به حداکثر رساندن عملکرد محصول و بهره وری منابع با آبیاری قطره ای کم--بخش 1

بسیاری از تولیدکنندگان تجاری سیستم های آبیاری قطره ای را به امید دقت خریداری می کنند. در عوض، آنها با مشکلات مداوم روبرو هستند. این مقاله فراتر از نظریه است. این یک راهنمای کامل برای فن‌آوری آبیاری قطره‌ای کم جریان-است. ما آن را با استفاده از دو سال داده های واقعی بازار و آزمایش میدانی گسترده ساختیم. ما فن‌آوری آبیاری قطره‌ای کم-جریان را تجزیه می‌کنیم و راهی روشن برای بهره‌وری و سود بهتر به شما نشان می‌دهیم.

• هزینه های پنهان «به اندازه کافی خوب»

سیستم های آبیاری قطره ای سنتی بهتر از روش های غرقابی یا بارانی کار می کنند. اما آنها اغلب ناامیدی های خود را به همراه دارند.

اختلاف جریان زیاد در یک بلوک باعث رشد و بلوغ نابرابر محصول می شود.

آب و کود از طریق رواناب سطحی و زهکشی عمیق زیر ناحیه ریشه تلف می شود.

تولیدکنندگان دائماً برای متعادل کردن هزینه‌های اولیه سیستم در برابر عملکرد و دوام طولانی مدت تلاش می‌کنند.

• فناوری جریان کم-

آبیاری قطره‌ای با جریان کم-انقلاب داده‌ها را در کشاورزی دقیق نشان می‌دهد. این فقط یک محصول متفاوت نیست. این یک طرز تفکر متفاوت در مورد عملیات است.

این راهنما به شما درک عملی و روشنی از فناوری جریان کم-می دهد. شما یاد خواهید گرفت که چیست، چرا کار می کند، و چگونه از آن با موفقیت استفاده کنید.

ما از تعاریف اولیه به مطالعات موردی اثبات شده حرکت خواهیم کرد. خواهید دید که چگونه این فناوری چالش های حیاتی کشاورزی مدرن را حل می کند. این مسیر شما برای بهره وری بهتر آبیاری و هزینه های عملیاتی کمتر است.

زبان دقت

برای تسلط بر هر فناوری، ابتدا باید زبان آن را درک کنید. آبیاری قطره ای با پارامترهای فنی اصلی تعریف می شود. اینها دیکته می کنند که چقدر در این زمینه خوب عمل کند.

نرخ جریان امیتر (L/h)

تخلیه آب یک قطره چکان در یک لوله آبیاری قطره ای در یک واحد زمان معمولاً بر حسب لیتر در ساعت (L/h) اندازه گیری می شود. در شرایط دمای مرجع 3±23 درجه، دبی آب در ساعت یک قطره چکان در فشار کاری نامی آن، مبنایی کلیدی برای طراحی، انتخاب و برنامه ریزی سیستم آبیاری است.

برای محصولات زراعی، دبی قطره چکان که ما معمولا ارائه می کنیم شامل 1.6، 1.1 و 0.8 لیتر در ساعت است. دبی اکثریت قریب به اتفاق محصولات موجود در بازار بیش از 1 لیتر در ساعت است. بنابراین، «دبی کم» که اکنون به آن اشاره می کنیم، عمدتاً مربوط به قطره چکان هایی با دبی کمتر از 1 لیتر در ساعت است.

تمایز قائل شدن بین نرخ جریانی که سازنده تبلیغ می کند و نرخ جریان واقعی که در این زمینه دریافت می کنید بسیار مهم است. طراحی سیستم و کیفیت مؤلفه، عملکرد واقعی{1}}جهانی را تعیین می‌کند.

فاصله امیتر (سانتی متر)

فاصله قطره چکان فاصله بین قطره چکان های متوالی در امتداد خط قطره است. معمولاً در سانتی متر اندازه گیری می شود.

