W wielu regionach suchych i półsuchych-, a także przybrzeżnych obszarach rolniczych rolnicy są w coraz większym stopniu zmuszeni do polegania na źródłach wody o wysokim-zasoleniu lub{2}}złej jakości do nawadniania. Nawadnianie kroplowe w połączeniu z fertygacją pozostaje najskuteczniejszym rozwiązaniem w zakresie gospodarki wodą i składnikami odżywczymi. Jednakże wysoki poziom rozpuszczonych soli, zawieszonych cząstek i aktywność drobnoustrojów może szybko doprowadzić do zablokowania emitera, nierównego nawadniania i przyspieszonego starzenia się komponentów, jeśli nie będzie odpowiednio zarządzane.
W tym artykule przedstawiono praktyczne rozwiązanie na poziomie-systemu, które pomaga zapewnić stabilną,-terminową wydajność systemów nawadniania kropelkowego w trudnych warunkach wodnych.
Spis treści
(Ⅱ) Najlepsze materiały i konstrukcja systemu-odpornego na korozję nawadniania kroplowego
(Ⅲ) Praktyki fertygacji zapobiegające wytrącaniu się opadów i zatykaniu emiterów
(Ⅳ) Metody uzdatniania wody: zakwaszanie, sedymentacja i kontrola mikrobiologiczna
(Ⅴ) Jak kontrolować gromadzenie się soli w systemach nawadniania kropelkowego i strefach korzeniowych
(I) Wybór i modernizacja systemu nawadniania kroplowego
⒈ Kroplowniki-z kompensacją ciśnienia muszą być wyposażone w zabezpieczenie-syfon, funkcję samo-przepłukiwania i konstrukcję o szerokiej ścieżce przepływu, aby zapewnić zmniejszone osadzanie się zanieczyszczeń i dużą odporność membrany na korozję solną.
⒉ Natężenie przepływu kroplownika powinno być ściśle kontrolowane w zakresie 2,0–2,4 l/h, aby uniknąć gromadzenia się soli spowodowanej nadmiernym przepływem lub krystalizacją z powodu niewystarczającego przepływu, przy jednoczesnym dostosowaniu wielkości strefy nawadniania gospodarstwa i zapotrzebowania roślin na wodę.
⒊ Sieć rurociągów irygacyjnych musi być wykonana z materiałów-odpornych na korozję. Rury główne i boczne powinny być wykonane z PE, a złącza powinny być wykonane-szczelnie, aby zapobiec korozji systemu przez wodę o wysokim-zasoleniu, zanieczyszczeniu przepływu wody i uszkodzeniu membran kroplowników.
⒋ Należy zainstalować trzy-stopniowy system filtracji („filtr odśrodkowy + filtr piaskowy + filtr dyskowy”). Filtr odśrodkowy usuwa duże cząstki zawieszone, filtr piaskowy przechwytuje pływające zanieczyszczenia, a filtr dyskowy wychwytuje drobne cząstki (mniejsze lub równe 100 μm).
⒌ Na końcu każdej strefy nawadniania należy zainstalować zawory spłukujące, a wyloty spłukujące należy rozmieścić co 50 metrów wzdłuż głównych i bocznych rurociągów, aby ułatwić płukanie segmentowe i ograniczyć gromadzenie się pozostałości.
(II) Obsługa i konserwacja systemu nawadniania kropelkowego
⒈ Przed każdym nawadnianiem filtry należy przepłukać przez 5–10 minut w celu usunięcia nagromadzonych zanieczyszczeń. Po nawadnianiu całą sieć rurociągów należy przepłukiwać przez 15–20 minut, aby usunąć resztkową wodę o wysokim-zasoleniu.
⒉ Wymagane są cotygodniowe kontrole pobierania próbek kroplowników. Zmierz rzeczywiste natężenie przepływu, a jeśli spadną poniżej 75% przepływu znamionowego, natychmiast wykonaj płukanie pod wysokim-ciśnieniem lub czyszczenie chemiczne dotkniętej strefy nawadniania.
⒊ Filtry należy demontować i sprawdzać co miesiąc. Starzejące się lub uszkodzone elementy filtrujące należy niezwłocznie wymienić, aby zapobiec przedostawaniu się zanieczyszczeń do kroplowników i powodowaniu zużycia lub zatykania membrany.
⒋ Jeśli używasz wody o wysokim-zasoleniu, zastosuj tryb nawadniania przerywanego: każdy cykl nawadniania powinien trwać 30–60 minut, z 2–3-godzinną przerwą przed kolejnym cyklem, aby ograniczyć gromadzenie się soli i krystalizację.
