Дощування - один із способів поливу сільськогосподарських культур
Дощування
Спосіб поливу дощуванням
Дощування - спосіб поливу, при якому зрошувальна вода під напором викидається дощувальним апаратом у повітря, дробиться на краплі і падає на рослини та ґрунт у вигляді дощу. Зрошення сільськогосподарських культур способом дощування проводять різними установками дощування, агрегатами і машинами.
Дощувальні установки - пристрої, що складаються з легких розбірних переносних трубопроводів та дощувальних насадок.Дощувальними машинами називають дощувальні установки, забезпечені засобами механізованого пересування. Дощувальні машини монтують на тракторі або вони пересуваються по поливній ділянці на власних опорах; дощувальні установки – переносні.
Основні робочі органи дощувальних машин та установок:
Насадки (розбризкувачі) застосовуються в короткоструминних дощувальних машинах і установках (дальність польоту крапель не перевищує 5 - 8 м).
Дощувальні апарати застосовуються в середньоструминних (дальність польоту крапель - 15 - 35 м) і далекоструминних (40 - 80 м) дощувальних машинах і установках.
Насадки не мають частин, що обертаються. Знаходять застосування дефлекторні, половинчасті, щілинні та відцентрові насадки, що розбризкують. Удефлекторних насадках (найпоширеніших) вода дробиться на краплі при ударі об дефлектор (конус); у відцентрових (з гвинтовими каналами) – за рахунок відцентрової сили. При невеликому тиску вони дають рівномірний дощ з діаметром крапель 1 - 1,5 мм і інтенсивністю близько 1 мм/хв. До переваг дефлекторних насадок відносять порівняно малий розмір крапель (0,9-1,1 мм) і невелика витрата енергії на їх освіту. Однак краплі неоднорідніза величиною, інтенсивність їх розподілу площею поливу також нерівномірна. У міру віддалення від насадки розмір крапель зростає, а інтенсивність дощу спочатку зростає, а потім падає. Через високу інтенсивність дощу (0,75-1,1 мм/хв) їх застосування в машинах та установках позиційної дії дуже обмежене. Зі збільшенням напору води та діаметра вихідного отвору насадки витрата та дальність розбризкування води збільшуються.
Половинчасті чи щілинні насадки застосовують, якщо потрібно отримати односторонній полив. Уполовинчастій насадці дефлектор має форму половини конуса і приварений до відігнутої пластини, яка перегороджує в корпусі половину вихідного отвору. Половинчаста насадка працює аналогічно круглою.
Щілева насадка може бути отримана шляхом пропилу труби. Вода, що витікає зі щілини, має форму плоскої віялоподібної плівки. Розпад її на краплі відбувається менш інтенсивно, ніж у дефлекторних насадках, внаслідок чого поблизу насадки виникає зрошувана зона.
У відцентровій насадці вода переміщається по тангенціальному каналу корпусу, завдяки чому інтенсивно закручується, залучаючись у вихровий рух. На виході з центрального отвору верхньої кришки утворюється кільцевий потік із вільним простором у центрі. Після виходу з отвору, завдяки тангенціальним складовим швидкості, потік води розширюється, утворюючи тонку воронкоподібну плівку, яка під дією опору повітря втрачає стійкість і розпадається на краплі.
Дощувальні апарати складаються з одного або декількох стволів з наконечниками-соплами, що обертаються при поливі навколо вертикальної осі. Струмінь води, вилітаючи з сопла зі швидкістю 20 - 30 м/сек і більше, дробиться на краплі про повітря. Діаметр сопел і швидкість обертання апарата підбирають так, щоб площа, що поливається, покрилася рівномірним шаром води, а діаметр крапель не перевищував би 1,5 - 2,5 мм. Крупність крапель та інтенсивність дощу можна регулювати, встановлюючи сопла різних діаметрів (у далекоструминних 15 - 40 мм і більше, у середньоструминних 3 - 15 мм) та змінюючи тиск води.
