Что такое капельное орошение

В этой статье: капельное орошение — история; устройство системы капельного орошения; описание и средняя цена элементов системы; как проектировать капельное орошение; как выбирать капельницы и капельные ленты; порядок монтажа; построение капельного орошения из подручных материалов; характеристики капельного орошения; эксплуатация системы капельного орошения.

За последние годы проблема орошения огородных грядок встала особенно остро — необычайно высокая активность Солнца и недостаток воды для полива в естественных водоемах нарушают планы дачников. Классическое дождевание ландшафтов становится слишком затратным: расходы воды растут, вместе с ними растут абсолютно ненужные сорняки. Межу тем решение проблемы полива существует и достаточно давно — технология капельного орошения разработана и испытана около 70 лет назад…

История капельного орошения

Эффективность такого способа полива была обнаружена совершенно случайно — в 1955 году израильский гидротехник Симха Бласс прогуливался мимо зеленой изгороди и заметил, что один куст более развит и высок, чем все прочие. Видимых причин этому не было — ежедневный полив осуществлялся системой дождевания, проложенной вдоль зеленых насаждений, между поливами грунт выглядел одинаково сухим.

Симха Бласс (справа) и Эрик Джонстон

Гидротехник решил проверить состояние грунта около ствола куста и, копнув на длину лопаты, выяснил причину — капли воды из протекающего соединения трубы увлажняли верхний слой грунта лишь слегка, но в глубине грунт был увлажнен куда больше. И область увлажненного грунта достигала корневой системы только этого куста. Именно Симха Бласс в ходе дальнейших экспериментов создал первую систему капельного орошения.

Как устроена система капельного орошения

Ее основными элементами являются капельницы (эмиттеры), подающий шланг, переключатели и мастерблок.

Схема оросительной сети системы капельного орошения:
1 – распределительный трубопровод; 2 – поливной трубопровод; 3 – капельница.

Капельница (средняя цена — 10 руб.) — устройство, врезаемое в подающий шланг подле каждого растения и подающее определенный объем воды к корням растения порционно (по капле). По конструкции капельницы могут быть разборными/неразборными, настраиваемыми (управляемый расход воды) и не настраиваемыми, концевыми (монтируемыми в конец шланга (трубопровода)) и проходными (монтируемыми в специально проделанное отверстие).

Кроме того, капельницы подразделяются на:

• обычные и компенсированные. Второй их тип способен подстраиваться под повышение/понижение давления в определенном диапазоне и предназначен для сложного ландшафта, изобилующего перепадами уровней — независимо от перепадов высоты компенсированные капельницы будут снабжать растения определенным количеством воды;
• по объему подачи воды (от 1 л/ч и выше);
• оборудованные и не оборудованные антидренажной системой (CNL). В первом варианте результативность импульсного полива более высока, поскольку вероятность дренажа и незапланированного заполнения исключается;
• с установкой дозатора типа «паук» (средняя цена — 80 руб.) (он позволяет вывести капельный полив на несколько точек, удаленных от питающего шланга на некоторую дистанцию) и без такой возможности.

Подающий шланг может представлять собой трубку или ленту. Трубки (средняя цена — 15 руб./погонный м) выполнены из пвх, диаметр 16-20 мм, стенка — 100 мкм-2 мм, капельницы либо накладные (врезные), либо встроенные. Капельные линии (ленты) (средняя цена — 10 руб./погонный м) также изготавливаются из полиэтилена, который сворачивается в трубку, после чего склеивается/сваривается. Крупнейшие производители капельных линий выпускают цельнотянутые капельные линии, не имеющие швов. Микропоры внутри таких линий играют роль своеобразного лабиринта, изменяющего поток воды и создавая в нем турбулентность, необходимую для точной дозировки полива. Капельные ленты оснащаются встроенными капельницами с шагом от 100 мм и выше. Толщина стенки капельных линий указывается производителями в мил (1/1000 дюйма) и начинается от 5 мил (0.127 мм или 127 мкм), наибольшая толщина стенки — 15 мил (0,381 мм или 381 мкм).

Переключатели (краны) (средняя цена — 35 руб.) — с их помощью производится подача воды в определенную капельную линию.

Мастерблок — комплекс, состоящий из насоса и фильтра (средняя цена комплекса насос+фильтр — 4 000 руб.). Задача насоса в мастерблоке — снижение давления воды (при необходимости) и ее подача под давлением не выше 1,5 бар. При использовании водонапорной емкости для воды фильтр обязателен (средняя стоимость — 700 руб.).

Помимо описанных элементов системы орошения капельного, потребуются тройники (35 руб./шт.) и соединители (20 руб./шт.), адаптеры (50 руб./шт.) и муфты (150 руб./шт.), выполненные только из пластика (ржавчина забьет сопла капельниц).

