ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Частное техническое решение, имеющее самостоятельное значение.

С целью более рационального использования воды в условиях дефицита водных ресурсов разработаны экономичные и высокоэффективные способы орошения полей, в том числе способ мелкодисперсного увлажнения.

От обычного дождевания мелкодисперсионное отличается тем, что вода выбрасывается в воздух в сильно раздробленном состоянии. Испарение мельчайших капелек в полете, а также тонкой пленки воды, создающихся на поверхности растений и почве, приводит к повышению относительной влажности и снижению температуры воздуха. Уменьшается скорость всех видов испарения, в том числе и транспирации, т.е. мелкодисперсное увлажнение сельскохозяйственных культур в максимальной степени приближается к естественной.

У большинства исследуемых сельскохозяйственных культур депрессия фотосинтеза и угнетение ростовых процессов отмечались уже при температуре воздуха выше 25°cи относительной влажности воздуха менее 50%. В условиях Южного Урала при устранении этих критических параметров температуры и влажности воздуха мелкодисперсным увлажнением с нормой в среднем 1м ³/гaбиологические особенности, например, капусты позволяют получить более 150 т зеленой массы с гектара, а моркови и свеклы - до 100 т. Эффективность мелкодисперсного увлажнения повышается при совмещении его с дождеванием. Если на неорошаемом поле мелкодисперсное увлажнение снижало температуру на 1,0-1,5%, то при комбинированном орошении температура воздуха уменьшалась в 1,5 раза.

Специфические особенности мелкодисперсного увлажнения требуют принципиально новых технических средств механизации орошения. Для распыления жидкости применяются: термический, термо-механический, электростатический, ультразвуковой, вращающимся диском, пневматический и гидродинамический способы. Для мелкодисперсного увлажнения наиболее часто применяются два последних способа. Использование пневматических (аэрогидродинамических) диспергаторов позволяет создавать мощную струю мелкораспыленной воды. Дальность струи составляет 30-100 м. Эти аппараты малочувствительны к засоренности воды, но сложны в изготовлении и энергоемки. Гидродинамические диспергаторы (насадки) просты по конструкции, отличаются меньшей энергоемкостью и мало зависят от ветра, благодаря чему нашли более широкое применение в машинах и системах мелкодисперсного увлажнения. Главный их недостаток - высокая чувствительность к засоренности воды, вследствие чего требуется ее предварительное фильтрование.

По степени мобильности системы мелкодисперсного увлажнения подразделяются на передвижные, полустационарные и стационарные. Передвижные системы рассчитаны на работу при наличии водоисточника вблизи орошаемого участка и мобильной дождевой машины. Полустационарные системы включают в себя стационарную или временную водопроводящую сеть и полустационарную дождевую машину. В стационарной системе предусматривается перемещение только диспергирующих аппаратов. Наиболее перспективными для проведения мелкодисперсного увлажнения считаются стационарные системы, снабженные центробежными насадками с вихревой камерой. Перенос капель воды по участку осуществляется ветром (чем меньше диаметр капли, тем дальше от дождевателя она падает). При скорости ветра 5-8 м/с на высоте 2 м мельчайшие капли наблюдаются на расстоянии 60 м от аппарата.

Учитывая решающую роль ветра в процессе распределения капель, схему размещения и количество дождевателей определяют в зависимости от скорости ветра и его преобладающего направления(при треугольной расстановке требуется 5-7 дождевателей на 1 га). Система работает по режиму "увлажнение-пауза". Продолжительность цикла увлажнения зависит от водоудерживающей способности растительного покрова, метеорологических условий и составляет 20-30 мин. Пауза между увлажнениями также определяется метеорологическими условиями в приземном слое воздуха. Площадь одновременного увлажнения должна быть не менее 5-10 га.

Стационарные системы для преимущественного увлажнения растительного покрова состоят из распределительных трубопроводов диаметром 40-80 мм и рабочих трубопроводов диаметром 20-25 мм. Струйные аппараты устанавливаются соответственно высоте растений при расстоянии между ними 30 м. Рабочее давление - 0,6…0,7 МПа, время увлажнения - 100 с.

Эффективность мелкодисперсного увлажнения с дождеванием позволяет повысить урожайность яровой пшеницы на 11-20 %, картофеля - на 10-48 %, кукурузы на силос - на 11-24 %, люцерны на сено - на 3-20 %, огурцов - на 2-15 %, сахарной и кормовой свеклы - до 45 %. При этом сокращение оросительной нормы составляет: для яровой пшеницы - в 3,4-4,8 раза, для картофеля - в 2,3-2,8 раза, для кукурузы - 33-100%, для люцерны - 24-58 %, для капусты - 15-42 %, для огурцов - 2-4 %. Дополнительные затраты окупаются в течение 1-2 лет.