Журнал «Агротехника и технологии»
Еще в древности человек понимал важность полива растений и возводил каналы для орошения полей.
С развитием технологий в начале ХХ века были изобретены первые дождевальные машины, и у крестьян появилась возможность экономить воду. Современные дождевальные установки специалисты делят на фронтальные и круговые.
Фронтальные перемещаются по всему полю и используются для полива прямоугольных участков. Эти машины подразделяются на канальные (вода берется из канала или траншеи) и шланговые (забор воды ведется с помощью гидрантов).
Круговые дождевальные агрегаты устанавливаются в центре поля и передвигаются по кругу. Их делят на стационарные и буксируемые. Как можно догадаться по названию, первый тип машин не перемещают, а второй можно передвигать по полю.
Экономный полив
Прежде чем покупать дождевальную установку, руководители хозяйств рассматривают все альтернативные варианты. На сегодня самый сильный конкурент дождевания — капельное орошение. Однако этот способ, несмотря на невысокий расход воды, многие специалисты находят слишком дорогостоящим.
Так, Александр Чиликин, начальник отдела сбыта компании «Волгоградский завод оросительной техники и жилищно-коммунального хозяйства» («ОРТЕХ») (Волгоградская область, техника для орошаемого земледелия и оборудование для очистки воды), не считает, что у капельного орошения есть преимущества. «Скажем, американская фирма Valmont утверждает, что ей удалось создать дождевальные машины, которые по экономности расхода воды не уступают системам капельного орошения. И потом, мы пока еще не достигли той цены на воду, когда становится выгодно ее экономить», — рассуждает он.
Однако заранее предсказать, что будет выгоднее использовать в каждом конкретном хозяйстве очень трудно. Фактически все учатся на своих ошибках, и чаще всего целесообразность того или иного способа полива можно определить только на собственном опыте.
Так было в компании «Балтимор-Краснодар» (Краснодарский край, производство и переработка овощей), где применяются как дождевальные установки (две американские марки Reinke и четыре отечественные машины Кубань-ЛК), так и капельное орошение. «Возьмем для примера кабачки, — рассказывает главный агроном хозяйства Анатолий Сугаг. — Ежегодно мы выращиваем на переработку примерно 14 тыс. т этого овоща, для чего требуются огромные площади. Как-то в один из сезонов мы попробовали перевести эту культуру на капельное орошение, и себестоимость товара у нас получилась заоблачной. Так что эксперимент с капельным орошением кабачков себя не оправдал. К тому же этот овощ прекрасно себя чувствует под верхним поливом дождевальных установок, поэтому затраты на прокладывание трубок и обслуживание системы капельного орошения в данном случае были лишними».
Со своим коллегой согласен главный агроном хозяйства «Бондюэль-Кубань» (Краснодарский край, производство и переработка овощей) Юрий Марченко: «На больших площадях ни о каком капельном орошении и речи быть не может. Такой метод подразумевает ручной сбор овощных культур, поэтому это самый дорогостоящий вариант. А полив дождевальными фронтальными машинами, напротив, самый дешевый способ на единицу площади. И хотя на первый взгляд он кажется более затратным из-за немалого расхода воды, при больших площадях и доступности водоресурсов альтернативы ему нет».
На полях «Бондюэль-Кубань» используются только дождевальные установки: 10 российских (Кубань-ЛК) и 10 французских (2iЕ). Причем все машины фронтальные, с открытым забором воды, так как это самый эффективный вариант для российских условий, полагают в хозяйстве.
Тем не менее Мурад Мустафаев, менеджер по продажам компании «Дмитров Агроресурс» (Московская область, продажа сельскохозяйственной техники из Германии), отмечает четкое разделение среди хозяйств по выбору техники для полива: на юге чаще используют капельное орошение, а в центральной полосе России — дождевальные установки.
Кстати, в отличие от южных регионов, где для полива порой необходим целый парк техники, в средней полосе могут годами обходиться одной машиной. Именно так поступают в СПК «Ждановский» (Нижегородская область, растениеводство, овощеводство, животноводство, переработка сельхозпродукции).
Заместитель директора по техническим вопросам этого предприятия Сергей Микашев рассказал, что в его хозяйстве одна дождевальная установка советского производства работает уже 20 лет. Каждую весну она проходит техническое обслуживание и выполняет свои задачи без сбоев, так что менять ее не собираются. Что же касается капельного орошения, то его в «Ждановском» используют только в закрытом грунте.