Система капельного орошения — проектирование

Неотъемлемая часть любого проектирования — создания плана на бумаге, с него и начнем. Требуется составить схему полива, вычертив грядки и прочие растения, указывая при этом размеры. Затем планируется схема монтажа орошения капельного, отправной точкой здесь будет местоположение емкости с водой (источника воды). Кстати, если используется некая емкость с водой, ее требуется поднять над уровнем земли на один-два метра для достижения требуемого давления воды в системе. Вне зависимости от источника воды и ее качества, между ним и магистральной (основной) трубой обязательно встраивается водяной фильтр.

Необходимо рассчитать объем воды, расходуемой через будущую систему капельного орошения за один час. В среднем капельницы выпускают в почву 5-7 литров воды за час (в зависимости от модели) — рассчитываем шаг капельниц, их общее количество и получаем требуемый объем воды. Например: капельная лента длиной 100 м, с шагом капельниц 300 мм — всего будет 334 капельницы. Выход воды из каждой (условно) — 5 л в час, соответственно все капельницы «прокапают» 1 670 л воды за час, т.е. 200 литровой емкости никак не хватит. Тут либо разводить капельную систему двумя зонами полива, либо подыскивать постоянный источник воды.

Соединение шлангов с капельницами или капельных лент с магистральной трубой выполняется через краны (без фум-ленты не обойтись), при необходимости расширения системы полива в нее врезаются соединители и тройники. Напомню — все элементы системы капельного полива должны быть из пластика (не металлические)! Конец магистрального шланга, концы капельных лент и шлангов с капельницами потребуется заглушить — либо специальными заглушками, либо резиновым жгутом (как вариант — проволокой). Если рельеф площади полива имеет некоторый уклон, то под уклон выводятся капельные ленты и шланги, магистральные шланги — только горизонтально.

Капельные ленты и шланги заглубляются (до 150 мм глубины), укладываются на грунт или подвешиваются над землей с использованием опор. В первом случае требуется капельный шланг или лента с наибольшей толщиной стенок (им предстоит сопротивление корням растений), в остальных — стенки, чтобы полностью исключить цветение воды, должны быть непрозрачны.

Выбор элементов системы орошения капельного

Основные «рабочие» элементы полива капельного — капельные трубки и линии, капельницы и дозаторы подбираются под конкретную растительную культуру, они не универсальны!

Дозаторы-«пауки» удобны для многолетних растений, взращиваемых в теплицах. В овощеводстве на открытом грунте они не подходят — шаг между дозаторами не должен быть менее полуметра, поэтому полноценное снабжение растений на грядках водой не удастся. Кроме того, магистральные водоводы для таких дозаторов могут быть лишь подвесными, да и сами «пауки» стоят не дешево.

Для овощеводства отлично подходят капельные линии, необходимо лишь выбрать определенный шаг между капельницами: овощные культуры с небольшим корнеплодом (морковь, лук и др.) — 200 мм; большая часть овощных культур — 300 мм; бахчевые — 1000 мм. При заглублении капельной линии под землю, лучше выбрать тип с наибольшей толщиной стенок.

Выбор модели капельницы (эмиттера) капельной линии связан с потребностями в поливе овощных культур и скоростью, с которой просачивается вода в данной почве.

Монтаж капельной линии

Выполнять работы по монтажу намного проще и удобнее по сформированным грядкам до фактической высадки овощных культур. Берем в руки расчерченный план и приступаем:

• укладываем магистральную трубу из пвх, кроим ее согласно плана — понадобятся особые ножницы, резку производить строго поперек трубы. Затем нужно оставить трубу на участке — дать ей отлежаться несколько часов под солнцем;
• выполнить разметку отверстий с помощью маркера (фломастера) — все монтажные точки должны быть на одной линии. Отверстия высверливаются сверлом по дереву, диаметр сверла под размер адаптера (в диапазоне 14-16 мм) — сверлить осторожно, иначе сверло пройдет трубу насквозь;
• собрать магистральную трубу через фитинги, соединить ее с источником водоснабжения через фильтр. Элементы магистральной трубы следует ввести в фитинги до упора — для наилучшей герметизации. Концевые отверстия на этом этапе монтажа не закрывать;
• очередь промывки магистральной трубы (обязательное условие!). Подать воду под давлением для устранения пластиковой стружки и мусора, попавших в трубу при высверливании отверстий. Затем заглушить концевые отверстия деревянными пробками;
• монтаж фитингов под капельные ленты. Вставить в вырезанные отверстия уплотнители, с усилием ввести в них фитинги — эту процедуру упростит разогрев отверстий феном;
• монтаж капельных лент. Внимание: волочить ленты по грунту и растягивать их нельзя! Соединить ленты с фитингами (уплотнив соединение фум-лентой), убедившись, что лента обращена «лабиринтом» вверх (область «лабиринта» окрашена одной-двумя параллельными линиями и имеет небольшую видимую щель по всей длине капельной ленты). Перекрыть противоположный конец заглушками — сложить конец капельной ленты по направлению к фитингу, закрепить резиновым кольцом (проволокой, скотчем);
• пробный запуск. Пустите воду в магистральные трубы, поочередно переключая их и проверяя, поступает ли вода. Проверьте равномерность и глубину увлажнения почвы в каждой точке полива, определите периодичность поливных работ.