برای اکثر محصولات مزرعه ای در مقیاس بزرگ، فواصل مشترک 20 سانتی متر، 25 سانتی متر و 30 سانتی متر است.

مارک های دیگر محصولات آبیاری قطره ای نیز مدل هایی با فاصله قطره چکان 10-15 سانتی متر ارائه می دهند. با کاهش فاصله قطره چکان، سرعت جریان در واحد طول نوار قطره ای افزایش می یابد که به طور قابل توجهی فاصله نصب یک طرفه نوار قطره را کوتاه می کند.

فاصله خطوط قطره ای (متر)

اصل اصلی نصب نوار قطره ای است"پوشش ناحیه ریشه گیاه در صورت نیاز".این به معنای تعیین سطح پوشش (تک ردیف / چند ردیف) و موقعیت خاص نوار قطره ای بر اساس فاصله ردیف های محصول، تراکم کاشت و ویژگی های توزیع ریشه است. هدف نهایی دستیابی به اهداف دوگانه است"تحویل دقیق آب به منطقه ریشه + هزینه تجهیزات بهینه".الگوهای کاشت مختلف (مانند ردیف‌های پهن-، فاصله ردیف‌های مساوی، و پخش متراکم کاشت) مستقیماً چیدمان نوار قطره‌ای را تعیین می‌کنند.

(1) پهن-الگوی کاشت ردیف باریک: لوله آبیاری قطره‌ای که در ردیف‌های باریک مدفون شده است و 2 ردیف محصول را می‌پوشاند.

محصولات معمولی و پارامترهای کاشت

ذرت:الگوی ردیف پهن-«ردیف باریک 35-40 سانتی‌متر + ردیف پهن 80-85 سانتی‌متر» نمونه‌ای معمولی از پوشش چند ردیفی است. در این مورد، نوار قطره ای در وسط ردیف باریک، با عمق 2-4 سانتی متر (دفن کم عمق) گذاشته می شود، و مناطق ریشه دو ردیف ذرت را به طور همزمان می پوشاند.

سایر محصولات مناسب:پنبه، سویا و سایر محصولات با کشت ردیفی، که معمولاً از فاصله ردیف باریک 30-50 سانتی متر و فاصله ردیف گسترده 60-90 سانتی متر استفاده می شود، نیز برای رویکرد "دفن ردیف باریک، پوشش 2 ردیف" مناسب هستند.

مزایای نصب

نزدیکتر به منطقه ریشه:هنگامی که نوار قطره ای در ردیف باریک مدفون می شود، آب پس از انتشار به سرعت به صورت افقی پخش می شود و به طور موثر ناحیه ریشه هر دو ردیف مجاور را می پوشاند، بنابراین نفوذ عمیق را کاهش می دهد (به ویژه در خاک های شنی قابل توجه است).

صرفه جویی در هزینه:در مقایسه با "یک لوله در هر ردیف"، مقدار نوار قطره ای استفاده شده را می توان تا 50٪ کاهش داد (به عنوان مثال، برای ذرت، الگوی ردیف پهن-در مقایسه با کاشت ردیف یکنواخت، 60٪ نوار قطره ای صرفه جویی می کند)، بدون اینکه بر مدیریت ردیف گسترده برای کشت تأثیر بگذارد.

(2) الگوی کاشت فاصله ردیف برابر: "پوشش تک ردیف" و "چند-پوشش ردیف"، تعیین شده با فاصله ردیف

فاصله ردیف > 1 متر: یک ردیف در هر لوله، برای جلوگیری از پوشش ناکافی

محصولات معمولی:درختان میوه (به عنوان مثال، سیب، پرتقال با فاصله ردیف 4-6 متر)، محصولات بلند اقتصادی (مانند، نیشکر، فاصله ردیف 1.2-1.5 متر).