Далекоструминні апарати високопродуктивні, але дають більший дощ, ніж короткоструминні насадки, що призводить до швидкого утворення калюж і стоку.
Середньоструминні апарати відрізняються малою інтенсивністю дощу (в середньому 0,1 - 0,2 мм/хв, можна знизити до 0,05 - 0,06 мм/хв) і невеликим діаметром крапель, завдяки чому їх можна застосовувати для дощування великими поливними нормами ( 500 - 800 м 3 /га та більше). Для збільшення площі захоплення та скорочення середньої інтенсивності дощу використовують дощувальні апарати з подовженими стовбурами та апарати імпульсної дії.
За принципом дії дощувальні машини та установки поділяють на позиційні та працюють у русі.Позиційні установки складаються з розбірного розподільного трубопроводу з гідрантами та двох дощувальних крил з короткоструминними насадками або середньоструминними апаратами. Поки одне крило працює, друге переносять на нову позицію. Продуктивність установок 0,28 - 0,30 га/годину при нормі поливу 300 м 3 /га. Позиційні короткоструминні дощувальні машини є двоконсольною дощувальною фермою, що навішується на вежу самохідної гусеничної опори. Нижнє ребро консолі - водопровідна труба (зовнішній кінець її з'єднаний з гідрантом трубопроводу) з відкрилками, на яких укріплені насадки. Продуктивність машин 0,6 – 1,4 га/год.
Позиційні далекоструминні дощувальні машини (причіпні,навісні та з власним двигуном) забезпечені відцентровим насосом, який засмоктує воду з тимчасового зрошувача та подає її в далекоструминні апарати. Для одночасного підживлення на машині встановлено бак для добрив. Продуктивність 0,25 – 0,8 га/год.
Дощувальні машини, що працюють у русі, складаються з двоконсольної ферми з короткоструминними насадками, що навішується на трактор. Забір води з тимчасового зрошувача за допомогою відцентрового насоса. Продуктивність 0,85 га/год.
Для дощування можна приєднувати далекоструминні апарати безпосередньо до гідрантів стаціонарної закритої зрошувальної системи, що дозволяє автоматизувати полив. Дощувальні агрегати - це дощувальні машини, забезпечені насосно-силовим обладнанням для забору води з каналу (трубопроводу), створення потрібного напору та подачі в дощувальні насадки (апарати).
Переваги та недоліки дощування
Дощування - найбільш ефективний та перспективний спосіб поливу. Воно має такі переваги, порівняно з поверхневим зрошенням: повна механізація робіт; поливна норма регулюється точніше і в широких межах (від 30 - 50 до 300 - 800 м 3 /га і більше), що дозволяє створювати водно-повітряний режим ґрунту, близький до оптимального, та регулювати глибину промочування ґрунту; можна поливати ділянки з великими ухилами та зі складним мікрорельєфом.
Забір води можливий із каналів, що йдуть у виїмці, а також із закритої мережі; виключаються роботи з вироблення поливних борозен, валиків, вивідних борозен, покращуються умови механізації посіву, посадки, обробки та збирання сільськогосподарських культур; покращуються мікроклімат та розвиток кореневої системи, активізуються процеси асиміляції, підвищуються родючість ґрунту та врожай сільськогосподарських культур. Запланований урожай можна отримати за менших (на 15 - 30 %) витрат води, ніж при поверхневому зрошенні; можна одночасно з зрошенням вносити у ґрунт добрива. У передгірських районах для дощування можливе використання природного тиску.
До недоліків дощування можна віднести:
- Високі витрати металу на виготовлення дощувальних машин, труб та апаратури (40 - 100 кг на 1 га); - велику енергоємність процесу дощування (40 - 100 кВт/год на 1 полив при m = 300 м 3 /га); нерівномірність поливу при вітрі; - неможливість глибокого промочування важких ґрунтів при високій інтенсивності дощу без утворення калюж та поверхневого стоку; - недоцільність використання на важких ґрунтах в умовах сухого та спекотного клімату.
