Sprinklerbevattningssystem:Typer, fördelar och nackdelar
Introduktion
Vad är sprinklermetoden för bevattning?
Sprinklerbevattningssystem innebär användning av ett trycksatt rörnät för att leverera vatten till sprinkler, munstycken, eller jetstrålar som sprutar vatten i luften, som faller till jorden som ett konstgjort regn.
Genom att välja rätt munstycksstorlek och tryck, en sprinkler kan styras för mängden vatten som ska appliceras och området som ska täckas.
Vad är sprinklerbevattning?
Sprinklerbevattningssystem kan definieras som ett trycksatt system, där vatten distribueras genom ett nätverk av rörledningar till och i fältet och appliceras via sprinklerhuvuden eller vattenapplikatorer.
Typer av sprinklersystem
Vilka typer av sprinklerbevattningssystem finns det?
Sprinkleranordningar och sprinklersystem finns i många varianter. Det finns många olika typer, storlekar, priser, och kapaciteten hos sprinklerbevattningssystem.
Här är några beskrivningar av de vanligaste typerna:
Systemet använder laterala rörledningar med sprinkler placerade med jämna mellanrum. Det här är en periodisk flyttning typ av sprinklerbevattningssystem.
Ofta, sidorör är gjorda av aluminium och finns i sektioner om 20, 30, eller 40 fot. Varje skarv av röret har en speciell snabbkoppling.
Vanligtvis, sprinkler är monterade på en rörledning så att de kan arbeta ovanför grödan. Stigröret för dessa typer av sprinkler kan vara kort i fruktträdgårdar så att de fungerar under trädkronorna.
Rörkopplingar ansluter stigarna till laterala, där tvärsnittslängden bestäms av sprinkleravståndet.
Sprinklersidor installeras på en plats och används tills önskad vattenapplicering har slutförts.
Efter detta, sidoledningen demonteras och flyttas till nästa bevattningsplats. Sprinklersystem av denna typ har en låg initial kostnad, men ett högt arbetsbehov.
De flesta grödor kan odlas med denna typ av sprinklerbevattningssystem. Dock, grödor som majs blir svåra att bevattna när grödan börjar mogna.
2. Solid Set och Permanent sprinkler bevattning System
I denna typ av sprinklerbevattningssystem, en sprinkler bevattnar från ett fast läge.
För ett fast sprinklerbevattningssystem, rörsidorna flyttas in på fältet i början av varje bevattningssäsong, och stanna där tills säsongen är över.
Detta är en permanent typ av sprinklerbevattningssystem där huvudmatningsrören (vanligtvis PVC-plaströr), laterals och sprinklers är nedgrävda i jorden.
Solid-set sprinklerbevattningssystem liknar handrörliga laterala sprinklerbevattningssystem, förutom att sidostycken placeras i tillräckligt antal så att röret inte behöver flyttas under odlingssäsongen.
Ventiler styr lateral bevattning, som leder vatten till sidorna som bevattnar vid ett specifikt ögonblick.
I det solida sprinklerbevattningssystemet, arbetskraft krävs i början och slutet av bevattningssäsongen, men det är minimalt under bevattningsperioden.
3. Side Roll sprinkler bevattningssystem / Wheel Line sprinkler bevattningssystem
Vid sprinklerbevattning på sidan, ett rör fungerar som axel för sidolinjen, som är monterad på hjul. Det här är en periodisk flyttning typ av sprinklerbevattningssystem.
Hjulets radie väljs noggrant så att när sidorna flyttas, de rensar skörden.
För rektangulära fält, ett sprinklerbevattningssystem fungerar bäst.
Detta sprinklerbevattningssystem flyttas från den ena bevattningsplatsen till den andra med hjälp av en drivenhet. Drivenheten är vanligtvis en luftkyld diesel- eller bensindriven motor placerad mestadels i mitten av sidorna.
4. Traveling Gun sprinkler bevattning Systemet
Denna typ av sprinklerbevattningssystem använder sprinkler med hög volym och högt tryck som kallas " vapen ". Vatten matas till pistolen av en flexibel slang ansluten till trailern eller från ett dike som trailern passerar genom. Denna typ av bevattning kan också betecknas som regnpistol bevattning.
En operatör får använda pistolen i ett fast läge under den specificerade tidsperioden, flytta den sedan till nästa bevattningsplats. Dock, den mest populära tillämpningen av denna typ av sprinklerbevattningssystem är kontinuerlig rörelse, där pistolen stänker medan den rör sig.
I de flesta fallen, en delcirkelsprinkler används, köra genom 80–90 % av cirkeln för att uppnå maximal enhetlighet och tillåta släpvagnen att köra framåt på torr mark.
Trots att dessa system kan appliceras på de flesta grödor, deras stora droppar och höga spridningsmängder lämpar sig bäst på grova jordar med höga intagshastigheter och grödor som ger bra marktäckning.
5. Center Pivot sprinkler bevattning system och linjär rörelse sprinkler bevattning system
Dessa typer av sprinklerbevattningssystem är en delmängd av kontinuerlig rörelse lateral sprinklerbevattningssystem.
