Namakanje ima ključno vlogo pri svetovni proizvodnji hrane in doseganje učinkovite rabe virov vode za namakanje je ključnega pomena za zagotavljanje prehranske varnosti. V številnih kmetijskih regijah po svetu obstaja neskladje med vodnimi in talnimi viri, z omejeno razpoložljivo vodo in nizko učinkovitostjo porabe vode. Prekomerno-črpanje podzemne vode je povzročilo, da so vodni viri omejevalni dejavnik za kmetijski razvoj, zlasti v regijah, kot so severnokitajska nižina na Kitajskem, dolina Inda ter visoke ravnice in osrednja dolina ZDA.
Zamenjava tradicionalnega površinskega namakanja z učinkovitimi mikro-namakalnimi tehnologijami lahko izboljša učinkovitost rabe vode, zmanjša pomanjkanje vode in zagotovi trajnostni razvoj kmetijstva. Kapljično namakanje je najučinkovitejša tehnologija mikro-namakanja, pri čemer je učinkovitost porabe vode veliko višja kot pri škropilnem (60 %-80 %) in površinskem namakanju (50 %-60 %), ki dosega do 90 %, kar ponuja pomembne prednosti pri varčevanju z vodo.
Podpovršinsko kapljično namakanje, napredna tehnologija za{0}}varčevanje z vodo, razvita iz kapljičnega namakanja, dovaja vodo in tekoče gnojilo neposredno v koreninsko območje pridelkov prek kapljičnega namakalnega omrežja, položenega znotraj obdelovalne plasti. Ta metoda zagotavlja majhne količine vode v daljših obdobjih in pri visokih frekvencah, kar spodbuja rast pridelka, varčuje z vodo in gnojili ter povečuje donos. Sistem učinkovito zmanjša globoko pronicanje in izhlapevanje tal, izboljša učinkovitost uporabe vode, prihrani delovno silo in izboljša operativno učinkovitost upravljanja, zaradi česar je eden najbolj vodo{3}}učinkovitih načinov namakanja, ki so na voljo.
Doseči najboljše rezultate pomeni obvladati tri ključna področja tehničnega znanja. Poglobili se bomo v vsako.
* Oprema in enotnost:Fizični deli vašega sistema.
* Upravljanje namakanja:Kako načrtujete in vodite vse.
* Postavitev sistema:Kam postavite komponente na svoje področje.
Ta vodnik popolnoma razčleni vsak parameter. Naučili se boste oblikovati in upravljati sistem SDI, ki poveča produktivnost in prihrani dragocene vire.
1. Oprema in enotnost SDI
Moč fertigacije
Fertirigacija združuje namakanje z vnosom gnojil v enem natančnem postopku. SDI je popoln za ta pristop.
Ta kombinacija dovaja hranila prav v aktivno koreninsko območje. To je kot žlica,-da bi svojemu pridelku dali točno tisto, kar potrebuje, točno takrat, ko ga potrebuje. Vendar to deluje le z visoko-kakovostno in zanesljivo opremo, ki enakomerno porazdeli vodo in hranila.
Izbira pravega kapljičnega traku
Kapljični namakalni trak je srce vašega SDI sistema. To je glavna komponenta dostave in pravilna izbira vpliva na to, kako dolgo bo vaš sistem deloval in kako dobro deluje.
Nobena-velikost-ne ustreza-vsem. Uskladiti ga morate s posebnimi pogoji na terenu. To vključuje vašo vrsto pridelka, teksturo tal in kakovost vode.
Pravilna izbira kapalnega traku je ključnega pomena za uspeh sistema.
1. Stopnja pretoka:Emiterji z nizkim pretokom pogosto najbolje delujejo. To se ujema z vašo količino vode glede na to, kako hitro jo lahko vaša tla absorbirajo, s čimer se prepreči odtekanje in globoka izguba vode.
2. Razmik oddajnikov:Razdalja med sevalci mora ustrezati vaši razdalji med posevki in vzorcu vlaženja vaše zemlje. To ustvari neprekinjeno mokro območje vzdolž vaše vrste posevka.
3. Debelina stene:To določa, kako trpežen je vaš trak in kako dolgo traja. Debelejše stene se bolje obnesejo pri več-letnih ali trajnih postavitvah, ker prenesejo pritisk tal in morebitne poškodbe.
4. Odpornost proti zamašitvam:Zamašitev je največje operativno tveganje v sistemih SDI. Poiščite oddajnike z naprednimi funkcijami proti-mašenju, kot so poti turbulentnega toka in velika notranja območja filtracije.
