Капельный полив в теплице: устройство и преимущества системы
Земледельческий труд всегда был очень тяжел. Но в крупных хозяйствах механизация выручает работников. Последовать их примеру и тщательно организовать капельный полив без лишней затраты собственных сил вполне возможно.
Особенности и типы автополива
Вид капельного полива в теплице вполне востребован. Ведь там уход за растениями тоже отнимает много времени и сил. Однако недостаточно просто поставить трубы и емкости и открывать кран. Надо еще внимательно разобраться со спецификой каждого вида подачи жидкости растениям. Только на последнем этапе они едины в том, что вода предоставляется в виде капель, однако на предыдущих стадиях все организовано неодинаково.
Собственно, капельное орошение реализовано так, что жидкость направляется через магистральные трубопроводы к особым ленточным деталям и капельницам. Такая система способна доставить небольшие капли жидкости к растениям.
Сильные стороны такой системы следующие:
- земля всегда будет иметь нормальное увлажнение;
- не создаются положительные условия для роста сорняков;
- сокращается расход воды иногда на 30% по сравнению с обычным режимом.
Но при этом система оказывается технически сложнее, что не позволяет развернуть ее своими руками. А приглашение специалистов делает и без того высокую стоимость сооружения еще значительнее. Кроме того, владельцам теплицы придется непрерывно отслеживать, чистая ли вода идет по трубам. Если ленты будут засорены, корректных способов очистки их без полной замены просто не найдется. А это опять потеря денег, времени и, скорее всего, урожая (если такое произойдет в разгар сезона).
Инженеры отчетливо осознавали, конечно, эту проблему. И потому часть из них постаралась решить задачу иным способом. Подсказкой для технологов стала природа, а точнее, такое явление, как дождь. Подаваемая из источника жидкость перемещается в разбрызгивающие установки. В зависимости от концепции они могут ставиться или у самой почвы, или ближе к крыше.
Как и в предыдущем случае, никаких струй здесь не будет. Подача жидкости происходит аккуратными каплями. Каждый разбрызгиватель, при всем различии между отдельными моделями, способен утолять жажду растений на значительной территории. Но на этом достоинства исчерпываются. Зато есть угроза, что в теплице станет чересчур влажно, а скопление жидкости на листве способно спровоцировать ее ожоги.
Обнаружив подобные недостатки, часть специалистов вновь обратила внимание на подсказки природы. Решение было найдено в подаче жидкости непосредственно к корням. Это очень эффективный способ, ведь обходятся все промежуточные этапы, которые приводят обычно к существенным непроизводительным затратам воды. Трудности представляет проводка труб под землей. И хотя грунт дополнительно аэрируется, а не просто увлажняется, это обстоятельство усложняет и расчет, и последующие работы.
Потому хозяева теплиц часто стараются упростить себе жизнь, используя обыкновенную пластмассовую бутылку. В ней проделывают отверстия и закапывают эту тару рядом с необходимыми растениями. По стоимости такой вариант наиболее выгодный, и если хватает ненужных бутылок, никаких дополнительных расходов не потребуется. Но тут тонкость в том, что это вариант все же скорее полуавтоматический, потому что приходится раз в несколько суток обновлять жидкость в резервуарах. Если погода стоит сухая и жаркая, иногда это нужно делать и чаще.
Различия между системами проводят и по виду источников воды.
Ими бывают:
- колодцы;
- накопительные резервуары;
- скважины на песок;
- скважины артезианские;
- водопроводные магистрали.
В любом случае, надо стремиться к тому, чтобы жидкость не была заметно горячее или холоднее воздуха. Иначе последствия для растений, какая бы схема полива ни применялась, могут оказаться крайне серьезны. Использовать для полива воду непосредственно из колодца или скважины без предварительной выдержки нельзя. Жидкость из открытых водоемов нельзя брать по другой причине – это опасно микробным заражением и различными отравлениями.
Чтобы компенсировать рывки давления в водопроводе, придется применять специальные редукторы; а вот фильтры ставят всегда, это непременное условие правильной работы системы.
Преимущества
Можно долго говорить про разные виды капельного полива. Но важно ответить еще на такой вопрос: чем это выгодно, как подобное нововведение повлияет на выращивание тех же огурцов, помидоров или ягодных растений.
При микрокапельном поливе растений садоводы получают следующие выгоды:
- облегчение работы по хозяйству;
- уменьшение счетов за потребление воды;
- оптимизацию ее расхода (без пиков, неизбежных при разовом ручном поливе);
- существенное сокращение риска болезней, связанных с переувлажнением, с попаданием воды на листья и стебли, на плоды;
- поддержание растений в приличном виде даже при временном отсутствии людей.
Первый фактор совершенно очевиден – когда нет необходимости постоянно ходить с лейками, ведрами или со шлангом, это сразу высвобождает силы фермера. Целенаправленная подача жидкости именно под конкретные растения позволяет добиться оптимальной плодовитости, тратя иногда существенно меньшее количество воды. При этом урожай созревает заметно раньше, чем при обычной методике, а его величина даже возрастает. Благодаря капельному поливу исключается орошение сорняков (им очень трудно или даже вовсе невозможно «перехватить» ту жидкость, которая так нужна культурным растениям). Немаловажное преимущество связано и с тем, что почва не разрушается, тогда как при обычном поливе влага воздействует на нее неравномерно, подрывая нормальную структуру.
Но отсутствие хаотического движения воды выгодно и в другом отношении – блокируется важный канал переноса опасных болезней от одних растений к другим. Можно комбинировать использование капельного полива и снабжение посадок минеральными добавками в жидком виде. Тогда качество дозировки существенно вырастает и одновременно исключается попадание удобрений не туда, куда нужно. В самое жаркое и солнечное лето растения застрахованы от солнечных ожогов. На эффективность орошения не влияет ветер.
Капельные поливающие установки подают жидкость так, что невозможно появление прочной непроницаемой корки на поверхности. Вода поставляется равномерно во все части грядок, потому не возникнет ситуация, когда вдруг что-то упущено или залито сверх меры. Последующие садовые работы можно производить в произвольно выбранное время, не приспосабливаясь к графику орошения. В отличие от переноса шлангов, хождения с ведрами и лейками, отсутствует риск повредить растения, отсутствует и грязь. Промежуток времени, отделяющий рыхление от прополки, существенно повышается. Недостаток здесь же только один, и то условный – повышенные расходы поначалу и необходимость все тщательно рассчитать.
Устройство системы
Не вызывает сомнения то, что применение капельного орошения в теплице оказывается вполне рациональным шагом. Но чтобы не разочароваться в его преимуществах, нужно правильно выстроить всю конфигурацию оросительного комплекса. Решающую роль в нем играют, конечно, именно подающие жидкость растениям магистрали. Их могут выполнять в виде лент или трубок, но в обоих случаях раскладка производится почти вплотную к рядам растений. Основное различие связано с тем, что для одних фермеров лучше одногодичные линии, а другим нужно, чтобы магистрали действовали на протяжении 5-6 лет.
В большинстве случаев трубки для полива делают из полиэтилена, а затем на тщательно рассчитанном расстоянии выставляют сами капельницы. Эти конструкции оснащены внутри малогабаритными проходами в виде зигзагов. Подобное решение вполне правильно и было подобрано инженерами вполне сознательно, ведь в любой иной схеме напор жидкости оказывался слишком силен. Как это отразится на растениях, особенно на только что высаженной рассаде, понимают даже неопытные садоводы. Иногда вместо них решают установить капельные ленты, которые тоже формируются из полиэтилена, но это уже скрученные особым образом и соединенные по методике тепловой сварки конструкции.
Очень важным моментом при производстве таких лент является то, что шов намеренно делается с незначительными отверстиями. Как раз они и позволяют подать жидкость непосредственно на грядки. Рекомендуется выкладка ленты капельными каналами вверх. Чем ближе выкладка к прямой линии, тем практичнее и надежнее окажется вся система. Судя по опыту эксплуатации в самых разных условиях, капельные ленты куда лучше, нежели трубки, особенно если орошаемая площадь значительна.
Но реализовать грамотный автоматический полив невозможно одними лентами или трубками. Обязательно нужно смонтировать основной трубопровод, из которого жидкость и будет устремляться в нужном направлении.