Denna typ av sprinklerbevattningssystem har ett centralt pivotsystem som består av en enkel sprinkler i sidled som stöds av en serie torn.
Eftersom tornen är självgående, lateralen roterar runt en vridpunkt som är placerad i mitten av det bevattnade området.
Att cirkumnavigera genom en hel cirkel kan ta allt från en halv dag till några dagar.
Under konstruktion, ett sprinklerbevattningssystem med linjär rörelse liknar mittpivotsystemet, med undantag för att ingen ände av rörledningen är fixerad.
I linjär rörelse sprinklerbevattningsmetod, hela bevattningslinjen färdas nedför fältet i en riktning vinkelrät mot sidan.
Om den laterala är längre (i centralt pivotsystem), änden av lateral kommer att färdas snabbare och det bevattna området blir större. Därför, för att kunna applicera en jämn mängd vatten, vattentillförseln måste ökas i enlighet med detta när avståndet från vridpunkten ökar.
För denna typ av sprinklerbevattningsmetod, en mängd olika sprinklerprodukter har utvecklats för att bättre matcha markens egenskaper, vattenkrav, och vattentillförselhastigheter.
Center pivot sprinkler bevattningssystem lämnar hörnen av fältet obevattnade eftersom det bevattnar i en cirkel.
Förutom att kunna bevattna de flesta åkergrödor, center pivots sprinklerbevattning kan också användas för att bevattna träd och vinrankor.
6. LEPA sprinkler bevattning System
För att minska energiförbrukningen, lägre systemflödeskapacitet, och maximera vattenanvändningseffektiviteten, många tekniker har utvecklats.
LEPA-system (Low Energy Precision Application) liknar bevattningssystem med linjär rörelse men är tillräckligt olika för att motivera ett separat omnämnande.
I denna typ av sprinklerbevattningssystem, vatten släpps ut genom sidolinjerna strax ovanför markytan i fåror genom fallrör och öppningar med mycket lågt tryck.
Fallrör utrustade med appliceringsanordningar för lågt tryck på 5 – 10 psi används för att applicera vatten på grödans tak nära markytan.
Förutom detta distributionssystem, markberedning av mikrobassänger används ofta tillsammans med denna bevattningsmetod för förbättrad avrinningskontroll.
För applikationseffektivitet på 80-talet, god mark- och vattenhushållning krävs. Jordtyper med hög jordintag föredras för denna typ av bevattning.
För att förhindra avrinning eller ojämnhet längs en fåra, det bör finnas tillräcklig ytförvaring i fårans mikrobassäng.
Krav på sprinklerbevattningssystem
1 . Jordtyp
sprinklerbevattning är lämplig för vilken jord ?
Det finns en brett utbud av jord typer och topografiska förhållanden som sprinklers kan anpassa sig till.
Till exempel, sprinklerbevattning fungerar bra på lätta sandjordar.
Dock, vissa jordar kan kräva speciella åtgärder om intagshastigheten är mindre än 0,2 tum per timme.
Sprinklers är användbara i jordar som är för grunda för ytformning eller för varierande för effektiv bevattning genom ytbevattning.
2. Fältform och topografi
Ett sprinklerbevattningssystem kan användas på vilken topografi som helst som är lämplig för jordbruk eller odling av grödor.
I vanliga fall, markutjämning är inte nödvändig.
Men, flera typer av sprinklerbevattningssystem, såsom mitttappar, kan inte användas för att bevattna udda formade fält.
3. Vattenkvantitet och kvalitet
Sprinklerbevattningssystem är mycket effektivare än översvämningsbevattningsmetoder för att laka ut salter från marken för återvinning. Det bör dock noteras att återvinningsprocessen tar lång tid.
Situationen är särskilt kritisk i områden där grundvattenytan är hög.
4. Grödor
Egenskaperna hos grödan, speciellt dess höjd, måste beaktas vid val av alla typer av sprinklerbevattningssystem. Nästan alla grödor kan bevattnas med någon typ av sprinklerbevattningssystem.
Användning av sprinkler för groning och marktäckning är ibland nödvändigt för grödor som sallad, blålusern, och sod. Vissa sprinklerbevattningssystem är idealiska för detta ändamål eftersom de ger ljus, frekventa sprayer.
5. Ekonomiskt och arbetskraftskrav
Bevattningsarbetsbehovet för sprinklerbevattning är lågt, dock är kapitalinvesteringen hög för installation av sprinklersystem.
6. Sprinklerbevattningssystem Effektivitet
Vattenbesparingseffektiviteten hos sprinklerbevattningssystem är också en av faktorerna innan man bestämmer vilket sprinklersystem som ska installeras.
Ett sprinklerbevattningssystem med central pivot och ett sprinklerbevattningssystem med linjär rörelse kan tillföra vatten med mycket hög effektivitet.
Nedan följer en tabell som visar effektiviteten för vattenapplicering av olika typer av sprinklerbevattningssystem.
