Кои прскалки осигуруваат ефикасна дистрибуција на вода во земјоделството?

Основни типови на дождовни системи и нивниот влијание врз ефикасноста на водата во земјоделството

Централен пионер, линеарно движење и цврсти поставени системи: прилагодување на големина, релеф и потреби од ротација на култури

Системите за наводнување денес се достапни во сите видови големини и дизајни, при што секој е подобар за одредени видови полиња и земјоделски потреби. На пример, централните ротации – овие големи кружни системи кои се вртат околу централен стуб – одлично функционираат на рамничарско земјиште од околу 50 до 500 акри. Тие значително го намалуваат трошењето на вода во споредба со старомодните методи на поплавување, веројатно зачувувајќи околу 30%, бидејќи распределуваат вода еднакво при пониски притисоци. Потоа има и линеарни системи кои се движат напред-назад преку правоаголни полиња користејќи паралелни патеки. Овие системи исто така добро се справуваат со различни растојанија меѓу редовите и благи брегови, задржувајќи постојана дистрибуција на вода над 85% од површината најголем дел од времето. За онаа вознемирувачка територија со неправилни форми или комплицирана ротација на културите, уместо тоа има смисла да се користат цврсти системи. Овие постојани инсталации им овозможуваат на земјоделците истовремено да наводнуваат специфични зони, дури и кога различните делови имаат потреба од различни количини на влажност. Исто така, нивната можност за прилагодување на височината им помага да ја намалат ерозијата на падини до 15%.

Детално истражување на технологијата за млазници: влијание, ротациони, и засновани на влечни системи прскалки и нивниот ефект врз CU, големина на капките и ширење со ветер

Начинот на кој се дизајнирани млазниците има голема улога во дистрибуцијата на водата, бидејќи тие ги контролираат работите како што се големината на капките, нивоата на енергија и каде всушност падаат тие капки. Ударните прскалки имаат тенденција да ја распаднат водата на капки со големина од 1 до 3 милиметри, што доста добро функционира кај земјиштата со средна текстура, бидејќи тие овозможуваат водата да се впие со прифатлива брзина без да формира кора на површината. Ротирачките или ротаторни млазници создаваат многу фин прскан при пониски притисоци, често достигнувајќи резултати за коефициент на униформност над 90 отсто кога ветерот е слаб. Сепак, кога ветерот ќе се зголеми на околу 5 метри во секунда, истите тие млазници можат да изгубат од 15 до 25 отсто од водата преку носење. Млазниците со задвижување преку влечкови станаа нешто како златен стандард денес. Овие модели имаат мали регулирачки отвори кои постојано ги одржуваат капките со големина меѓу 2 и 4 мм, дури и кога притисокот варира. Тие успеваат да ги одржат резултатите за CU над 88% во различни ветровити услови и да ја намалат загубата на испарување за околу 18 отсто во споредба со постарите дизајни на млазници. Изборот на точниот тип млазник всушност се сведува на наоѓање на оптималната точка меѓу заштита на земјиштето, добра апсорпција на вода и минимизирање на водата изгубена во атмосферата.

Мерење и постигнување на висока еднаквост во дистрибуцијата на вода со прскалки

Коефициент на еднаквост (CU) и Дистрибутивна еднаквост (DU): Практични референтни точки за перформансите на прскалките

Гледајќи ги метриките за еднаквост, станува збор не само за постигнување на бројки во табела, туку и за разбирање на тоа колку всушност напојувањето функционира во пракса. Коефициентот на еднаквост или CU ни кажува колку конзистентно се доделува вода низ полињата. Кога овој број ќе достигне над 85%, знаеме дека системот најголем дел од времето работи ефикасно. Потоа има и Дистрибутивна Еднаквост (DU), која буквално споредува колку вода стигнува до најсувата четвртина од полето во споредба со она што треба да биде просечен прекривач. Оваа метрика покажува каде можеби деловите добиваат премалку влажност. Според истражување на Универзитетот во Џорџија од 2023 година, полињата со DU резултати над 75% трошат околу 18 до 22 отсто помалку вода во однос на она со лоша дистрибуција. За да се задржат овие добри резултати, земјоделците мора да следат притисокот кај млазниците да остане меѓу околу 10 и 50 psi за ротаторските прскалки, да ги распоредат уредите со разгледување на шемите на ветерот и редовно да проверуваат за запчени места кои можат да го нарушат целиот систем.

Оптимизирање на врнежната стапка (3–5 мм/ч) за минимизирање на отекувањето, подобрување на инфилтрацијата и намалување на губењата од испарување

Брзината со која водата паѓа на почвата има големо влијание врз тоа како се однесува. Ако дождот пада пребрзо, се појавуваат проблеми со отекувањето. Но, ако пада премногу бавно, повеќе вода испарува пред да може да се впие. Повеќето видови на почва успешно се справуваат со околу 3 до 5 милиметри во час. Кога врнежите ќе надминат 6 мм/час, особено на побрди наклони од 5 проценти, отекувањето расте за скоро половина, според студии на Алабамскиот кооперативен центар за проширување од 2023 година. Од друга страна, секое количество под 3 мм/час значи дека околу една четвртина повеќе вода нестајува во воздухот во сувите региони. Интелигентните системи за наводнување се справуваат со овие предизвици користејќи специјални млазници кои го прилагодуваат притисокот според состојбата на почвата под нив. Тие исто така планираат времиња за леење вода врз основа на стварните услови што ги мереат директно на терен. Понатаму, овие системи ја распрскуваат водата под агли кои спречуваат многу разнесување. Сите овие техники заедно обезбедуваат околу 95 од секои 100 галони вистински да се искористат каде што е потребно. Земјоделците исто така штедат пари, бидејќи трошат приближно триесет долари помалку по акр секоја година затоа што нивните пумпи не мора да работат толку силно и помалку хранливи материи се отстрануваат со вишок вода.

