметром.