Қандай суару қондырғылары ауылшаруашылығында тиімді су таратуды қамтамасыз етеді?

Негізгі шашыратқыш түрлері және олардың ауылшаруашылықтағы су қолданудың тиімділігіне әсері

Центрлік бұрылу, сызықтық жылжыту және тұтас орнатылған жүйелер: масштаб, рельеф және егін айналымының қажеттіліктерін сәйкестендіру

Қазіргі уақытта шайқау жүйелері әртүрлі өлшемде және дизайnda болады, олардың әрқайсысы белгілі бір түрдегі өрістер мен шаруашылық қажеттіліктері үшін жақсырақ жарамды. Мысалы, центрлік півоттар — бұл центрлік мұнарадан айналатын үлкен дөңгелек жүйелер, олар 50-ден 500 акрға дейінгі жазық жерлерде өте жақсы жұмыс істейді. Олар су таратуды төменгі қысымда тең бөлу есебінен көне заманның суландыру әдістеріне қарағанда су қалдықтарын едәуір азайтады, ықтимал, шамамен 30% үнемдейді. Содан кейін тікбұрышты өрістер бойымен параллельді жолдар бойынша алға-артқа қозғалатын сызықтық жүйелер бар. Олар әртүрлі қатар аралықтарын және жайпақ көгалдарды да жақсы ұстайды және уақыттың көп бөлігінде ауданның 85%-ында су таратуды тұрақты ұстайды. Пішіндері қисық немесе айналымы күрделі дақтар үшін қатты жинақ жүйелері маңызды. Бұл тұрақты орнатылған жүйелер фермерлерге әртүрлі бөліктерге ылғалдың әртүрлі мөлшері қажет болған кезде де нақты аймақтарды бір уақытта суландыруға мүмкіндік береді. Сонымен қатар, олардың биіктікті реттеу қабілеті 15% дейінгі көлбеуліктерде ағып кету проблемаларын азайтуға көмектеседі.

Шашырғыш Технологиясының Терендетілген Шолуы: Соққы, Айналмалы және Тістегі Қозғалтқыш Шашырғыштар және Олардың CU, Бұршақ Өлшемі мен Желге Қарсы Әсері

Су бұршақтарының қалай жобаланғаны су таралуында елеулі рөл атқарады, өйткені олар тамшылардың өлшемін, энергия деңгейлерін және тамшылардың нақты бағытын бақылайды. Соққылы шашқыштар су тамшыларын 1-3 миллиметр диаметріне дейін бөлшектеп, орташа мөлшердегі топырақта жақсы сіңуіне жағдай жасайды, себебі мұндай топырақта су қабатының үстінде қыртыс пайда болмайды. Айналатын немесе ротаторлы бұршақтар төменгі қысымда әлдеқайда нәзік бұлтты түзеді және жел көп болмаған кезде Біркелкілік Коэффициенті 90 пайыздан асады. Дегенмен, жел жылдамдығы секундына 5 метрге жеткенде, бұл бұршақтар желге қарсы 15-25 пайыз суын жоғалтуы мүмкін. Тістегішті бұршақтар қазіргі уақытта алтын стандартқа айналды. Бұл модельдер қысым өзгерсе де, тамшылардың өлшемін 2-4 мм шамасында тұрақты ұстайтын кішкентай реттелетін саңылауларға ие. Олар әртүрлі жел жағдайларында CU көрсеткішін 88% -дан жоғары ұстап, ескі бұршақ дизайндарымен салыстырғанда буланудан болатын жоғалтуларды шамамен 18% -ға қысқартады. Дұрыс бұршақ түрін таңдау топырақты қорғау, суды жақсы сіңіру және атмосфераға кететін суды минималді деңгейде ұстау арасындағы теңдестікті табуға байланысты.

