Журнал «Агротехника и технологии»
Капельное орошение получает все большее распространение в России. На волне спроса производство систем для такого экономного способа полива уже несколько лет осваивают и отечественные производители. Но, как и любая технология, капельное орошение не может быть панацеей. Как выяснилось, экономия воды в нашей стране не всегда означает экономию денег.
По мнению большинства опрошенных специалистов, капельное орошение в средней полосе России на полевых культурах использовать невыгодно, так как этот способ на больших площадях получается слишком затратным. Однако его рентабельность не подвергается сомнению при применении в зимних теплицах (например, на овощах и картофеле), а также на полях малых площадей.
С другой стороны, все сказанное теряет значение, если вода в каком-то регионе обходится дорого или является дефицитом. А вот на родине систем капельного орошения, в Израиле, его используют на всех культурах и на любых площадях.
Два варианта на все случаи жизни
В настоящее время выпускают два типа систем капельного орошения для открытого грунта: однолетние и многолетние. Каждый предназначен для определенных целей и имеет свои особенности.
Однолетняя лента рассчитана на один сезон применения, после чего ее утилизируют, рассказывает менеджер по продажам российского филиала израильской компании «Нетафим» (Краснодар, продажа оборудования для капельного орошения) Максим Бабкин. Такую ленту еще называют овощной (как можно догадаться из названия, ее используют на картофеле и овощах). Преимущество однолетних систем в том, что их не надо сматывать, а значит, они экономят время, деньги и человеческие ресурсы, потому что смотка — очень трудоемкий процесс.
Многолетние же ленты, которые преимущественно используют в садах, виноградниках и теплицах, в конце каждого сезона приходится не только сматывать (значительная часть хозяйств для этого даже покупают специальные устройства), но и очень аккуратно хранить. Более того, поскольку мыши, птицы и насекомые постоянно портят трубки, система на следующий год может быть уже не столь эффективной, предупреждает Бабкин.
С ним согласен менеджер компании «Королев Агрогрупп» (Россия, продажа и установка систем капельного орошения) Роман Алексеев. «Многоразовые системы приходится каждый сезон вытаскивать из земли и сматывать, а это очень трудоемкий процесс, — подтверждает специалист. — В теплицах, конечно, все проще: там не надо убирать трубки, так как отопление позволяет им работать круглый год. На полях же, ко всему прочему, приходится еще проверять систему, ведь ее портят грызуны, птицы и насекомые. Чем больше площадь, тем сложнее уследить за каждой трубкой».
В чем соль
О том, что капельное орошение — самый экономичный способ полива, известно всем. Но он, как и любая другая технология, не идеален.
Алексеев считает, что основные плюсы технологии — сокращение трудозатрат, экономия удобрений и повышение урожайности. Главный же минус — дороговизна, причем как самого оборудования, так и его обслуживания. Так что далеко не во всех регионах России можно извлечь пользу из экономии воды. «Например, в Астраханской и Волгоградской областях без капельного орошения не обойтись: там минимальное количество осадков, которых не хватит для получения хорошего урожая, — поясняет Алексеев. — Но в Тульской и Рязанской областях, не говоря уже о более северных регионах, эффективность капельных систем может не достигать желаемого. Поэтому там чаще используют дождевальные установки».
Руководитель отдела продаж компании «Евротехника» (Самара, производство и продажа сельскохозяйственной техники) Александр Антонов положительными факторами орошения дождеванием считает доступность, надежность и простоту использования.
Плюсы капельного орошения, по его мнению, особенно проявляются в засушливых зонах, где ощущается недостаток пресной воды. Немаловажной является также возможность подачи воды, питательных веществ и средств защиты растений непосредственно в прикорневую зону выращиваемых культур. Среди достоинств Антонов отметил и снижение риска заражения растений: «При капельном орошении снижается риск заболеваемости культур, так как этот способ не допускает образования капель воды на листьях, которые способствуют распространению заболеваний».
Основным недостатком капельного орошения Антонов называет значительные первоначальные капитальные вложения. «Комфортное применение этого способа возможно только в тех хозяйствах, где площадь полива не превышает 30-40 га, — утверждает он. — Кроме того, есть и другие недостатки: на капельном орошении хорошо себя чувствуют далеко не все растения. Например, огурцы и цветочные культуры предпочтительнее поливать дождеванием».
В хозяйстве «Дашковка» (Московская область, производство овощей, животноводство) и вовсе считают, что в средней полосе России при использовании весенних пленочных теплиц для выращивания рассады для полива лучше всего подойдут рампы. Дело в том, что рассадочные теплицы используются в этой зоне только с марта по апрель, и раскладывать дорогие системы капельного орошения, которые к тому же будут бездействовать большую часть года, не имеет никакого смысла.