منطق نصب: اگر فاصله ردیف‌ها خیلی زیاد باشد، یک نوار قطره‌ای نمی‌تواند نواحی ریشه ردیف‌های مجاور را بپوشاند. در خاک های لومی، گستردگی افقی ناحیه مرطوب حدود 50{5}}60 سانتی متر است. بنابراین، یک نوار قطره ای باید در امتداد هر ردیف محصول گذاشته شود. اگر فاصله ردیف برای درختان میوه بیش از 4 متر باشد و خاک لومی یا بهتر باشد، ممکن است دو نوار قطره‌ای در امتداد یک ردیف (قرار گرفته در دو طرف تاج پوشش) گذاشته شود، اما بدون اینکه شامل "پوشش چند ردیفه" شود.

فاصله ردیف 0.3-1 متر: یک ردیف در هر لوله یا دو ردیف در هر لوله، تنظیم شده بر اساس نوع خاک

محصولات معمولی: سبزیجات (به عنوان مثال، گوجه فرنگی، خیار با فاصله ردیف 0.5-0.8 متر)، محصولات مزرعه کاشت متراکم (مانند، گندم، فاصله ردیف 15-20 سانتی متر، کاشت متراکم).

منطق نصب:اگر خاک لومی باشد (با جذب مویرگی قوی)، زمانی که فاصله ردیف ها 0.8-1 متر است، یک نوار قطره ای می تواند دو ردیف را بپوشاند (اطمینان از گسترش منطقه مرطوب بیش از 80 سانتی متر). در خاک های شنی (با گسترش افقی ضعیف، فقط 30-40 سانتی متر)، یک طرح "یک ردیف در هر لوله" لازم است تا از پوشش نامناسب آب برای ردیف های مجاور جلوگیری شود.

(3) الگوی کاشت متراکم پخش: فاصله کوچک، تک لوله که چندین ردیف را پوشش می دهد (3 ردیف و بالاتر)

محصولات معمولی و پارامترهای کاشت

گندم، علف چمن:فاصله ردیف 10-20 سانتی متر، "کاشت متراکم پخش" در نظر گرفته می شود، با فاصله قطره چکان معمولا 0.25-0.5 متر. یک نوار قطره ای می تواند 3-5 ردیف از محصولات را پوشش دهد.

سبزیجات:(به عنوان مثال، اسفناج، کاهو) فاصله ردیف 15-25 سانتی متر، فاصله قطره چکان 0.3-0.4 متر، با یک لوله منفرد پوشش 2-4 ردیف.

طرح نصب

قطره چکان ها به موازات ردیف های کشت قرار گرفته اند، با فاصله 0.25-0.5 متر (با استفاده از مقدار کمتر در خاک های خشک یا شنی، و مقدار بیشتر در مناطق مرطوب تر).

به عنوان مثال، در کاشت گندم، با فاصله قطره چکان 0.4 متر، آب ساطع شده از یک نوار قطره ای می تواند به صورت افقی پخش شود تا 1 تا 2 ردیف گندم را در هر طرف بپوشاند، و در نهایت به "1 لوله که 3-4 ردیف را می پوشاند"، به طور قابل توجهی کارایی نصب را بهبود می بخشد.

(4) ردیف درختان میوه-الگوی کاشت وابسته: با توجه به شکل درخت تنظیم شده است، پوشش عمدتاً تک ردیف (بدون پوشش چند ردیفه-)

صحنه معمولی

برای درختان میوه با چیدمان نامنظم (به عنوان مثال، هلو، گلابی، با فاصله بوته 2-3 متر و فاصله ردیف 3-5 متر)، لوله های آبیاری قطره ای "در امتداد ردیف" هر درخت قرار می گیرند (یعنی مطابق جهت توزیع ریشه های هر درخت قرار می گیرند)، با یک لوله منفرد که تنها یک ناحیه ریشه را می پوشاند. پوشش چند ردیفی استفاده نمی شود، زیرا ریشه درختان میوه پراکنده و گسترده است و پوشش چند ردیفی می تواند منجر به کمبود آب در برخی از مناطق ریشه شود.

ضخامت دیوار نوار چسب (میلی متر)

ضخامت دیواره نوار قطره ای دوام، طول عمر و هزینه آن را تعیین می کند.