Обычная методика такова:
- кран на источнике ставится на высоте примерно 1 м;
- от него отводится шланг, протягиваемый вдоль грядок теплицы;
- уже к этому шлангу присоединяется трубопровод, обеспечивающий само орошение.
Рекомендуется использовать для удержания шланга скобы из проволоки. Благодаря им исключается случайный сдвиг. В качестве разливающего канала используется труба особо подобранного диаметра и длины (об этом пойдет речь далее). На резервуар, откуда берут воду, устанавливают фильтрующие системы тонкой очистки. Пользоваться резервуаром надо обязательно, чтобы исключить воздействие сбоев в водопроводе.
Монтаж крана может быть произведен и перед фильтром, и после него. В этих двух случаях такое устройство имеет одинаковое значение: точно регулирует время полива и величину расхода воды. Большую роль в системе часто играет блок фертигации. Его используют только те садоводы, кто решается объединить полив с удобрением и применением иных химикатов. Современные системы отработаны за долгое время и позволяют гарантировать усвоение растениями всех необходимых веществ.
Все сказанное относится к автоматизированному варианту капельного полива тепличных растений. Но в ряде случаев возможности, предоставляемые им, попросту избыточны для земледельцев. Так, при органическом способе культивирования растений почти не применяются ядохимикаты и жидкие минеральные удобрения. А потому потребность в соответствующих узлах и их настройке отпадает. Кроме того, многих отпугивает сложность создания полноценной оросительной конструкции.
Потому появляются различные компромиссные решения, в том числе с использованием пластиковых бутылок и иных подручных средств. Недостаток состоит в том, что все виды капельного полива нуждаются в тщательном контроле. И ручные, и автоматические комплексы требуется постоянно настраивать и перенастраивать, руководствуясь потребностями растений при фактической погоде.
Различия в виде конечных элементов (капельниц) связаны с:
- видами выращиваемых растений;
- площадью теплицы;
- доступными финансовыми средствами.
Основная их градация подразумевает деление на компенсированные и некомпенсированные. Во втором варианте поступление жидкости в завершающей части грядки происходит меньше, чем в ее начале. А вот компенсированные устройства позволяют распределять воду более четко даже при неодинаковом давлении. Именно компенсированные аппараты позволяют избежать негативного воздействия значительных перепадов высоты. Подобные аппараты не могут откачивать воду полностью даже в момент остановки работы.
Строго говоря, это не является недостатком. Наоборот, при последующем запуске не тратится время на выталкивание воздуха наружу. В ряде случаев применяют более дорогие системы, каждая из которых выбрасывает воду сразу на несколько растений.
Вне зависимости от типа смонтированной системы требуется делать капельницу разборного исполнения. Почти всегда дистанция между капельницами должна составлять 0,3 м. Но существуют растения, которые нужно орошать по другой схеме. Когда требуется снабжать водой многолетние культуры, лучше всего использовать «пауки». Водопроводные магистрали для них обязательно формируются в подвесном исполнении. Корнеплоды орошают на дистанции 0,2 м, а расстояние между точками полива бахчевых культур составляет 1 м.
Расчёт объёма воды
Но мало определиться с особенностями конструкции, требуется еще и определить, какое количество воды будет проходить через самодельный микрокапельный канал. Это нужно для оценки количества жидкости. Впоследствии такие данные позволят установить, какой источник лучше всего, как использовать комбинации этих источников в различных ситуациях.
Но есть и другой нюанс, который не учитывается многими людьми, хотя и становится причиной массы неудач. Дело в том, что в погоне за максимальной экономией водных ресурсов часто их расход делают неоправданно малым, не обеспечивающим потребности растений. Именно подобные ошибки дают основание для утверждения о неправильности капельного орошения.
Грамотный расчет подразумевает анализ таких обстоятельств, как:
- внутренняя температура воздуха;
- уровень его влажности;
- вид и сорт культуры;
- интенсивность подсветки.
Если обратиться к специальной литературе, можно попросту испугаться сложностей. Профессиональные агрономы, описывая эту методику, свободно оперируют «уравнениями Пеннманна», ссылаются на использование тензиометров и потенциометров. Солидные фирмы, организуя парниковые хозяйства, применяют очень сложное оборудование, которое позволяет проконтролировать даже колебания изменения размеров стеблей в течение суток. Но даже опытные специалисты не имеют пока методики, которая позволила бы заблаговременно прогнозировать затраты жидкости. Потому пытаться воспроизвести тот же уровень в частном хозяйстве и сложно, и дорого, а потому неоправданно.
