Maximalizace výnosu plodiny a účinnosti zdrojů pomocí kapkové závlahy s nízkým{0}}průtokem"-Část 1

Mnoho komerčních pěstitelů kupuje systémy kapkové závlahy v naději na přesnost. Místo toho čelí neustálým problémům. Tento článek jde za hranice teorie. Je to kompletní průvodce technologií kapkové závlahy s nízkým-průtokem. Postavili jsme jej pomocí dvou let skutečných tržních dat a rozsáhlého testování v terénu. Rozebereme technologii nízkoprůtokové kapkové závlahy a ukážeme vám jasnou cestu k lepší efektivitě a ziskům.

• Skryté náklady „dost dobré“

Tradiční systémy kapkové závlahy fungují lépe než záplavové nebo zavlažovací metody. Často si ale přinášejí své vlastní frustrace.

Vysoké rozdíly průtoku v jednom bloku vytvářejí nerovnoměrný růst a zralost plodin.

Voda a hnojivo se plýtvá povrchovým odtokem a hlubokou drenáží pod kořenovou zónou.

Pěstitelé se neustále potýkají s vyrovnáním počátečních systémových nákladů a dlouhodobým-výkonem a trvanlivostí.

• Technologie nízkého-průtoku

Kapkové zavlažování s nízkým-průtokem představuje datovou{1}}revoluci v přesném zemědělství. Není to jen jiný produkt. Je to jiný způsob uvažování o operacích.

Tato příručka vám poskytuje jasné a praktické informace o technologii nízkého toku-. Dozvíte se, co to je, proč to funguje a jak to úspěšně používat.

Od základních definic přejdeme k osvědčeným případovým studiím. Uvidíte, jak tato technologie řeší kritické výzvy moderního zemědělství. To je vaše cesta k lepší účinnosti zavlažování a nižším provozním nákladům.

Jazyk přesnosti

Abyste zvládli jakoukoli technologii, musíte nejprve porozumět jejímu jazyku. Kapková závlaha je definována základními technickými parametry. Ty určují, jak dobře si vede v terénu.

Průtok emitoru (l/h)

Vypouštění vody z jednoho zářiče na trubce kapkové závlahy za jednotku času se běžně měří v litrech za hodinu (l/h). Za referenčních teplotních podmínek 23±3 stupňů je vypouštění vody za hodinu z jednoho emitoru při jeho jmenovitém pracovním tlaku klíčovým základem pro návrh, výběr a plánování zavlažovacího systému.

U polních plodin běžně poskytujeme průtoky emitorem 1,6, 1,1 a 0,8 litrů za hodinu. Průtok naprosté většiny produktů na trhu je větší než 1 litr za hodinu. Proto se "nízký průtok", o kterém nyní mluvíme, týká hlavně kapkovačů s průtokem menším než 1 litr za hodinu.

Je důležité rozlišovat mezi průtokem, který výrobce inzeruje, a skutečným průtokem, který získáte v terénu. Návrh systému a kvalita komponent určují výkon ve skutečném-světě.

Rozteč emitorů (cm)

Rozteč zářičů je vzdálenost mezi po sobě jdoucími zářiči podél odkapové linie. Obvykle se měří v centimetrech.

Pro většinu-polních plodin jsou běžné rozestupy 20 cm, 25 cm a 30 cm.

Další značky produktů pro kapkovou závlahu nabízejí také modely s roztečí kapačů 10-15 cm. S klesajícím rozestupem kapkovače se zvyšuje průtok na jednotku délky okapnice, což výrazně zkracuje jednostrannou instalační vzdálenost okapnice.

Rozteč odkapávacích čar (m)

Základním principem instalace odkapávací pásky je„pokrytí kořenové zóny plodiny podle potřeby“.To znamená určit oblast pokrytí (jeden řádek/více řádků) a konkrétní polohu odkapávací pásky na základě vzdálenosti mezi řádky plodin, hustoty výsadby a charakteristik distribuce kořenů. Konečným cílem je dosažení dvojího cíle"přesná dodávka vody do kořenové zóny + optimální náklady na vybavení".Rozvržení odkapávací pásky přímo určují různé vzory výsadby (jako jsou široké-úzké řádky, stejná vzdálenost řádků a plošná hustá výsadba).