Typ av sprinklerbevattningssystem
Effektivitet (%)
Periodisk förflyttning i sidled
60-75
Periodisk flytt av pistoltyp eller bomsprinkler
50-60
Fasta sidor (fast uppsättning)
60-75
Resande sprinklers (pistoltyp eller bom)
55-65
Mittled – standard
75-85
Linjär (lateral) rörelse
80-87
LEPA – center pivot och linjär rörelse
90-95
Fördelar med sprinklerbevattningssystem
Vad är fördelen med sprinklerbevattning?
1 . Den är lämplig för praktiskt taget alla typer av jordar med infiltrationshastigheter mindre än 4 cm/timme.
2. Sprinklerbevattningssystemet är lämpligt för bevattning av nästan vilken gröda som helst.
3. Lämplig för bevattning av ojämn terräng. Det finns inget behov av markutjämning.
4. Bevattningsvatten kan användas för att applicera gödningsmedel , herbicider, och fungicider ekonomiskt.
5. Jag kan användas för att skydda grödor under vinterfrost och svala grödor under sommarvärme.
6. Det finns inget behov av matningskanaler eller buntar.
7. Minskad vattenanvändning och arbetskostnader.
8. Gör det möjligt för jordbruksutrustning att flyttas.
9. Ökad skörd och sund tillväxt av grödor.
10. Mindre angrepp av skadedjur och sjukdomar.
Nackdelar med sprinklerbevattningssystem
1 . Vinden gör att sprinklermönster förvrängs och orsakar ojämn fördelning.
2. Mjuk frukt som håller på att mogna måste skyddas från sprinklersprej.
3. Hög initial installationskostnad.
4. Detta system fungerar vid 5 till 100 m vattenhöjd, så det kräver en stor mängd ström.
5. Sprinklerbevattningssystem är inte lämpligt för finstrukturerade jordar med låga infiltrationshastigheter.
6. Förflyttning av bärbara rör i vissa jordar efter bevattning kan utgöra ett problem.
Klassificering av sprinklerbevattningssystem baserat på sprutmekanism
Beroende på arrangemanget för sprutning av bevattningsvatten, sprinklersystem kan delas in i två huvudtyper.
1 . Roterande huvud
I denna typ av sprinklerbevattningssystem, speciella munstycken används för att spruta vatten. Munstyckena kan monteras på stigrör med varierande höjd beroende på applikation och behov. En sidolinje placeras vanligtvis på marken.
I ett sprinklerset, munstyckena är vanligtvis placerade mittemot varandra.
När munstycket vrids 90°, den täcker området i cirkulär form med viss överlappning från de omgivande munstyckena.
2. Perforerat rör
I detta system, sidorören är perforerade i ett specifikt mönster. Perforeringen på röret görs med jämna mellanrum. Detta möjliggör distribution av vatten med en enhetlig hastighet.
Det upprätthålls litet tryck i sidorna. Vanligtvis mindre än 1,5 kg/cm2.
En överliggande vattentank kan användas för att styra sprinklers.
På båda sidor om sidorna, det finns perforeringar. Beroende på trycket i sidan, båda sidorna sprejar en landremsa med en bredd mellan 5 och 15 meter.
Sprinklerbevattningssystem med perforerade rör har vanligtvis en hög appliceringsgrad.
Därför, den är lämplig för jordar med måttlig till hög infiltrationshastighet.
I allmänhet används detta system för att bevattna gräsmattor, trädgårdar, eller grönsak tomter vars växter är mindre än 60 cm höga.
Klassificering av sprinklerbevattningssystem baserat på portabilitet
Baserat på deras portabilitet, sprinklerbevattningssystem klassificeras enligt följande.
1 . Bärbart system
Systemkomponenter inkluderar det bärbara elnätet, undernät, sidor, och pump. För att bevattna åkrarna, systemet kan transporteras från ett fält till ett annat.
Bärbara bevattningssystem används vanligtvis för två eller tre kompletterande bevattningstillämpningar.
Bärbara bevattningssystem kan bäras manuellt eller på mekanisk väg.
2. Halvportabel
Sidorna, elnät, och undernät till ett semi-portabelt system är bärbara, men vattenkällan och pumpenheten är fixerade.
Detta system kan bevattna olika fält, men huvudvattenledningen måste förlängas med hjälp av kopplare för att ansluta till den fasta vattenkällan och pumpen.
3. Solid-set system
Under växtsäsongen, sidorna av ett solid-set system förblir fixerade på plats. Solid-set bevattningssystem används där frekvent vattning är nödvändig.
4. Semipermanent system
Alla komponenter i bevattningssystemet är fixerade, förutom sidorna, i ett semipermanent system.
Sidorna transporteras till fälten för att ansluta till huvud- eller undernätet som redan är installerat i fältet.
5. Permanent system
Permanenta system har en fast huvudledning, undernät, sidor, en vattenkälla, och en pumpenhet.
Elnätet, undernät, och sidorna är vanligtvis begravda i marken, och munstyckena är installerade på stigrören.
Detta system har en hög initial kostnad, men är lämplig för automatisering. Den är idealisk för bevattning av fruktträdgårdar.