Выходом оказывается применение данных о потребности отдельных культур в воде, которые приводятся в ботанических и агротехнических справочниках. Однако все же ограничиться такими сведениями не выйдет. Очень важно учесть, какова минимальная влагоемкость земли, в которой выращивают растения. В зависимости от химического состава и механической структуры почв такая характеристика может быть очень разной, а установить ее точное значение можно лишь в лаборатории.
Следующий важный параметр расчета – это частота капельного полива. Для вычисления его, кроме минимальной влагоемкости, нужно знать ее предельный показатель, а также так называемую влажность увядания. Минимальная влагоемкость определяется так: это состояние почвы, когда капилляры на 100% насыщены водой, а в порах присутствует воздух. Именно такой баланс считается наилучшим, и именно к нему следует стремиться всем земледельцам. Предельной влагоемкостью называется такое состояние, когда и поры, и капилляры обильно увлажнены.
Что касается влажности увядания, то тут все тоже просто, несмотря на кажущуюся наукообразность термина. Это такая ситуация, при которой грунт очень сух, и разница давления не позволяет обеспечить осмотическое поступление воды. В результате любая культура быстро теряет тонус и даже погибает. Что хуже всего, даже повышение интенсивности полива или последующая добавка влаги почти не исправляют положение дел. Для плотной глины или тяжелого песка наивысшая влагоемкость почти совпадает с влажностью увядания.
Потому, поливая растения раз в 48 часов, можно легко перенасытить землю водой. Однако уже на следующие сутки почва иногда пересыхает. А вот суглинки можно орошать более гибко, используя воду раз в 2-3 суток.
Переменными величинами для точного расчета потребности в воде являются:
- потребление воды отдельными растениями конкретного сорта;
- количество рядов;
- плотность посадки;
- продолжительность ежесуточного полива.
Автоматизация: за и против
Но определив точную потребность в воде, останавливаться на этом не стоит. Далее нужно определить, каким образом будет вестись управление этим потоком – автоматически или нет.
Достоинства автоматического полива очевидны:
- это проще;
- это легче в физическом плане;
- высвобождается много времени;
- системы, особенно оборудованные таймерами, позволяют исключить засыхание растений.
Но в реальности не все так просто, как кажется. Качественная автоматическая система полива стоит довольно дорого. Чтобы установить и отладить этот комплекс, требуется почти всегда привлекать профессионалов. Потребуется минимум раз в полгода проводить техническое обслуживание. Кроме того, не везде есть необходимые по мощности и характеристикам источники воды, в случае разрушения (разгерметизации) системы вместо теплицы появляется «болото» и необходимо тщательное проектирование и учет мельчайших нюансов.
Подача воды: варианты
Когда выбран автоматический или ручной режим работы капельных поливающих систем, надо определиться с тем, как будет происходить подача жидкости. Почти никогда не используется питание напрямую из водопровода или колодца, чаще применяют бочки или даже цистерны.
Планируя сеть трубопроводов, ориентируются на:
- рельеф участка, где находится теплица;
- условия почвы;
- общепринятые нормы по правильной организации орошения.
Получение воды из подземных источников дороже и сложнее, чем подключение к уже протянутому водопроводу. Преимуществами такого варианта является чаще всего большая чистота жидкости. Но все же очень важно проводить ее химический анализ. Нередко даже скважины, пробуренные на песок, приносят неприятные сюрпризы.
Важно определиться и с выбором систем капельного полива, использующих естественный напор и оснащенных насосами. Речь в обоих случаях идет о конструкциях, рассчитанных на орошение значительной территории. Если напор воды мал, не получится поливать грядки длиннее 10 м. А если система рассчитана на значительную интенсивность потока, она оказывается сложнее и создается только при помощи специалистов.
Изготовление своими руками
Схема и разметка
Разобравшись со всеми основными требованиями по расходу воды и проектированию оросительной системы, надо продумывать организацию орошения в пространстве. Если подача жидкости будет происходить естественным образом (гравитационным напором), то обычно хватает единственной магистральной линии с отводами. Но большинство фермеров не довольствуются функциональностью простейшей системы. Сделать правильную схему можно только после того, как будет определено расположение растений в пространстве.