Če želite trajne in učinkovite možnosti, jih nabavite pri specializiranih proizvajalcih. na primerSINOAHponuja različneoblikovane rešitve kapljičnega trakuza različne potrebe kmetovanja.
Merjenje uspešnosti sistema
Enakomernost namakanja je glavni način za presojo kakovosti in učinkovitosti vašega SDI sistema. Meri, kako enakomerno se voda porazdeli po celotnem polju.
Kot standardno merilo uporabljamo Christiansenov koeficient enakomernosti (CU). Ta koeficient kaže, kako enakomeren je vaš nanos vode v odstotkih.
Vrednost CU nad 90 % je odlična za SDI. Vrednosti med 80-90 % so dobre. Vse, kar je pod 80 %, pomeni, da vaš sistem slabo deluje in ima resne težave, ki bodo škodovale pridelku in porabi vode.
Več dejavnikov je glavnih sovražnikov visoke enotnosti.
1. Zamašitev oddajnika:To je glavni vzrok za slabo enotnost. Ustvarja suhe madeže in premalo-zalivane rastline.
2. Spremembe tlaka:Do teh pride zaradi sprememb nadmorske višine na vašem polju ali predolgih odvodnih linij. Nekatera območja dobijo veliko več vode kot druga.
3. Proizvodna odstopanja (CV):Vgrajene- nedoslednosti v načinu izdelave oddajnikov lahko povzročijo razlike v pretoku od ene do druge kapalke.
Prednost-kompenzacije pritiska
Kapljični trak-kompenzacije (PC) je tehnologija, izdelana posebej za boj proti-težavam enakomernosti, povezanim s pritiskom.
Deluje tako, da se v vsak oddajnik vstavi prožna silikonska membrana. Ta diafragma se upogne, da nadzoruje velikost prehoda vode. Ohranja pretok skoraj konstanten, tudi ko se vhodni tlak spremeni.
Izbira med standardnim in PC trakom je v celoti odvisna od pogojev na terenu in potreb po zmogljivosti.
|
Funkcija
|
Standardni (brez-PC) kapljični trak
|
Kapljični trak za-kompenzacijo tlaka (PC).
|
|
Najboljši primer uporabe
|
Kratka, ravna polja z minimalnimi variacijami tlaka.
|
Nagnjen teren, dolge stranske proge, kjer je kritična velika enakomernost.
|
|
Enotnost
|
Zmanjša se s spremembo tlaka.
|
Ohranja dosleden pretok v širokem območju tlaka.
|
|
Stroški
|
Nižji začetni stroški.
|
Višji začetni stroški.
|
|
Tveganje zamašitve
|
Lahko je višji, če tlak pade prenizko.
|
Pogosto ima boljše-zmožnosti samoizpiranja.
|
|
Oblikovanje sistema
|
Zahteva bolj skrbno hidravlično načrtovanje.
|
Ponuja večjo fleksibilnost oblikovanja.
|
2. Upravljanje namakanja kmetijskih zemljišč
Pristop SDI
Sistemi SDI delujejo po popolnoma drugačnem principu kot tradicionalne metode poplav ali brizgalk. Pristop je nizka glasnost, visoka frekvenca.
Namakalni dogodki so manjši, a pogostejši. To se giblje od enkrat na dan do enkrat na nekaj dni. Ta pristop ponuja velike prednosti.
Ohranja dosledno optimalno vlažnost tal znotraj območja korenin. Izognete se ciklu "praznikov ali lakote" manj pogostih, močnih zalivanj.
Ta metoda tudi dramatično zmanjša izgubo vode do globoke drenaže pod koreninami. Popolnoma odpravi površinsko izhlapevanje. To so načela natančnega kmetijstva, ki se izvajajo v praksi.
Sistemi SDI delujejo po popolnoma drugačnem principu kot tradicionalne metode poplav ali brizgalk. Pristop je nizka glasnost, visoka frekvenca.
Namakalni dogodki so manjši, a pogostejši. To se giblje od enkrat na dan do enkrat na nekaj dni. Ta pristop ponuja velike prednosti.
Ohranja dosledno optimalno vlažnost tal znotraj območja korenin. Izognete se ciklu "praznikov ali lakote" manj pogostih, močnih zalivanj.