(1) Široký- vzor výsadby v úzkých řádcích: Potrubí kapkového zavlažování uložené v úzkých řadách pokrývajících 2 řady plodin

Typické plodiny a parametry výsadby

Kukuřice:Vzor široký-úzký řádek „úzká řada 35-40 cm + široká řada 80–85 cm“ je typickým příkladem víceřadého pokrytí. V tomto případě je odkapávací páska položena uprostřed úzké řady, s hloubkou 2-4 cm (mělký pohřeb), pokrývající současně kořenové zóny dvou řad kukuřice.

Další vhodné plodiny:Bavlník, sója a další plodiny s řádkovou kultivací, běžně používající úzkou rozteč řádků 30-50 cm a široký rozteč řádků 60-90 cm, jsou také vhodné pro přístup „zahrabávání do úzkých řádků, pokrývající 2 řádky“.

Výhody instalace

Blíže ke kořenové zóně:Když je odkapávací páska zakopána v úzké řadě, voda se po vypuštění rychle horizontálně rozšíří a účinně pokryje kořenovou zónu obou sousedních řad, čímž se sníží hluboké prosakování (zejména patrné v písčitých půdách).

Úspora nákladů:Ve srovnání s „jednou trubkou na řádek“ lze množství použité odkapávací pásky snížit o 50 % (např. u kukuřice ušetří široký-úzký řádkový vzor 60 % odkapávací pásky ve srovnání s jednotnou výsadbou v řádcích), aniž by to ovlivnilo vedení širokého řádku pro pěstování.

(2) Vzor výsadby se stejnou roztečí řádků: „Pokrytí jednoho řádku“ a „Pokrytí více{1}}řádků“, určené rozestupem řádků

Rozteč řad > 1 m: Jedna řada na trubku, aby se zabránilo nedostatečnému pokrytí

Typické plodiny:Ovocné stromy (např. jablka, pomeranče s roztečí řádků 4-6m), vysoké hospodářské plodiny (např. cukrová třtina, rozteč řádků 1,2-1,5m).

Logika instalace: Pokud je rozteč řádků příliš velká, jediná kapající páska nemůže zakrýt kořenové zóny sousedních řádků. V hlinitých půdách je horizontální šíření vlhčící zóny asi 50-60 cm. Proto musí být podél každého řádku plodin položena jedna odkapávací páska. Pokud vzdálenost řádků ovocných stromů přesahuje 4 m a půda je hlinitá nebo lepší, mohou být položeny dvě okapové pásky podél jedné řady (umístěny na obě strany výstupku koruny), ale bez použití "víceřadého pokrytí".

Rozteč řad 0,3–1 m: Jedna řada na trubku nebo dvě řady na trubku, upraveno podle typu půdy

Typické plodiny: Zelenina (např. rajčata, okurky s roztečí řádků 0,5-0,8 m), husté polní plodiny (např. pšenice, rozteč řádků 15-20 cm, hustá výsadba).

Logika instalace:Pokud je půda hlinitá (se silnou kapilární absorpcí), při rozteči řádků 0,8-1 m, může jedna okapová páska pokrýt dva řádky (zajistí, aby se smáčecí zóna rozšířila přes 80 cm). V písčitých půdách (se slabým horizontálním rozptylem, pouze 30-40 cm) je vyžadováno uspořádání "jedna řada na trubku", aby se zabránilo nedostatečnému pokrytí sousedních řad vodou.

(3) Vzor vysílané husté výsadby: Malý rozestup, jedna trubka pokrývající více řad (3 řady a více)

Typické plodiny a parametry výsadby

Pšenice, trávník:Rozteč řádků 10-20 cm, považováno za "vysílanou hustou výsadbu", s roztečí emitorů obvykle 0,25-0,5 m. Jedna odkapávací páska může pokrýt 3-5 řad plodin.

Zelenina:(např. špenát, salát) Rozteč řádků 15-25 cm, rozteč zářičů 0,3-0,4 m, s jednou trubkou pokrývající 2-4 řady.

Instalační plán

Zářiče jsou uspořádány rovnoběžně s řadami plodin, s rozestupy 0,25-0,5 m (používá se menší hodnota v suchých nebo písčitých půdách a větší hodnota ve vlhčích oblastech).