Наиболее дорогостоящей частью оборудования для капельного орошения, как ни странно, является простая трубка, которая часто забивается водорослями и солями или повреждается, говорит Антонов. Для ее очистки требуется применять особые химические вещества. Еще одна серьезная статья расходов — использование специальных легкорастворимых удобрений для капельниц. Безусловно, урожайность после внедрения капельного орошения повысится, не отрицает специалист, но вопрос в том, какой ценой.
Однако продавцы оборудования для капельного орошения не согласны с таким мнением. Бабкин настаивает на том, что экономить воду выгодно всегда, даже на больших площадях. «Сейчас все ресурсы дорожают, а при использовании капельного орошения экономятся и удобрения, и вода, — напоминает он. — У нас есть клиенты, применяющие системы капельного орошения даже на 200 га (в Краснодарском крае и Ростовской области). Конечно, это однолетние ленты, так как их не надо сматывать каждый сезон».
От начала до конца
Допустим, выбор сделан в пользу максимальной экономии воды. Что делать дальше и какие подводные камни ожидают крестьян?
Агроном по открытому грунту компании «Королев Агрогрупп» Анатолий Удовенко расписал порядок решения вопросов перед заказом капельного орошения следующим образом. «Прежде всего надо подумать об источнике воды. Что это будет — скважина, канал или река, — абсолютно не имеет значения, главное, чтобы вода соответствовала необходимым параметрам для хорошего роста и развития растений. Например, важно, чтобы количество солей и pH соответствовали норме. Но вне зависимости от качества источника, хозяйству необходимо иметь фильтровальную станцию», — советует специалист.
Фильтровальные станции, поставляемые вместе с системами капельного орошения, немного отличаются друг от друга, рассказывает Удовенко. Фильтры бывают песчано-гравийные, сетчатые, пластинчатые, которые используют с учетом величины участка и источника воды. На большом участке устанавливается несколько фильтров.
Лучше отдать предпочтение насосу с мощностью не меньше четырех атмосфер. «При таком давлении фильтровальная станция с автоматической очисткой воды сама себя очищает и промывает фильтр», — поясняет специалист. Еще, по его словам, на системе должны обязательно стоять клапаны регулирования давления. Чтобы на «входе» и на «выходе» было нормальное давление, как раз и нужен такой клапан, объясняет Удовенко.
Если с тем, какой должна быть система очистки, все понятно, то с источниками воды обычно возникают проблемы, особенно на юге, где всегда ощущался недостаток влаги и где системы водоснабжения давно устарели. Во времена СССР из бюджета государства выделялись средства на прокладку мелиоративных каналов, но сейчас многие из них пришли в негодность, к тому же их всегда не хватало.
Региональный менеджер по оборудованию для дорожного и промышленного строительства компании Trimble (Москва, развитие и внедрение систем автоматического управления на базе ГЛОНАСС/GPS) Михаил Синкевич считает, что в некоторых условиях аграриям проще и дешевле рыть каналы. «В России подача воды по трубопроводам на поля редко где налажена, поэтому влага поступает в систему орошения из открытых каналов, — рассказывает он. — Но они требуют постоянного обслуживания. Хозяйствам минимум каждый год приходится заниматься их чисткой, углублением, формируя правильный уклон дна, чтобы вода поступала именно в том объеме, который необходим системам капельного орошения».
По словам Синкевича, иногда всего 0,2 градуса уклона в канале могут стоить тысяч кубометров воды в сутки, поэтому канал поддерживают даже в течение сезона. Это достаточно трудоемкий процесс, если его делать традиционными средствами нивелирования (вид геодезических измерений), но сейчас появились альтернативные методы на базе систем автоматического нивелирования для экскаваторов или траншеекопателей, которые позволят рыть новые, профилировать и обслуживать уже работающие каналы (даже заполненные водой) без геодезического обеспечения и визуального контроля машинистом, говорит Синкевич. «Конечно, в каждом конкретном случае все индивидуально, но чаще всего каналы выгодно применять, когда расстояние до источника воды превышает один километр, — полагает он. — На расстоянии до километра воду можно закачивать насосами самой системы орошения. Однако зачастую на юге реки находятся очень далеко от полей».
Возможно, хозяйству будет выгодно подавать воду через трубопроводы, но их прокладка тоже стоит денег. «В этом случае придется терпеть постоянные траты на электроэнергию, которая необходима для работы насосной станции. Все же, когда вода течет сама, расходов получается меньше хотя бы в долгосрочной перспективе», — полагает он.