Ta metoda tudi dramatično zmanjša izgubo vode do globoke drenaže pod koreninami. Popolnoma odpravi površinsko izhlapevanje. To so načela natančnega kmetijstva, ki se izvajajo v praksi.
Sestavite svoj urnik
Idealna kvota namakanja (koliko vode nanesete) in pogostost nista določeni v kamnu. Upravljati jih morate dinamično na podlagi več povezanih dejavnikov.
Uspešen urnik namakanja je skrbno uravnoteženje. Glavni odločilni dejavniki vključujejo:
1. Vrsta pridelka in stopnja rasti:Potrebe rastline po vodi se močno spremenijo od kalitve in rasti do cvetenja in razvoja plodov.
2. Značilnosti tal:Zmogljivost in prepustnost vaše zemlje-za zadrževanje vode sta kritični. Peščena tla zadržujejo manj vode in potrebujejo pogostejše, manjše nanose kot glinasta tla.
3. Podnebne razmere:Stopnje dnevne evapotranspiracije (ET) določajo dnevno porabo vode vašega pridelka. Na to vplivajo temperatura, sončno sevanje, vlaga in veter.
Študije dosledno kažejo, da lahko SDI izboljša učinkovitost rabe vode (WUE) za 25-50 % v primerjavi s površinskimi metodami. Glavni razlog je zmožnost ustvarjanja natančnih razporedov, ki ustrezajo potrebam pridelka po vodi, ne da bi jo -pretiravali. Pravilno zmanjšanje količine namakanja zaradi ravni "pretiranega zalivanja" znatno poveča WUE, ne da bi pri tem škodoval donosu.
Posebne-strategije za pridelke
Splošni nasveti imajo omejeno vrednost. Prava umetnost upravljanja namakanja je prilagajanje strategij specifičnim pridelkom.
Naše terenske izkušnje kažejo, kako se te strategije v praksi razlikujejo.
Pri pridelkih, kot je koruza, sta kritični fazi nabiranja resic in polnjenja-zrn zelo občutljivi na pomanjkanje vode. V tem obdobju je ključnega pomena povečanje pogostosti namakanja na dan ali vsak drugi dan. Natančno ujemanje dnevne stopnje ET preprečuje nepopravljivo izgubo pridelka.
Pri plitvo-ukoreninjenih posevkih, kot sta melona ali čebula, se bolje obnese drugačen pristop. Višja pogostost z manjšo količino na dogodek ohranja plitev koreninski sistem stalno vlažen. To preprečuje zapravljanje vode in hranil, tako da jih potiska pod aktivno koreninsko območje.
Past "Več je bolje".
Čeprav je zagotavljanje zadostne količine vode ključnega pomena, je prepričanje, da je "več je bolje", nevarna in kontraproduktivna napaka pri upravljanju namakanja.
Preveč namakanja v sistemu SDI ima jasne in merljive negativne učinke.
Pre-zalivanje vodi do višjih stroškov energije zaradi nepotrebnega črpanja. To neposredno vpliva na dobiček vaše kmetije.
Povzroča izpiranje dragocenih hranil, zlasti dušika, pod območje korenin. Zaradi tega niso na voljo za pridelke in potencialno onesnažijo podtalnico.
Ta praksa tudi zapravlja dragocene vodne vire z globokim izsuševanjem. Izniči enega od glavnih namenov sprejetja SDI. V težjih vrstah tal lahko celo povzroči pomanjkanje kisika v koreninskem območju, kar zaduši korenine in povzroči bolezni.
3. Postavitev kapalnega traku
Globina, razmik, območje vlaženja
Kje boste fizično namestili trak za kapljično namakanje, je ena najtrajnejših odločitev pri namestitvi SDI. Dva parametra, ki določata, sta globina vkopa in razmik med črtami kapljanja.
Ti dve izbiri skupaj oblikujeta prostornino namočene zemlje, kjer bodo korenine vašega pridelka živele in se hranile. Odločitev je kritičen kompromis-med začetnimi stroški, učinkovitostjo kmetovanja in dolgoročnim{2}}operativnim uspehom.
Običajne globine zakopavanja za sisteme SDI se gibljejo od 20 cm za plitvo-ukoreninjeno zelenjavo do globine 70 cm za trajne sadovnjake.
Globlje polaganje (30-50+ cm) ščiti trak pred opremo za obdelavo tal in popolnoma odpravi površinsko izhlapevanje. Lahko pa je pregloboko za učinkovito kalitev nekaterih semen.