⒌ Wymagana jest kwartalna kontrola membran kroplowników. W przypadku zaobserwowania stwardnienia, odkształcenia lub wycieku kroplowniki należy niezwłocznie wymienić, aby zachować równomierność nawadniania.
⒍ Podczas pracy ciśnienie w układzie musi być utrzymywane na stałym poziomie 0,15–0,25 MPa, aby uniknąć nadmiernych wahań, które mogą uszkodzić membrany i zwiększyć ryzyko zatkania.
(III) Działanie i kompatybilność fertygacji
⒈ Stosuj nawozy całkowicie-rozpuszczalne w wodzie. Preferuj azotan amonu i azotan potasu, unikając nawozów zawierających fosfor lub siarkę, aby zapobiec reakcjom z jonami wapnia i magnezu w wodzie o wysokim-zasoleniu, które tworzą nierozpuszczalne osady.
⒉ Rozpuszczone nawozy przed wprowadzeniem do systemu fertygacji należy przefiltrować przez sito o oczkach 80. Surowo zabrania się przedostawania nierozpuszczonych cząstek do rurociągu, aby zapobiec zatykaniu i zużyciu membrany.
⒊ Kontrolować stężenie nawozu podczas mieszania. Wartość EC nie powinna przekraczać 2,5 mS/cm, aby uniknąć nadmiernego zasolenia, które przyspiesza krystalizację, zatykanie i starzenie się membrany.
⒋ Po fertygacji przepłucz rurociągi fertygacyjne i system kroplowy czystą wodą przez co najmniej 30 minut, aby całkowicie usunąć resztki nawozu i zapobiec osadzaniu się krystalizacji.
⒌ Nie mieszaj nawozów fosforowych, siarczanu potasu i nawozów mikroelementowych podczas nawadniania kroplowego, aby uniknąć reakcji chemicznych, które powodują wytrącanie się osadów, zatykają kroplowniki i powodują korozję membran.
⒍ W przypadku stosowania organicznych nawozów mikrobiologicznych należy wcześniej zadbać o odpowiednią fermentację. Czas trwania nawadniania nie powinien być krótszy niż 60 minut, aby zapobiec tworzeniu się biofilmu przez pozostałości drobnoustrojów, który zatyka kroplowniki.
(IV) Wstępne oczyszczanie wody o wysokim-zasoleniu/złej-jakości
⒈ Wodę o wysokim-zasoleniu należy poddać zakwaszeniu, aby osiągnąć pH 5,5–6,5, co hamuje krystalizację węglanu wapnia i węglanu magnezu, zmniejsza zatykanie chemiczne i spowalnia starzenie się membrany.
⒉ Gdy stężenie jonów wapnia przekracza 200 mg/l, podczas obróbki wstępnej należy dodać środki chelatujące, aby zapobiec reakcjom wytrącania z innymi jonami.
⒊ W przypadku źródeł wody o dużej zawartości drobnoustrojów należy dodać kwas podchlorawy (0,5–1,0 mg/l) podczas wstępnej obróbki, aby zahamować rozwój drobnoustrojów i ograniczyć tworzenie się biofilmu.
⒋ W przypadku dużej ilości zawieszonych cząstek należy zainstalować osadnik przed systemem filtracyjnym. Wodę należy osadzić na ponad 24 godziny, aby usunąć większość dużych cząstek przed filtracją.
(V) Praktyki zarządzania terenem
⒈ Połącz nawadnianie kroplowe z okresowym ługowaniem. Wykonuj nawadnianie poprzez ługowanie co 15–20 dni, stosując 1,2–1,5-krotność normalnej objętości nawadniania, aby zmniejszyć gromadzenie się soli w strefie korzeniowej i pośrednio zmniejszyć ryzyko zatkania.
⒉ W okresach wysokich-temperatur (lipiec–sierpień) stosuj cieniowanie lub ściółkowanie, aby ograniczyć transpirację plonów i zapobiec ponownemu-przedostawaniu się soli powierzchniowej do systemu i uszkodzeniu membran kroplowników.
⒊ Regularnie usuwaj chwasty i zanieczyszczenia wokół linii kroplujących, aby zapobiec przedostawaniu się korzeni do kroplowników i zapobieganiu przedostawaniu się pozostałości rozkładu do rurociągów i powodowaniu zatorów.
⒋ Sporządź dziennik działania systemu nawadniania kroplowego, zapisując harmonogramy nawadniania, jakość wody, konserwację filtrów i wyniki kontroli kroplowników, aby ułatwić rozwiązywanie problemów i zoptymalizować zarządzanie.