دیوار ضخیم تر دوام بالاتر و مقاومت بهتر در برابر آسیب های مکانیکی را ارائه می دهد. این شامل آسیب ناشی از نصب، فعالیت های میدانی و بازیابی است. با این حال، این با هزینه های بالاتر مواد و افزایش وزن همراه است.

یک دیوار نازک تر هزینه کمتری دارد و اغلب برای استفاده یک فصل-به خوبی کار می کند.

برای اکثر برنامه‌های کشت مزرعه‌ای تک فصلی، ضخامت دیواره 0.15 میلی‌متر بهترین تعادل را فراهم می‌کند. عملکرد، دوام و اقتصاد را بهینه می کند.

فشار کاری نامی (kPa/bar)

فشار کاری نامی حداکثر فشار کاری طراحی شده برای نوار قطره ای است. معمولاً در کیلو پاسکال (kPa) یا bar. 100 kPa برابر با 1 bar بیان می‌شود.

فشار داخل خط لوله یکی از مهمترین پارامترهای سیستم آبیاری قطره ای است، اما اغلب نادیده گرفته می شود. برای اینکه سیستم آبیاری قطره ای پایدار عمل کند، فشار باید الزامات طراحی را برآورده کند. اگر فشار خیلی کم باشد، اغلب منجر به انحراف قابل توجهی در جریان قطره چکان، توزیع نامناسب آب می شود و خروجی آب واقعی در مدت زمان عملیاتی طراحی شده، نیاز آبی محصول را برآورده نمی کند. از طرف دیگر، اگر فشار خیلی زیاد باشد، به راحتی می تواند باعث پارگی نوار چکه و نشت آب شود.

برای نوار قطره‌ای با ضخامت دیواره معمولی 0.15 میلی‌متر در زمین‌های صاف، سیستم را طوری طراحی کنید که فشار جانبی ورودی تقریباً 1 بار باشد.

نرخ تغییرات جریان طراحی (%)

نرخ تغییرات جریان طراحی به طور مستقیم یکنواختی آبیاری را اندازه گیری می کند. این به عنوان نسبت تفاوت بین حداکثر و حداقل دبی قطره چکان در یک بلوک آبیاری به دبی طراحی محاسبه می شود.

استانداردهای صنعتی مانند GB/T 50485-2020 چین به تغییرات جریان کمتر یا مساوی 20 درصد نیاز دارند. با این حال، طراحی‌های سیستم با عملکرد بالا باید تغییرات کمتر یا مساوی 15% را هدف قرار دهند. این امر به ویژه برای سیستم هایی که از فناوری جریان کم استفاده می کنند صادق است.

این یکنواختی کلید انتقال آب و مواد مغذی ثابت است. وقتی هر گیاهی منابع یکسانی را دریافت می کند، رشد محصول یکنواخت تر، کیفیت و در نهایت عملکرد قابل فروش بالاتری به دست می آید. اثبات بصری یکنواختی بالا، دیدن دایره‌های خیس شده با اندازه تقریباً یکسان در هر قطره چکان در طول کل خط قطره است.

حداکثر طول دویدن (متر)

حداکثر طول اجرا، طولانی ترین طول ممکن یک خط قطره ای منفرد است. این باعث می شود نرخ تغییرات جریان کمتر یا مساوی 10٪ باشد. این یک پارامتر طراحی حیاتی است.

مزیت اصلی فن‌آوری جریان کم-به‌طور قدرتمندی با تأثیر آن بر طول اجرا نشان داده می‌شود. طول های طولانی تر به طور چشمگیری طرح زمین را ساده می کند و هزینه های زیرساخت را کاهش می دهد.

 

همانطور که داده های زیر نشان می دهد، کاهش سرعت جریان قطره چکان طول اجرا را افزایش می دهد.

نرخ جریان امیتر	حداکثر طول دویدن (در زمین صاف)
1.1 L/h	136 m
0.75 L/h	172 m
0.35 L/h	280 m