Мнение практиков поддерживают и эксперты. «Различие капельного орошения и полива с помощью дождевальных установок состоит в том, как подается вода, — поясняет Нинель Коновалова, заведующая кафедрой технологии и механизации производства Коломенского института переподготовки и повышения квалификации руководящих кадров и специалистов. — Безусловно, капельное орошение значительно экономичнее по расходу воды, потому что оно целенаправленно воздействует на каждое растение и не распыляет воду по поверхности (причем при использовании этого типа можно одновременно подавать и питание). Однако капельный полив на больших площадях проводить очень дорого. Для поддержания в рабочем состоянии системы капельного орошения требуется ежегодно проводить замену магистральной и распределительной сети. Кроме того, заменяются сами капельницы и другое оборудование. Остается только насосное оборудование для подачи воды. А дождевальные установки дешевле. Поэтому они применяются на больших наделах (в основном на таких культурах, как кукуруза, пшеница, хлопок)».
Свобода выбора
Самая большая сложность, с которой сталкиваются специалисты при подборе дождевальных машин, — отсутствие четких критериев выбора. Все строго индивидуально и фактически основывается на личном опыте.
Александр Чиликин рекомендует в первую очередь ориентироваться на нужды культуры, которую собираются поливать: «Каждая из них имеет свои особенности: что-то можно поливать только корневым методом, что-то орошать сверху. Второе условие — почва, на которой растет культура. Суглинистые хуже впитывают влагу, а песчаные — лучше».
Виталий Шендеровский, главный инженер предприятия «Завод «Фрегат» (Украина, техника для сельского хозяйства, пищевой и перерабатывающей промышленности), также убежден, что единой схемы для выбора оросительной техники посоветовать нельзя. Главное — помнить о потребностях культуры и учитывать рельеф поля.
Однако часть специалистов советует вначале взвесить финансовые возможности предприятия. Именно так рекомендует действовать начальник технического отдела «Производственного объединения Кропоткинского машиностроительного завода «Радуга» Сергей Ляшко (Краснодарский край, дождевальные машины): «Первое, на что нужно обращать внимание, — цены. Затем можно думать о виде машины. Если есть возможность построить закрытый облицованный канал, то можно остановиться на фронтальных дождевальных установках. Когда рельеф поля сложный и проще закопать трубу и вывести гидранты, выбирают шланговые машины. Еще существуют круговые агрегаты, в которые вода и энергия поступают из центра поля».
После определения подходящего типа машин смотрят на параметры моделей: радиус действия (ширина захвата), расход воды, интенсивность дождя, продолжает Ляшко. Стоит также учесть тип почвы и зону земледелия. «Но поскольку здесь для каждой культуры все очень индивидуально, лучше ориентироваться на данные справочников, — говорит он. — Кстати, несмотря на то, что машины заказываются под определенные параметры, при переходе на другие культуры можно сменить дождеватели и использовать те же установки дальше».
Таким образом, главным советчиком агронома при покупке дождевальной машины пока остается агроклиматический справочник, который создан для каждого региона России. Им же пользуются при расчете норм полива, о чем будет рассказано ниже.
Железный менталитет
На подборе нужных параметров и типа машины сомнения не закончатся. Следующий этап — выбор между отечественной и импортной техникой. Впрочем, здесь сделать серьезную ошибку сложно, так как, по мнению экспертов, различия между российскими и иностранными дождевальными агрегатами минимальны.
Александр Чиликин утверждает, что «наши машины изначально ориентированы на российский менталитет» и в этом их главное преимущество. «Они работают от воды практически любого качества, в то время как импортной технике нужна только чистая вода. К тому же у отечественных агрегатов нет сложного компьютерного управления, поэтому для работы с ними не требуется дополнительно обучать персонал. Не забывайте, что уровень подготовки специалистов у нас уступает западному, поэтому необходима простота в обслуживании, — напоминает специалист. — Что же касается качества распыления и уровня расхода воды, то в этом импортная и отечественная техника принципиально не различаются». При этом начальник отдела сбыта «ОРТЕХ» сетует, что в большинстве хозяйств предпочитают закупать в основном импортную технику.
По мнению Мустафаева, предпочтения аграриев в пользу иностранных установок прежде всего связаны с надежностью и качеством зарубежных машин. «Естественно, все начинают бизнес с покупки отечественных машин, потому что они дешевле, но позже заменяют их иностранными аналогами, которые реже выходят из строя», — объясняет он.
Как выяснилось, во многих хозяйствах с равным успехом используют как российскую, так и западную технику, но при этом все же больше довольны работой зарубежных машин.
Например, по словам Анатолия Сугага из «Балтимор-Краснодар», отечественные модели слегка уступают в качестве сборки (в наших агрегатах из строя часто выходят редукторы). К тому же у них больше расход воды. По качеству полива зарубежная техника тоже немного превосходит нашу, считает специалист. «Иностранные машины к нам прибыли только в прошлом году и пока не ломались. Но, обобщая опыт использования техники, можно сказать, что российская отнимает на обслуживание больше средств».