Plitvo polaganje (20-30 cm) lahko pomaga pri kalitvi pridelka z omočenjem površine. Vendar ponuja manjšo zaščito pred mehanskimi poškodbami in jo lahko motijo nekateri načini gojenja.
Podobno je razmik med vrsticami ključna odločitev. Ozke razdalje, kot je ena kapalna črta na vrsto posevkov, so običajne za posevke z visoko-vrednostjo in visoko-gostoto. Večji razmik, kot ena vrstica za vsaki dve vrsti, bistveno zmanjša začetne stroške materiala in dela. Vendar je odvisno od sposobnosti tal, da premika vodo vstran.
Okvir za odločitev o postavitvi
Za krmarjenje po teh odločitvah uporabljamo praktičen okvir odločanja, ki temelji na treh najpomembnejših spremenljivkah: tleh, pridelku in dejavnostih na kmetiji.
Faktor odločitve 1: vrsta tal
● Če imate peščena tla z majhnim bočnim gibanjem vode, morate uporabiti ožjo razdaljo in potencialno manjšo globino. To koncentrira vodo v območju korenin in preprečuje, da bi padala naravnost navzdol.
● Če imate ilovnato ali ilovnato zemljo z dobrim bočnim premikanjem, imate možnost uporabiti širši razmik. To lahko zmanjša začetne stroške sistema.
Faktor odločitve 2: Vrsta pridelka
● Če gojite posevke s plitvimi-koreninami, kot so solata, čebula ali jagode, sta optimalna manjša globina zakopavanja (20–30 cm) in ozka razdalja (ena vrsta na eno ali dve vrsti).
● Če gojite pridelke z globokimi-koreninami na velikem razmiku, kot so koruza, paradižnik ali sadno drevje, sta globlje zakopavanje (30-50+ cm) in širša razdalja primernejša in stroškovno-učinkovitejša.
Faktor odločanja 3: Prakse obdelovanja tal
● Če izvajate klasično globoko obdelavo tal, morate kapalni trak zakopati pod največjo globino obdelave. To preprečuje katastrofalno škodo.
● Če izvajate ne{0}}obdelovanje tal ali minimalno obdelovanje tal, imate veliko večjo prilagodljivost. Varno lahko razmislite o manjših globinah, ki lahko pomagajo pri vzpostavljanju pridelka.
Cena v primerjavi z zmogljivostjo
Mamljivo je izbrati najširši možni razmik med črtami kapljanja. To neposredno zmanjša količino traku za kapljično namakanje, ki ga potrebujete, in zniža stroške materiala in dela za namestitev.
Medtem ko nekatere študije v določenih pogojih kažejo minimalen vpliv večjega razmika na pridelek, je naše priporočilo, da bodite previdni. Ta pristop prinaša veliko tveganje.
V suhih ali pol{0}}suhih območjih ali na poljih s peščenimi tlemi lahko neustrezno vlaženje zaradi preširokih-razmikov ustvari "suha območja" med kapalnimi črtami. To vodi do slabega razvoja korenin, pomanjkanja hranil in znatnih razlik v pridelku na polju.
Konec koncev gre pri optimizaciji postavitve sistema za povečanje produktivnosti vode za namakanje (€/m³ ali $/galono). To je ekonomski donos za vsako enoto porabljene vode. Ne gre le za zmanjšanje začetne naložbe.
Zaključek
Obvladovanje podpovršinskega kapljičnega namakanja je potovanje v srce preciznega kmetijstva. Zahteva razumevanje, kako komponente sistema, delovanje in fizična postavitev delujejo skupaj s prstjo in pridelkom.
Uspeh je zgrajen na treh tehničnih stebrih, ki delujejo skupaj:
1. Izbira prave opreme, zlasti visoko{1}}kakovostnega traku za kapljično namakanje, za doseganje in vzdrževanje visoke enakomernosti namakanja.
2. Izvajanje dinamičnega urnika namakanja, upravljanje kvote in pogostosti, ki ustreza natančnim potrebam pridelka, tal in podnebja.
3. Strateško načrtovanje postavitve sistema, optimizacija globine vkopa in razmika med vrsticami za ustvarjanje popolnega koreninskega okolja in zaščito naložbe.
Z obvladovanjem teh ključnih tehničnih parametrov se podpovršinsko kapljično namakanje spremeni iz preproste metode namakanja v zmogljivo orodje,-ki temelji na podatkih. Povečuje donos, hkrati pa ščiti naš najdragocenejši vir: vodo.