Уход за системой капельного орошения

1. Источники воды

Реки. Содержание примесей в речной воде колеблется в широком диапазоне. После очистки речная вода может содержать большое количество органических веществ и взвесей.

Вода из озер и бассейнов. В летний период в процессе разложения органических взвесей в несмешивающемся придонном слое воды могут накапливаться растворенные в воде соединения железа и марганца, сероводород и другие продукты метаболизма. В таких водоемах вода наивысшего качества находится на средней глубине несколько выше данного слоя, где следует проводить водозабор воды. В органическую взвесь входят: бактерии, одноклеточные организмы, колонии сине-зеленых водорослей, личинки насекомых, клещей, дафний размером от 1 до 1300 микрон.

Вода из скважин. Обычно содержит малую концентрацию органических веществ, имеет вероятность поступления с водой песка. Данная вода часто характеризуется повышенным содержанием железа, марганца, высокой жесткостью. Отдельные источники включают большое количество сероводорода, сульфатов и карбонатов.

Система капельного орошения для однострочной системы посадки земляники садовой

2. Засорение системы капельного орошения

Засорение систем капельного полива может быть вызвано следующими факторами, которые следует учитывать и удалять для предотвращения засорения.

Бактерии и водоросли. Опасным их свойством является образование в трубах и воде желеобразного клейкого вещества, которое в системах полива образует агломераты, приводящие к засорению систем. Бактериям и водорослям необходимы для жизнедеятельности СО₂, N, P, Fe, Cu, Mo и другие вещества. Высокая температура в трубах полива летом способствует биологической активности бактерий и водорослей, что приведет к их засорению.

Зоопланктон. Включает простейшие одноклеточные, а также рыб. Кроме того, имеет место засорение личинками и рыбной икрой.

Также может иметь место оседание на внутренних стенках труб различных соединений. В жесткой воде с рН выше 7.5 Ca и Mg может осаждаться на элементах поливочной сети. Если степень насыщения СаСO₃ превышает 0.5, а показатель жесткости воды более 300 мг/л, то поливочной системе грозит закупорка. Полуторасернистое железо и марганец или гидроокись металлов также могут откладываться на стенках труб. При неправильном смешивании отдельных видов удобрений они могут выпадать в осадок.

Для предотвращения негативных последствий необходимо контролировать качество воды. 

3. Очистка воды

 3.1 Механическая очистка воды (фильтры)

Фильтры должны быть установлены в узлах управления всех оросительных систем, где имеется загрязненная вода и опасность засорения аппаратов. Тип и размеры фильтра зависят от вида и количества грязи, расхода воды в час и общего количества воды за смену или цикл. Твердые частицы, такие как ржавчина, песок или гравий будут задерживаться обычными сетчатыми фильтрами или турбулентными или гидроциклонными фильтрами. Мягкий материал, в основном, органического происхождения, будет задерживаться гравием, турбулентными или автоматическими фильтрами. Каждый фильтр требует определенного осмотра и ухода. Во многих случаях может оказаться необходимым установить «вторую защитную линию», используя второй фильтр или контрольный фильтр для повышения надежности.

Измерение давления до- и после фильтров выполняется в целях регулирования. Падение давления указывает на засорение и необходимость в очистке. Автоматические фильтры самоочищаются в процессе обратной промывки. Управление осуществляется гидравлическими датчиками или таймерами. Когда орошаемая площадь велика, обычно устанавливают центральную систему фильтрации, чтобы облегчить работу обслуживающему персоналу. Чем грязнее вода (открытые резервуары, паводковая или сточная вода), тем выше затраты на фильтры и управляющие устройства.

Промывка труб и капельных линий. В оросительных системах на концах линий накапливается грязь. Промывка осуществляется посредством открытия во время полива примерно на 0,5-1,0 мин. заглушек на концах капельных линий. Для поддержания необходимого давления одновременно открывают 5 — 8 капельных линий.

Смонтированная система капельного орошения

3.2 Химическая и биологическая водоочистка

Для постоянного поддержания системы капельного полива в чистом виде кроме фильтрации воды применяют методы химической и биологической водоочистки.

Цели водоочистки:

• уменьшение количества взвеси;
• контроль роста бактерий;
• образование отложений до использования воды или растворения их в воде.

Любые химические вещества, добавляемые в поливочную воду, должны иметь следующие свойства:

• не должно способствовать закупорке или коррозии любых агрегатов или узлов системы полива;
• применение данного вещества в полевых условиях должно быть абсолютно безопасным для растений, не должно приводить к снижению урожайности;
• вещества, добавляемые в поливную воду, должны быть полностью растворимыми либо превращаться в эмульсию;
• вещества не должны вступать в реакцию с солями или другими веществами, находящимися в воде.

3.2.1 Хлорирование воды

Хлорирование воды:

1. вызывает подавление развития водорослей в воде;
2. разлагает органическое вещество воды;
3. предотвращает агломерацию и известкование взвешенных в воде веществ;
4. окисляет Fe и Mn, а также подобные вещества, осаждает их, что позволяет удалить их из системы водополива.