Рекомендуется в схеме отразить такие моменты, как:
- размещение основных труб;
- места установки запирающей арматуры;
- позиции капельных трубок и обособленных капельниц.
Выкладка трубного оборудования или шлангов может происходить на земле, под землей либо на специальных опорах. Первый тип относительно прост и легок. Однако придется ограничиваться использованием только непроницаемых для солнечного света трубопроводов. Прямая инсоляция создает благоприятные условия для развития различных микроорганизмов. А когда готовятся к обустройству подземных каналов подачи воды, придется подбирать материал с упрочненными и утолщенными стенками.
На полностью пологом участке рекомендуется ставить шланги под тем или иным наклоном. Перед монтажом также требуется размечать, где будет расположено каждое соединение. Подобное требование связано с необходимостью рассчитывать, сколько компонентов понадобится. И вот этому моменту желательно уделить максимальное внимание.
Инструменты и комплектующие
Чтобы самостоятельно организовать капельный полив в теплице, рекомендуется использовать магистральные пластмассовые трубы. Такие конструкции легки, стоят относительно мало и могут использоваться для орошения многолетних посадок. При отсутствии или недостаточной мощности водопровода самым лучшим выбором становится монтаж резервуара, который ставят на высоте 2 м. Но нужно использовать только такие конструкции, вода в которых минимально контактирует с воздухом и солнечным светом. В противном случае неизбежно развитие водорослей.
Согласно общепринятой технологии, в набор устанавливаемых деталей входят еще фильтры и стартовые коннекторы. Количество коннекторов и их разновидности могут существенно отличаться. Чтобы оборудовать систему до конца правильно, нужно, наконец, брать насос с необходимыми параметрами. Строго говоря, специальных насосных аппаратов для этой цели не существует, поэтому фермеры применяют любую аппаратуру, способную прокачивать холодную жидкость в требуемом объеме. Основное значение при отборе имеют интенсивность прохода воды и высота, на которую она будет подкачиваться.
Обычно, если потребность в орошении не превышает 100 л за час, применяются насосы, спроектированные для отопительных систем. Надо учитывать, что большинство капельных лент рассчитано на давление максимум 1 атм. Для изделий с утолщенными стенками этот показатель вдвое выше. И даже на внешние капельницы нежелательно подавать напор больше, чем 4 атм. Однако не все так просто, как кажется. Ведь водная трасса может оказаться довольно длинной, в ней иногда присутствуют изменения траектории и пересечения. Все это приводит к тому, что недооценивать сокращение давления при движении жидкости к цели нельзя. Потому приходится в реальности покупать существенно более мощные насосы.
Порядок действий
Забегая вперед, надо сказать, что даже при монтаже системы из совершенно новых компонентов ее обязательно требуется промывать. Для этого убирают заглушки и пропускают жидкость, пока движущийся поток не окажется полностью чист. Монтаж начинают с главных труб, которые протягивают параллельно дорожкам. Слева и справа от этих магистралей организуется разводка. Для соединения столь разнородных сегментов используются разборные приспособления для стыковки.
Пока этот этап работы незавершен, категорически нельзя соединять ленты или трубки с распределяющими участками. Когда отрезан необходимый участок трубы, на него с одного конца монтируют заглушку, а с противоположного создают переход к водопроводной линии через кран. Рекомендованное сечение отверстий для правильно прикрепления коннекторов составляет 1,4 см. Целесообразно, чтобы дистанция между отдельными коннекторами приспосабливалась к разрывам между посадками. Раздающие краны снабжаются уплотняющей прокладкой, а при монтаже стартового коннектора обычно используют мыльный раствор или смазку на базе силикона.
Большинство людей предпочитают подсоединять разливную линию к водопроводу трубами из полиэтилена. От крана до последнего участка трубопровода иногда ставится разборное соединение. Но применять его нужно только в том случае, когда использование теплицы носит сезонный характер. Раскатав ленту, концы рукавов связывают с раздающими кранами. На этом подготовка к работе, в сущности, завершена.
Источник статьи: http://dekoriko.ru/teplica/kapelnyj-poliv/