Марченко из «Бондюэль» высказал аналогичную точку зрения: «Импортные машины дороже, но ломаются реже, поэтому по конечной стоимости получается, что они находятся примерно на одном уровне с отечественными. Но иностранная техника комфортнее для хозяйства с точки зрения обслуживания».
Как оказалось, цена воды тоже может оказать существенное влияние на рентабельность использования техники: за каждые 160 куб. м воды хозяйства «Балтимора» платят около 760 руб. Поэтому при выборе машин необходимо обращать внимание на параметр расхода воды.
Культура питания растений
Приобретенные машины необходимо грамотно применять. Здесь, как и при выборе техники, единого совета для всех быть не может. Но все же есть несколько пунктов, которые подходят для всех зон и культур. Главный из них — пользоваться справочниками, прежде всего агроклиматическими.
Коновалова из Коломенского института переподготовки и повышения квалификации руководящих кадров и специалистов рекомендует для начала узнать, какой объем воды потребляет растение, чтобы выяснить, сколько влаги понадобится для формирования определенного количества урожая в данном конкретном регионе. Если в агроклиматическом справочнике сказано, что дефицит воды наступает в период так называемой воздушной засухи, со второй декады июля по третью декаду августа, то надо помнить, что очень чувствительные культуры, такие как кукуруза, подсолнечник, картофель, овощи и бахчевые, могут пострадать без орошения. «Когда зерновые переживают засуху без полива, не происходит налива зерна. У кукурузы при таких условиях стерилизуется пыльца, в результате не образуются семена», — приводит пример эксперт.
Показатель, на который ориентируются агрономы при определении потребности культуры в воде, называется «коэффициент водопотребления». При этом целесообразность полива рассчитывается исходя из целого ряда факторов.
Важно также знать, какой полив предпочитают сорта: верхний или нижний. Ошибка может стоить части урожая. Например, все российские сорта зерновых рассчитаны на полив сверху, нижний полив не дает желаемого результата, предупреждает Чиликин: «В Узбекистане пробовали поливать наши сорта пшеницы бросковым способом (снизу), как хлопок. В результате им пришлось отказаться от этого эксперимента из-за неэффективности подобного орошения. Верхний полив особенно важен для кукурузы, причем для нее используют машины, которые разбрызгивают довольно крупные капли».
Узнать о предпочтениях сорта можно также у его поставщика или в компании, которая его вывела. Иногда такая информация содержится в государственном реестре сортов.
Осторожно, вода!
Как ни странно, использование дождевальных установок не так безопасно, как может показаться на первый взгляд.
При обслуживании машин нужно помнить, что водная «пыль», создаваемая дождевальными установками, вредна для человека, говорит Чиликин. Это необходимо знать рабочим, обслуживающим технику, чтобы они не находились в зоне распыления в течение длительного времени.
Более того, поливая растения, дождевальные установки повышают влажность воздуха на полях, что приводит к увеличению частоты заболеваемости культур, так как для многих возбудителей высокая влажность — это благоприятное условие для развития, напоминает Коновалова. «Такие заболевания, как фитофтороз, бактериальные гнили, некоторые виды фузариоза, фомоз на ряде сельскохозяйственных культур развиваются при избытке влаги, к тому же увеличивается дефицит питательных веществ, и если не проводить дополнительно подкормки, то возможно развитие непаразитарных болезней, связанных с голоданием растений», — предупреждает эксперт.
Именно поэтому Анатолий Сугаг на нежных овощных культурах советует использовать капельное орошение. Те же культуры, которые не требуют такого тщательного ухода, как овощные — кукуруза, горох, картофель — прекрасно чувствуют себя при применении дождевальных машин, отмечает главный агроном «Балтимор-Краснодар».
Многие специалисты, говоря о минусах дождевания, указывают на то, что часть влаги с поверхности почвы испаряется, из-за чего теряется львиная доля оплаченной воды. Не делает чести дождевальным установкам и провоцируемый ими рост сорняков, потому что не в пример адресному капельному орошению такие машины увлажняют все, что растет на поле.
Нельзя не отметить и опасности ирригационной эрозии, которую, по данным Юрия Сухановского, заведующего лабораторией моделирования эрозионных процессов Всероссийского научно-исследовательского института земледелия и защиты почв от эрозии, провоцируют все дождевальные установки. «Очень часто объем воды, который положено дать растению по технологической карте, не впитывается. В результате накопления влаги на поверхности почвы начинается поверхностный сток, что приводит к так называемой ирригационной эрозии», — констатирует эксперт.
Чтобы избежать этого, он рекомендует создавать такую интенсивность дождя, при которой вся влага будет впитываться в почву, не образуя луж. Как только начинается затопление, необходимо выключать машину, даже если положенная норма воды не была вылита.