Большая часть растений невосприимчива к воздействию хлора при их дозах до 10 мг/л, при постоянном применении, или 50 мг/л — при периодическом применении. Молодые растения на легкой почве боле чувствительны, чем взрослые, возросшие на тяжелых почвах.

Обычно применяют 3 режима хлорирования:

• постоянное хлорирование поливной воды с низкой концентрацией хлора — обычно от 1 до 10 мг/л в течение всего поливного периода;
• прерывистая подача хлора в более высокой концентрации — обычно выше 10 мг/л, или несколько раз в течение поливочного цикла до 20 минут в день;
• хлорирование высокими дозами хлора — до 50 мг/л в течение 5 минут в ходе поливочного цикла.

Оптимальная доза хлора и способ его применения определяются, исходя из качества воды, количества водорослей и других возможных вредных включений.

3.2.2 Другие химические вещества для водоочистки

 Для предотвращения бурного развития водорослей в водоемах, используемых для полива, можно использовать медный купорос. Максимальная его концентрация не должна превышать 2 мг/л вещества. Следует напомнить, что водоросли развиваются в слое воды 0 – 2 м, так как требуется свет для фотосинтеза. В этом случае возможен водозабор с глубины более 2,5м.

3.2.3 Обработка кислотой

Целью обработки является растворение осадка, который может образоваться в системе. Она также эффективна против органических отложений в воде с высоким показателем рН.

Для улучшения качества поливной воды используют различные кислоты. Они предотвращают осаждение растворенных в воде веществ, в том числе удобрений, растворяют существующий осадок, повышают эффективность хлорирования. Достаточным является подкисление воды до рН – 6,0. При такой кислотной обработке осадки в виде углекислого кальция (СаСO₃), фосфата кальция, окисей железа растворяются.

В случае необходимости эффективной обработки системы орошения специальная очистка продолжается от 10 до 90 минут с понижением рН воды до 2,0 с последующей промывкой. Можно применять различные кислоты H₂SO₄, HNO₃, H₃PO₄. Не следует применять фосфорную кислоту для подкисления в присутствии значительных количеств железа в воде. Обработка воды кислотой в открытом грунте проводится периодически. Кратковременное применение (10-30 мин.) осуществляется при рН -2,0, а продолжительные поливы для промывки при рН-4,0.

Количество кислоты определяют путем титрования используемой воды и кислоты. При использовании раствора с рН -2,0, воду из системы не сливают в течение 30-60мин. со времени заполнения системы раствором. Затем тщательно промывают систему, иногда несколько раз, пока вода на выходе из капельниц не будет достаточно чистой. Об этом свидетельствует увеличение производительности форсунок.

При высоком содержании химических и биологических веществ следует решить вопрос целесообразности кислотной и противобактериальной обработки системы водополива. При применении системы капельного полива ее обязательным элементом является система фильтров разных конфигураций, которые обеспечивают отделение от воды механических взвесей, автоматическую или ручную промывку фильтров от отделяемых примесей. Для уменьшения поступления механических частиц, желательно устраивать водоотстойники.

Оптимальная глубина водозабора 1,2 — 2,0м ниже ее поверхности. Впускная труба водозабора должна быть защищена от инфильтрации крупных механических частиц в поливную систему. Насосную станцию располагают с учетом направления господствующих ветров, чтобы не допустить дрейф плавающего мусора по направлению впускной трубы.

Если устанавливают автоматическую первичную фильтрацию в месте забора, то используемая в целях промывки вода должна быть удалена от впускной трубы насоса. Также необходима защита насосной станции от попадания в нее рыбы. В течении сезона полива и в конце его проводят промывку магистральных и второстепенных линий. магистральные, второстепенные и капельные линии промывают обычно в течение 20 минут.

3.3 Защита от бактериальной слизи

Слизистый бактериальный налет на стенках капельниц можно спутать с отложением солей. Это происходит потому, что бактериальная слизь изменяет окраску и становится преимущественно белой. Таким образом, производитель принимает слизь за соль. Для предотвращения ошибки необходимо вскрыть капельницу и проконтролировать с помощью увеличительного стекла состав осадка на стенках капельниц. Появление слизи можно контролировать и своевременно выявлять путем регулярного измерения и регистрации давления в системе.

Причины образования слизи. Производитель должен предотвращать попадание органических веществ в систему капельного полива. Для развития бактерий в системе кроме кислорода, воды и питательных солей необходимы и органические вещества. Органическое вещество необходимо для построения клеток бактерий и для обеспечения их энергией. Органическое вещество может попадать в воду для полива через поверхностную воду, бассейновую воду с остатками водорослей или дренажную воду при рециркуляции через подпочву.

Когда производитель применяет воду из природных источников, метан в таком случае обеспечивает бактерии необходимой энергией и строительным материалом для клеток. Но поскольку в воде из природных источников нет конкурирующих организмов, то в этой воде могут интенсивно развиваться бактерии.

Засорение системы бактериальной слизью происходит прежде всего весной и летом. Бактерии могут быстро развиваться, а потребность растений в воде в этот период очень большая. В теплице в таком случае очень быстро возникает дефицит или избыток влаги.