Система есть — будут и проблемы
Трудности, с которыми сталкиваются практики при эксплуатации систем капельного орошения в открытом грунте, как выяснилось, однотипны: забивание и повреждение капельных линий, а также дороговизна водорастворимых удобрений для этого оборудования. Впрочем, Удовенко утверждает, что правильно настроенная система сбоев давать не должна: «Если насос подает нормальное давление, фильтровальная станция работает хорошо и качество воды соответствует требованиям, то система должна работать без поломок. Конечно, немалую роль играют и водорастворимые удобрения. Для систем капельного орошения используют только удобрения, свободные от высоких доз натрия, хлора и других вредных примесей».
Во избежание неполадок специалист из «Королев Агрогрупп» рекомендует проделывать две простые операции. Чтобы не забивались капельные линии, он советует применять ортофосфорную кислоту, которая используется как фосфорное удобрение, подкисляет среду и промывает капельницу. «Перед началом эксплуатации капельниц, после того как через них пропустили воду, рекомендуется добавить в систему инсектицид «Актара» (фирма Syngenta) в расчете 100 г на 1 га. Это защитит от вредителей, например, от личинки кубанского щелкуна-«проволочника», который часто повреждает капельные линии», — рассказывает агроном.
При использовании систем капельного орошения в открытом грунте тоже есть свои секреты. Для того чтобы получить высокий урожай, Удовенко советует строго придерживаться норм. Влажность почвы должна быть от 65% до 90% в зависимости от возделываемой культуры и периода вегетации. Овощи принадлежат к числу культур, требовательных к высокому плодородию почвы. Кроме того, требования овощных растений к условиям минерального питания сильно изменяются в процессе онтогенеза. Поэтому решающее значение имеет фертигация — совместное внесение в почву воды и удобрений, считает специалист. В основу этого метода, объясняет он, положено использование систем капельного орошения с одновременной подачей раствора удобрений, что дает возможность постоянно поддерживать влажность почвы в оптимальной пропорции в системе «вода-воздух» и подавать растениям удобрение небольшими дозами. «Такая система позволяет вносить точно дозированное, сбалансированное количество элементов питания с учетом фаз роста растений. При таких условиях растение способно проявить свои потенциальные возможности и дать максимальный урожай», — заключает Удовенко.
С системами капельного орошения, находящимися в теплицах, тоже проводят специальные профилактические операции. Директор научно-производственной фирмы «Фито» (Москва, производство оборудования для теплиц) Игорь Соколов согласен с Удовенко, что прежде чем подать воду в систему капельного полива, нужно позаботиться о ее качественной фильтрации, иначе отверстия в капельницах забьются. Специалистов тепличных хозяйств беспокоит и отложение солей в системе. Чтобы трубки служили дольше, после каждого сезона нужно промывать капельницы сначала водой, а затем раствором кислоты с рН=2, рекомендует Соколов.
Но есть одна проблема, которую не решить даже самому продвинутому хозяйству — удорожание удобрений. Главный агроном совхоза «Весна» (Саратов, тепличное хозяйство, специализирующееся на производстве защищенного грунта, 24 га) Илья Критский жалуется на растущие цены: «Капельные системы орошения требуют, как правило, хороших водорастворимых удобрений, а они в основном импортные, отечественных аналогов практически нет. В этом году цены на них взлетели в 2-2,5 раза».
Впрочем, есть и еще одна трудность, о которой большинство крестьян забывают упомянуть. Это опасность засоления пашен из-за избыточного полива. Системы капельного орошения, как утверждает Антонов из «Евротехники», тоже могут вредить окружающей среде. Варварским поливом, по его данным, уже испортили почвы в одном из астраханских хозяйств.
Что же касается поломок оборудования для капельного орошения, то на них аграрии, как правило, не жалуются. В совхозе «Весна» уже на протяжении девяти лет используется израильское, голландское и российское оборудование: на12 га применяется российская «Фито», на 6 га — голландская «Прива» и на оставшихся 6 га — израильские системы «АИК». Отечественное оборудование, по словам Критского, менее надежное, но детали доставляются в течение 24 часов. В случае же выхода из строя импортного до привоза нужной запчасти может пройти до двух недель. Несмотря на это, если есть деньги, он советует коллегам покупать импортное оборудование как более надежное, предупреждая, правда, что разница в цене может достигать 40%.
Как изобрели капельный полив
Капельное орошение использовали еще в древности, закапывая в землю глиняные горшки, наполненные водой. Вода из них постепенно просачивалась в почву.
Современные системы изобрели только в 1950-х. В начале 1930-х годов один израильский фермер обратил внимание на большое дерево на своем дворе, росшее, на первый взгляд, «без воды». Пытаясь разобраться в этой загадке, он пригласил к себе инженера Симху Бласса (Simcha Blass).
Чтобы узнать, в чем дело, тот стал копать сухую поверхность почвы. Оказалось, что вода из подтекающего соединения в трубе была причиной небольшой влажной зоны вокруг дерева. Вода питала только его корни и никакого другого растения.