Дощування найбільш широко застосовують на безухильних і малоухильних ділянках із ґрунтами середньої та високої водопроникності для поливу овочевих, технічних, зернових культур, садів, розплідників, лук у зоні недостатнього зволоження, де зрошення лише доповнює природні опади у посушливі періоди. Зрошення дощуванням незамінне на ділянках зі складним рельєфом, з близьким заляганням ґрунтових вод, зі слабозасоленими і просадними ґрунтами.
Вимоги до дощувальних машин та установок
Розрізняють агробіологічні, екологічні та техніко-економічні вимоги. До агробіологічних слід віднести вимоги, що забезпечують оптимальні (раціональні) умови постачання рослин водою, екологічним – збереження ґрунтів та їх родючості та техніко-економічним – підвищення продуктивності, зниження енергоємності тощо.
Агробіологічні вимоги полягають у наступному. Для досягнення малоінтенсивного (безстресового) впливу процесу зрошення на рослинивідношення інтенсивності водоподачі до інтенсивності водоспоживання повинно знаходитися в межах 1 - 50. Відхилення від середнього шару дощу, що випав, не повинно перевищувати ±25 % для машин з коротко- і середньоструминними і ±30 % - з далекоструминними апаратами. Для збереження рослин від механічних ушкоджень у процесі підготовки та проведення поливів коефіцієнт їх ушкодження не повинен перевищувати 0, 5 - 2,0 %, а середньокубічний діаметр крапель дощу d - 1 мм.
Для попередження водної ерозії ґрунту швидкість руху потоку води в поливному борозні повинна бути меншою критично допустимою з умов нерозмивності ґрунту, а для попередження калюжеутворення та стоку середня інтенсивність дощу повинна бути меншою або дорівнює швидкості вбирання води в ґрунт. Щоб виключити руйнування ґрунтових агрегатів під дією ударів крапель дощу, їх діаметр не повинен перевищувати 1,5 мм для коротко- і середньоструменевих і 1,8 мм для подальшого струминних апаратів.
Техніко-економічні вимоги включають велику кількість показників. Однак до найважливіших з них відносяться ефективне використання землі, продуктивність машин та енергоємність виконуваного ними процесу. Коефіцієнт земельного використання, що враховує втрати площі під зрошувальною мережею та поливною технікою, повинен дорівнювати або більше 0,97.
Колісний дощувач широкозахватний ДКШ-64А "Волжанка"
Дощувальна машина "Волжанка" використовується при зрошенні дощуванням зернових, овочебахчових та технічних культур, багаторічних трав, лук і культурних пасовищ. Підключається до стаціонарних зрошувальних мереж або розбірного трубопроводу. Залежно від мережі, що використовується, машина може експлуатуватися з дистанцією між гідрантами 18 і 24 м.
Дощувальнамашина ДКШ-64А "Волжанка" здатна виробляти різні види поливів: вегетаційний (різними нормами), передпосівний, вологозарядковий та ін. ,ДКШ-64А-03 - 600 м,ДКШ-64А-04 - 400 м.
ДКШ-64А має два поливні крила, розташовані по обидва боки поливної мережі. Кожне крило складається з зрошувального трубопроводу, опорних коліс, дощувальних апаратів, вузла приєднання, приводного візка з двигуном внутрішнього згоряння та реверс-редуктором, а також кінцевої заглушки. На машині змонтовані дощувальні апарати, обладнані соплами діаметром 7 та 8 мм, що дозволяє варіювати відстань між гідрантами (18 та 24 м) та залежно від водопроникності ґрунту інтенсивність поливу. Предбачено можливість внесення з поливною водою розчинних мінеральних добрив за допомогою двох гідропідгодівниківГПД-50.