Клучни компоненти кои ја максимизираат ефикасноста на системот за наводнување

Регулатори на притисок, прецизни млазници и вентили за контрола на проток: Овозможуваат постојано применување под варијабилни услови

Срцето на добрата хидраулична прецизност лежи во три главни делови кои заедно работат: регулатори на притисок, прецизни млазници и вентили за контрола на проток. Регулаторите на притисок ја одржуваат стабилноста при менување на надморската височина или непоследователна перформанса на пумпата, што помогнува да се спречат проблеми како магла, прекумерно прскање и непријатните нерамномерни капки кои сите ги мразат. Прецизните млазници имаат посебно дизајнирани патеки на проток кои произведуваат капки со големина од околу 1,5 до 3,5 мм. Овие помали капки полесно остануваат на местото дури и при ветровито време, не испаруваат толку брзо и всушност се впиваат во почвата наместо само да стојат на површината. Вентилите за контрола на проток овозможуваат на земјоделците фино прилагодување на различните делови од нивните полиња, нешто сосема неопходно кога растенијата имаат потреба од различни количини на вода или кога се обидуваат да ја намалат ерозијата на потешките почви. Кога овие компоненти функционираат како што треба, тие одржуваат униформност на дистрибуција поголема од 85%, дури и кога се менува притисокот или има промени во наклонот. Земете ги, на пример, млазниците со компензација на притисок комбинирани со соодветни регулатори — тие можат да ја намалат варијацијата на протокот на помалку од 10% на бреговит терен. Земјоделците кои ја применуваат оваа система обично констатираат заштеда на вода од 15% до 30% во споредба со постарите системи без регулација. И не заборавајте, редовното одржување исто така многу важи — чисти филтри и нема блокирани млазници се она што го одржува целиот систем да работи најдобро со годините.

Паметни стратегии за менаџмент за одржлива ефикасност на системот за наводнување на долг рок

Одржувањето на добрата работа на системите за наводнување бара редовна пажња поддржана со квалитетни податоци. Современите паметни контролери сега работат со локални прогнози за времето и вистински мерени вредности на влажноста на земјата, автоматски прилагодувајќи го распоредот на наводнување. Овие прилагодувања намалуваат трошење на вода во текот на дождот за околу 30% и им помагаат на растенијата да останат хидратирани кога температурите ќе се зголемат. Истовремено, исто толку важна е и редовната одржба. Проверката на млазници, филтри и поставувања на притисок секои три месеци овозможува откривање на проблеми пред тие сериозно да се зголемат. Зачепените дозатори сериозно можат да ја нарушат еднородноста на приносот, понекогаш намалувајќи ја за 15% до 40%. Промените во притисокот исто така влијаат на распространетоста на водата. Сезонско прилагодување на лаковите и шемите на прскање кај прскалките осигурува вода да достигне точно до местата каде што најмногу е потребна, намалувајќи го трошењето предизвикано од ветерот. Кога сè ова ќе се комбинира со редовни проверки на протокот, започнуваме да создаваме реални основи за ефикасност. Ова помогнува брзо да се откријат цурења, да се предвидат можни проблеми и да се одржи добар притисок на водата во текот на целата сезона на растење. Земјоделците кои ја применуваат оваа комплексна стратегија обично имаат намалување на годишните сметки за вода и струја меѓу 12% и 18%, при тоа задржувајќи стабилни приноси од жетва.

ЧПЗ

П: Кои се основните типови системи за наводнување кои се разгледани?

О: Во статијата се разгледуваат три основни типови системи за наводнување: централен полар, линеарно движење и цврсти системи.

П: Како дизајнот на дюзите влијае врз дистрибуцијата на водата?

О: Дизајнот на дюзите влијае врз дистрибуцијата на водата со контрола на големината на капките, нивоата на енергија и дистрибуцијата. Различни типови дюзи како импактни, ротациони и дюзи со задвижување преку влечење имаат различни ефекти врз ефикасноста на употребата на вода и униформноста на дистрибуцијата.

П: Што е униформност на дистрибуцијата (DU) и зошто е важна?

О: DU ја споредува количината вода која стигнува до најсувата четвртина од нивата со просечното покривање. Високите резултати за DU укажуваат на ефикасна употреба на вода, намалувајќи ја вакувањето на вода и осигурувајќи адекватна количина вода за растенијата.

П: Како системите за паметно наводнување можат да го подобрат коефициентот на ефикасност?

A: Паметните системи за наводнување ја подобруваат ефикасноста со користење на специјални млазници кои ја прилагодуваат притисокот според состојбата на почвата, закажување на времената за леење врз основа на податоци во реално време од теренот и намалување на загубите од испарување и трошење на вода.