Шашырғыштармен су таратудың жоғары біркелкілігін өлшеу және қамтамасыз ету

Біркелкілік коэффициенті (CU) және Тарату біркелкілігі (DU): Шашырғаштардың өнімділігі үшін практикалық көрсеткіштер

Біркелкілік көрсеткіштеріне назар аудару — бұл тек электрондық кестедегі сандарға жету емес, сонымен қатар тәжірибеде суару қаншалықты жақсы жұмыс істейтінін түсіну. Біркелкілік коэффициенті немесе CU шаруашылықтарда судың қаншалықты тұрақты таралуын көрсетеді. Бұл көрсеткіш 85%-дан жоғары болған кезде, жүйенің көпшілік уақытта тиімді жұмыс істейтінін білеміз. Содан кейін Таралым біркелкілігі (DU) бар, бұл негізінен өрістің ең құрғақ ширегіне орташа қамту деңгейімен салыстырғанда қанша су жететінін салыстырады. Бұл көрсеткіш ылғалдың тым аз мөлшерде түсетін аймақтарды көрсетеді. 2023 жылғы Джорджия университетінің зерттеулеріне сәйкес, DU көрсеткіші 75% асып түсетін өрістер нашар таралуы бар өрістерге қарағанда 18-22 пайызға аз су ысырып жібереді. Осы жақсы нәтижелерді сақтау үшін шаруашылар ротациялық суарғыштар үшін 10-50 psi аралығындағы форсунка қысымын бақылауы, жел үлгілерін ескере отырып жабдықтарды орналастыруы және басқа барлығын бұзады деп ойлайтын бекінудің болуын регулярлы тексеруі керек.

Жүгіртуді азайту, сіңуін арттыру және булану шығынын төмендету үшін жауын-шашын мөлшерін (3–5 мм/сағ) оптимизациялау

Су топыраққа қандай жылдамдықпен түсетіні оның қалай әрекет ететінінде үлкен айырмашылық жасайды. Егер жаңбыр тым жылдам жауса, біз су ағыны мәселесін байқаймыз. Ал егер ол тым баяу жауса, су топыраққа сіңбей, одан әрі буланып кетеді. Көбінесе топырақ сағатына 3-5 миллиметр су мөлшерін жақсы өңдейді. 2023 жылғы Алабама кооперативтік кеңсесінің зерттеулеріне сәйкес, жауын-шашынның мөлшері сағатына 6 мм/сағаттан асқан кезде, әсіресе 5 пайыздан асатын көлбеу жерлерде, су ағыны шамамен жартыға жуық өседі. Керісінше, құрғақ аймақтарда сағатына 3 мм/сағаттан төмен көрсеткіш су мөлшерінің шамамен ширегі ауаға жоғалып кетеді. Ақылды суару жүйелері осындай қиындықтарды жердің астында болып жатқан нәрсеге қарай қысымды реттейтін арнайы форсункалар қолдану арқылы шешеді. Олар сонымен қатар өзі тұрған жерде өлшеп отырған нақты жағдайларға сәйкес суару уақытын белгілейді. Сонымен қатар, бұл жүйелер желмен кетіп кетпеу үшін суару бұршықтарын арнайы бұрышпен шашады. Бұл әдістердің бәрі бірге жұмыс істеп, әрбір 100 галлонның шамамен 95-і шынымен қажет жерге жетуін қамтамасыз етеді. Шаруашылық иелері де ақша үнемдейді, себебі олардың сорғыштары артық жұмыс істемейтіндіктен және артық сумен кетіп кететін қоректік заттар азайғандықтан, жылына әр гектарға шамамен отыз доллар аз жұмсайды.

Шашыратқыш жүйенің тиімділігін максималдандыратын маңызды компоненттер

Қысым реттегіштер, дәл шүмектер және ағынды басқару клапандары: Әртүрлі жағдайларда тұрақты қолдануды қамтамасыз етеді

Жақсы гидравликалық дәлдіктің негізі үш негізгі бөліктен тұрады: қысым реттегіштер, дәл шашқыштар және ағынды басқару клапандары. Қысым реттегіштер биіктік өзгерістері немесе сорғының тұрақсыз жұмыс істеуі кезінде жағдайды тұрақтандырады, бұл барлығын ұнатпайтын булану, шашыранды және тең емес тамшылар сияқты мәселелерді болдырмауға көмектеседі. Дәл шашқыштар 1,5–3,5 мм шамасындағы тамшылар тудыратындай етіп арнайы жобаланған ағын жолдарына ие. Бұл кішірек тамшылар желге қарсы тұрақтырақ, тез буланбайды және жер бетінде ғана жатпай, топыраққа терең сіңеді. Ағынды басқару клапандары өсімдіктердің суға деген әртүрлі қажеттілігін ескере отырып немесе қиын топырақта шайылу қаупін азайту мақсатында алаңның әртүрлі аймақтарында дәл реттеулер жасауға мүмкіндік береді. Бұл компоненттер дұрыс жұмыс істегенде, қысым өзгерсе немесе көлбеу беткейлер болса да, таратудың 85%-дан астам біркелкілігін сақтайды. Мысалы, қысымды теңестіретін шашқыштар мен дұрыс реттегіштерді пайдалану төбешікті жерлерде ағынның ауытқуын 10%-дан кем деңгейге дейін төмендетуі мүмкін. Мұндай жүйені енгізген шаруашылар әдетте реттеусіз ескі жүйелермен салыстырғанда 15–30% су үнемдейді. Сонымен қатар, таза сүзгілер мен бітелмеген шашқыштар – бұл жүйенің уақыт өте келе ең жақсы жұмыс істеуін қамтамасыз етеді, яғни реттеліп отыру үлкен маңызға ие.