Идея полива маленькими каплями воды запала в голову Блассу. Так родилась концепция капельного орошения. Во время своих экспериментов с новой системой Бласс осознал высокий потенциал своего открытия и начал искать пути внедрения его в практику. Однако изобретателю не хватало подходящего материала для трубок. Такой материал стал доступен только в начале 1950-х, когда получила распространение пластмасса.
В 1956 году Симха Бласс ушел с государственной службы и открыл свою частную инженерную фирму «Нетафим» в партнерстве с кибуцем Хатцерим (Hatzerim), где продолжил работу над системой орошения со своим сыном Ешаяху (Yeshayahu).
Первая экспериментальная система
этого типа была сделана только в 1959 году. В начале 1960-х Бласс наконец сконструировал рабочий вариант и запатентовал его.
Источник: www. mfa.gov.il,
www.hatzerim.org.il, www-sul.stanford.edu
Важные мелочи
Так как системы капельного орошения изначально создавались под жаркий климат, в российских условиях у них выявляется целый ряд недостатков, о которых знают специалисты с опытом применения такого полива. Руководитель инженерного отдела компании «Агротехнологии» (Санкт-Петербург, поставка и установка сельскохозяйственного оборудования и техники) Владимир Павлов рассказывает, что плотные и толстые трубки многолетних систем, созданных под жаркий климат, убирать и раскладывать сложно, тогда как с лентой капельного орошения обращаться гораздо проще.
В последнее время заметен рост спроса на однолетние ленты, потому что гораздо выгоднее и дешевле покупать новую бобину ленты и раскладывать ее механическим путем, чем каждый год мучится с многолетней, утверждает он. К тому же для смотки многолетних систем нужны крепкие мужские руки, а на полях в основном женщины, которым проще смотать легкую ленту.
Если говорить о цене, то дождевание, по данным Павлова, обходится примерно в €700-1000 на га, а капельное орошение — в €1300-2000. Цена зависит от культуры, на которой будет применяться полив, потому что под нее подбирают расстояние междурядий, размер полей, уклоны на них и удаленность от источника воды.
В закрытом грунте тоже есть свои особенности. До некоторых пор основным элементом полива была трубка, которая лежала на субстрате с отходящими от нее несколькими усиками к каждому растению, но эта технология хороша только для пакетов, объясняет Павлов. Если в хозяйстве просто грунтовая грядка или малообъемная технология, то гораздо удобней проложить ленту, считает специалист, потому что усики очень быстро забиваются и их приходится прочищать продуванием. У лент, по его словам, щелевидные отверстия не забиваются, и сезон они чаще всего работают нормально.
Накипь в системах капельного орошения
Любая система капельного орошения рано или поздно изнашивается, вызывая необходимость заменять отдельные ее части. Во многом этому способствует накипь, оседающая на стенках трубок и других составных частях системы. Образуется она потому, что вода содержит соли магния и кальция, которые постепенно накапливаются на внутренних поверхностях. В результате накипь снижает производительность оборудования и со временем выводит его из строя.
Обычно для борьбы с отложениями солей используют химические реагенты. Однако проблему можно решить и безреагентным методом с помощью современного оборудования, позволяющего избавиться от нежелательного воздействия солей магния и кальция — так называемых нейтрализаторов жесткости воды. Они конструктивно представляют собой мощную магнитную систему в корпусе из специальной нержавеющей стали.
Принцип действия этого оборудования очень прост. Под действием магнитного поля меняются физические свойства воды (при том же самом ее химическом составе). В результате соли кальция и магния теряют способность образовывать плотный камень, избавляя владельца системы капельного орошения от необходимости чистить ее.
Сам прибор по гарантии работает 49 лет, увеличивая работоспособность оборудования на годы. Такой длительный срок объясняется тем, что магниты не ломаются и теряют не более 0,2% мощности за 10 лет.
По словам инновационного директора компании «Рунга» (Москва, производство нейтрализаторов жесткости воды) Александра Маркова, приборы подобного рода не являются чем-то принципиально новым. Они возникли в конце 1980-х годов, когда был разработан магнитный материал нужной мощности.
Сейчас нейтрализаторы используются почти везде, где есть необходимость нагревать или испарять воду. Особенно популярны они в Германии, Чехии, Австрии и Италии. А вот в России эти эффективные и надежные устройства еще только завоевывают доверие покупателей. По результатам работы предприятия «Рунга» хороший спрос на нейтрализаторы отмечен в областях с повышенной жесткостью воды: Поволжье и Южном Урале.
Как отмечает Марков, в сельском хозяйстве более востребованы компактные приборы стоимостью 1,4-3 тыс. руб. Нейтрализаторы «промышленного масштаба», произведенные в России, стоят порядка $1 тыс., а их импортные аналоги — более $3 тыс.