Капельное орошение своими руками

Понадобится емкость для воды литров на 100-200, поднятая на метр от уровня земли. Если она имеет крышку — в ней нужно проделать отверстия, в варианте без крышки емкость накрывается двухслойной марлей (необходимо, чтобы в нее поступал воздух). У самого дна нужно проделать отверстие, диаметр которого совпадает с диаметром магистрального (поливного) шланга. В проделанное отверстие устанавливается пластиковый кран-наконечник (или штуцер на два шланга) соответствующего диаметра, к нему крепится магистральный шланг — крепление через хомут. Выходное отверстие шланга следует заглушить деревянной пробкой.

Магистральный шланг протягивается над рядами грядок, его следует поднять над уровнем земли на 150-200 мм — протягивается проволока на столбиках, к которой он крепится. Над каждым растением в шланге проделывается отверстие (используйте гвоздь d 2 мм, удерживая его плоскогубцами), в которое вставляется кусок проволоки — с ее помощью капли воды будут направлены к корням растений.

Основная проблема, возникающая при использовании такой системы капельного орошения — засор выпускных отверстий. Прочистить их можно с помощью проволочных направляющих или продувкой шланга (с извлечением направляющих).

Капельное орошение — преимущества и недостатки

Преимущества

• достижение высокой урожайности. Почва не переувлажняется, что позволяет корням растений беспрепятственно «дышать» и развивать корневую систему. Корни растений, орошаемых капельным методом, активно захватывают конусообразную зону увлажнения, развивая корневые волоски и интенсивно поглощая питательные вещества вместе с водой;
• питание растений. Удобрения растворяются в воде для полива и поступают именно к корням, увеличивая тем самым эффективность подкормки. В условиях засушливого климата лучшего способа удобрить посадки не существует;
• по сравнению с дождеванием листья культурных растений не подвергаются увлажнению при капельном поливе, тем самым снижаются риски заболеваний, не происходит смыва с листвы фунгицидов и инсектицидов;
• сухие участки между рядами растений позволяют беспрепятственно собирать урожай, производить опрыскивание и обработку почвы. Капельный полив растений, высаженных на склонах и топографически сложных участках, не вызывает эрозии почвы;
• ощутимая экономия воды. Полив исключительно прикорневой зоны, что составит не более 60% от общей площади участка, минимальное испарение воды.
• сокращение физических затрат. Правильно спроектированная система капельного орошения действует самостоятельно. Все, что требуется для нее — наличие постоянного (пополняемого) источника воды.

Недостатки

• периодическое засорение капельниц солями и примесями, содержащимися в воде. Воду требуется отстаивать и фильтровать;
• время от времени возникает необходимость настройки расхода воды каждой из капельниц;
• на открытом грунте капельные ленты и шланги (трубки) могут быть повреждены насекомыми, грызунами и птицами — требуется ряд мер по противодействию этой угрозе.

По своим качественным характеристикам капельное орошение уступает лишь аэропонике.

Как эксплуатировать систему капельного орошения

Основная проблема, возникающая у садоводов с этой системой полива — засорение капельниц и шлангов. Определить засор можно по отсутствию влажного пятна под одной/несколькими капельницами (диаметр пятна при качественной работе — 300-400 мм). Если неисправна одна капельница — ее следует заменить.

Причина засора может быть механической, биологической или химической. С первой — засорение илом, песком и т.д. — бороться будут фильтры, их необходимо очищать раз месяц (точная периодичность зависит от степени загрязненности воды для полива). Устранить причины биологического засорения (зеленые водоросли, налет и слизь) поможет промывка чистой водой под давлением и хлорирование. Химическое засорение вызывается жесткостью воды и проведение фертигации (введение удобрений в воду для полива) — помогут кислотные добавки, удерживающие значение pH в пределах 5-7. Рекомендуется использоваться те добавки, которые одобрены производителем данной капельной системы.

В ходе работ на грядках возможно повреждение капельной линии садовым инструментом — необходимо разрезать ее перпендикулярно и вновь соединить, используя двунаправленный соединитель (после не забудьте промыть этот участок водой).

Собрав урожай осенью, следует промыть и полностью разобрать систему полива, удаляя из нее воду. Осушенные капельные ленты и шланги (трубы) хранятся в хозяйственных помещениях.

© Абдюжанов Рустам, специально для рмнт.ру