Сухановский также советует обращать внимание на величину капель: «С одной стороны, мелкодисперсный полив лучше, так как в этом случае влага быстрей впитывается в почву. С другой стороны, чем больше капля, тем больше воды идет на орошение, потому что в этом случае она не так сильно сдувается ветром и медленнее испаряется. Здесь главное — найти золотую середину».
Впрочем, в хозяйствах подобных проблем от применения дождевальных установок не отмечали. В СПК «Ждановский», где их используют много лет подряд, пояснили, что эрозия происходит чаще всего при поливе склонов. То есть необходимо соблюдать элементарные правила агротехники, чтобы избежать смыва почвы.
История изобретения
Первую дождевальную установку современного образца придумал Франк Зайбах (Frank Zybach). Зайбах был обычным фермером из штата Колорадо. Однажды он посетил презентацию «современной передвигаемой» ирригационной машины, которую толкали рабочие. Именно тогда изобретатель подумал, что было бы неплохо, если бы эти установки передвигались без помощи человека.
Свой опытный образец — первую дождевальную машину кругового типа — американец собрал в течение года. В 1949 году агрегат был запатентован и получил название «Самодвижущийся разбрызгивающий аппарат Зайбаха» (Zybach Self-Propelled Sprinkling Apparatus).
Однако фермер хотел доработать машину и сделать ее достаточно высокой для работы с кукурузой и другими «рослыми» культурами. Поэтому он переехал в Небраску, где вместе с другом А. Е. Троубриджем (A. E. Trowbridge) открыл первое в истории предприятие по производству дождевальных установок. Уже на новом месте в 1952 году Зайбах получил свой второй патент на то, что в итоге стало называться круговыми дождевальными установками.
Впрочем, производство, которое после этого запустил Троубридж, не принесло ожидаемой прибыли, поскольку Зайбах продолжал дорабатывать свое изобретение. В конце концов, в 1954 году друзья продали патент с правом на 5% роялти компании Valmont, носившая тогда длинное название Robert Daugherty of Valley Manufacturing.
В первый год компания выпустила только семь установок, но не прекращала все это время совершенствовать модель. В результате нововведений инженеров компании напор воды стал регулироваться, и появилась возможность одновременно с поливом вносить удобрения и пестициды. Только после этого в 1960-х бизнес пошел в гору.
Сейчас в мире насчитывается свыше четверти миллиона круговых дождевальных установок. Однако в деле автоматизированного полива у дождевальных машин появился конкурент — капельное орошение, изобретенное в Израиле кибуцниками Симхой и Ешаяху Блассами в конце 1950-х.
На что способны дождевальные установки
Сергей Перегудов, инженер проектов НПО «Биокомплекс» (переработка и утилизация отходов), рассказал об одном из альтернативных способов применения дождевальных машин с самодвижущимся дождевателем.
Так как периоды полива (лето) и вноса навоза (весна и осень) не пересекаются, говорит Перегудов, использование простаивающих дождевальных машин позволяет существенно снизить затраты на внос навоза свиней и КРС.
Но поскольку использовать для полива исходные стоки навоза свиней и тем более КРС невозможно из-за большого количества взвешенных твердых веществ, основным требованием к подготовке стоков для применения в самодвижущихся дождевальных машинах является разделение навоза сепараторами на твердую и жидкую фракции, считает специалист. Сепараторы отделяют из жидкого навоза практически все твердые составляющие, а в получаемой жидкой фракции остаются только растворенные вещества, которые не засоряют дождевальные машины и легко перекачиваются обычными насосами.
При использовании дождевальных машин для вноса жидкой фракции навоза, как указывает Перегудов, обеспечиваются основные требования современных систем для вноса органики: минимальные затраты на внос; удобство в повседневной эксплуатации; эффективность и высокая производительность; максимальная надежность.
Специалист уверен, что наиболее эффективным является использование дождевальных машин для вноса жидкой фракции навоза небольшими животноводческими комплексами (до 1,2 тыс. голов КРС и 16 тыс. голов свиней), у которых поля находятся в непосредственной близости от ферм, так как близлежащих полей вполне достаточно для утилизации всего имеющегося объема навоза.
Для крупных хозяйств и для возможности внесения на поля, удаленные на 1-6 км, он рекомендует использовать высоконапорные дизельные насосные станции и магистральный трубопровод, к концу которого подсоединяется дождевальная машина с самодвижущимся дождевателем или буксируемый шланг. Буксируемый трактором шланг со специальным аппликатором для вноса позволяет вносить стоки навоза с большей производительностью.
Дополнительными преимуществами использования дождевальных машин для полива жидкой фракцией навоза в период вегетации Перегудов называет подкормку кукурузы на начальной стадии ее роста и полив и подкормку кормовых трав после покоса.