Ұзақ мерзімді әсерді сақтау үшін шашыратқыштардың тиімділігін басқарудың ақылды стратегиялары

Суару жүйелерінің жақсы жұмыс істеуін қамтамасыз ету үшін жақсы деректерге сүйенетін тұрақты назар аудару қажет. Қазіргі заманғы ақылды бақылауыштар енді жергілікті ауа райы болжамдары мен нақты топырақ ылғалдылығы көрсеткіштерімен жұмыс істеп, суару кестесін автоматты түрде өзгерте алады. Осындай реттеулер жаңбыр жауған кезде шығындалатын суды шамамен 30% дейін азайтады және температура көтерілген кезде өсімдіктердің ылғалдануын сақтайды. Алайда, ретті техникалық қызмет көрсету де сондай маңызды. Трип-трип әрбір үш ай сайын форсункаларды, сүзгілерді және қысым параметрлерін тексеру проблемаларды олар күрт емес болғанша анықтауға мүмкіндік береді. Басылған эмиттердің өнім біркелкілігіне шынымен зиян тигізуі мүмкін, кейде оны 15%-дан 40%-ға дейін азайтады. Қысымның тербелуі де судың таралуына әсер етеді. Суару доғаларын және брызгалка үлгілерін маусым бойы реттеу желмен ұшып кететін суды азайта отырып, судың ең көп қажет болатын жерге тиюін қамтамасыз етеді. Бұның бәріне тұрақты ағынды тексерулерді қоссақ, біз шынымен тиімділік негіздерін құра бастаймыз. Бұл сорғыларды тез анықтауға, болашақтағы проблемаларды болжауға және өсіру маусымы бойы судың жақсы қысымын сақтауға көмектеседі. Осы кешенді стратегияны қабылдаған шаруашылар тәжірибелерінде әдетте жылдық су мен электр энергиясына шығындарын 12%-дан 18%-ға дейін төмендетеді, бірақ өнім өнімділігін тұрақты ұстап тұрады.

ЖИҚ (Жиі қойылатын сұрақтар)

С: Қаралған негізгі суару жүйелерінің қандай түрлері бар?

Ж: Мақалада центрлік шелекті, сызықтық жылжыту және тұтас жинақ жүйелері деп аталатын үш негізгі суару жүйелері қарастырылған.

С: Желдеткіштердің құрылымы су таралуына қалай әсер етеді?

Ж: Желдеткіштердің құрылымы тамшы өлшемін, энергия деңгейлерін және таралуды бақылау арқылы су таралуына әсер етеді. Соққылы, айналмалы және тісті доңғалақты суарғыштар сияқты әртүрлі типті желдеткіштер судың тиімділігі мен біркелкі таралуына әртүрлі әсер етеді.

С: Таралу біркелкілігі (DU) дегеніміз не және неге ол маңызды?

Ж: DU су өсімдігінің ең құрғақ ширегіне жеткен судың орташа қамтитын мөлшерімен салыстырады. DU көрсеткішінің жоғары болуы суды тиімді пайдалануын, судың кетуін азайтуын және өсімдіктерге жеткілікті су берілуін қамтамасыз етеді.

С: Ақылды суару жүйелері тиімділікті қалай арттыра алады?

Ж: Ақылды суару жүйелері топырақ жағдайына байланысты қысымды реттейтін арнайы форсункаларды, нақты уақыттағы деректерге негізделген суару уақытын бағдарламалауды қолдану арқылы әсер ету дәрежесін арттырады және буланудан болатын шығындар мен судың бос кетуін азайтады.