Například při sázení pšenice s roztečí zářičů 0,4 m se voda vypouštěná z jediné kapací pásky může horizontálně rozšířit tak, aby pokryla 1-2 řádky pšenice na každé straně, čímž se nakonec dosáhne „1 trubka pokrývající 3-4 řádky“, což výrazně zlepšuje efektivitu instalace.

(4) Řádek ovocných stromů-závislý vzor výsadby: Upravený podle tvaru stromu, většinou pokrytí jedním řádkem (žádné více-řadové pokrytí)

Typická scéna

U nepravidelně uspořádaných ovocných stromů (např. broskvoně, hrušně s roztečí rostlin 2-3m a roztečí řádků 3-5m) jsou trubice kapkové závlahy „položeny podél řady“ každého stromu (tj. umístěny ve směru distribuce kořenů každého stromu), přičemž jediná trubka pokrývá kořenovou zónu pouze jednoho stromu. Víceřadé zakrytí se nepoužívá, protože kořeny ovocných stromů jsou roztroušené a expanzivní a víceřadé zakrytí by mohlo vést k nedostatku vody v některých kořenových zónách.

Tloušťka stěny odkapávací pásky (mm)

Tloušťka stěny odkapávací pásky určuje její odolnost, životnost a cenu.

Silnější stěna nabízí vyšší životnost a lepší odolnost proti mechanickému poškození. To zahrnuje poškození z instalace, terénních činností a vyhledávání. To však přináší vyšší náklady na materiál a zvýšenou hmotnost.

Tenčí stěna stojí méně a často funguje dobře pro jednu-sezónu.

Pro většinu jednosezónních{0}}polních plodin poskytuje nejlepší vyvážení tloušťka stěny 0,15 mm. Optimalizuje výkon, životnost a hospodárnost.

Jmenovitý pracovní tlak (kPa/bar)

Jmenovitý pracovní tlak je maximální navržený provozní tlak pro odkapávací pásku. Obvykle se vyjadřuje v kilopascalech (kPa) nebo bar. 100 kPa se rovná 1 baru.

Tlak uvnitř potrubí je jedním z nejdůležitějších parametrů systému kapkové závlahy, přesto je často opomíjen. Aby systém kapkové závlahy fungoval stabilně, musí tlak splňovat konstrukční požadavky. Pokud je tlak příliš nízký, často to bude mít za následek značnou odchylku v průtoku odkapávače, nerovnoměrnou distribuci vody a skutečný výkon vody v rámci navržené provozní doby nebude splňovat potřebu vody plodiny. Na druhou stranu, pokud je tlak příliš vysoký, může snadno způsobit protržení odkapávací pásky a únik vody.

Pro typickou odkapávací pásku o tloušťce 0,15 mm na rovném terénu navrhněte systém tak, aby boční vstupní tlak byl přibližně 1 bar.

Míra variace návrhového toku (%)

Návrh změny průtoku přímo měří rovnoměrnost zavlažování. Vypočítává se jako poměr rozdílu mezi maximálním a minimálním průtokem emitoru v zavlažovacím bloku k projektovanému průtoku.

Průmyslové standardy, jako je čínský GB/T 50485-2020, vyžadují odchylku průtoku menší nebo rovnou 20 %. Návrhy vysoce-systémových systémů by však měly usilovat o variaci menší nebo rovnou 15 %. To platí zejména pro systémy využívající nízkoprůtokovou technologii.

Tato jednotnost je klíčem ke konzistentnímu dodávání vody a živin. Když každá rostlina obdrží stejné zdroje, získáte rovnoměrnější růst plodin, kvalitu a nakonec vyšší prodejný výnos. Vizuálním důkazem vysoké jednotnosti je vidět smáčené kruhy téměř stejné velikosti u každého emitoru po celé délce odkapávací linky.

Maximální délka běhu (m)

Maximální délka trasy je nejdelší možná délka jedné odkapávací linky. To udržuje rychlost změny průtoku menší nebo rovnou 10 %. Toto je kritický parametr návrhu.

Primární výhoda-technologie s nízkým průtokem se výrazně projevuje v jejím dopadu na délku běhu. Delší délky běhu výrazně zjednodušují rozvržení pole a snižují náklady na infrastrukturu.

 

Jak ukazují údaje níže, snížení průtoku emitorem prodlužuje délku běhu.

Průtok emitoru	Maximální délka běhu (na rovném terénu)
1.1 L/h	136 m
0.75 L/h	172 m
0.35 L/h	280 m