Краткий ответ
Для капельного орошения овощей используют трубки низкого давления с капельницами или капельную ленту, подающие воду в корнеобитаемую зону каждого ряда или контейнера. Базовой системе нужны устройство защиты от обратного потока, фильтр 150-200 mesh, регулятор давления, подводящий трубопровод и капельные трубки, расположенные на расстоянии примерно 20-30 cm друг от друга. Рассчитывайте каждую зону так, чтобы суммарный расход капельниц не превышал доступную подачу воды.
Что такое капельное орошение овощей?
При капельном орошении овощей вода медленно поступает через капельницы или капельную ленту непосредственно в корнеобитаемую зону каждого ряда, грядки или контейнера. В отличие от дождевателя, увлажняющего всю поверхность, капельная система для овощей подаёт воду при низком давлении и малом расходе, поэтому больше воды достигает корней и меньше теряется на испарение, сток и потребление сорняками.
Одни и те же принципы применимы к домашнему огороду, товарному овощеводческому участку площадью несколько тысяч квадратных метров, тоннельной теплице с томатами или террасе с горшечными растениями. Меняются источник воды, размер каждой зоны и целесообразный уровень автоматизации. В этом руководстве рассмотрены практические схемы для грядок, растений в контейнерах и небольших ферм, необходимые комплектующие, простые расчёты параметров системы и наиболее частые ошибки, с которыми мы сталкиваемся. Более подробное описание каждого компонента приведено в нашем руководстве по системам капельного орошения.
Почему стоит выбрать капельное орошение вместо дождевания или ручного полива?
Большинство овощеводов, которым требуется регулярный полив, выбирают капельное орошение по практическим причинам:
- Меньший расход воды. В рекомендациях агроконсультационной службы Университета штата Канзас отмечается, что капельное орошение может расходовать менее половины объёма воды, необходимого для дождевания, поскольку вода поступает только туда, где находятся корни.
- Более сухие листья. Томаты, тыквенные культуры, перцы и земляника меньше страдают от болезней листьев, если листва остаётся сухой.
- Меньше сорняков. Дорожки и междурядья остаются сухими, поэтому сорняки прорастают преимущественно в увлажняемой полосе.
- Низкое давление. Большинство капельных трубок работает при давлении примерно 0.5–1 bar, поэтому воду может подавать небольшой насос, садовый кран или даже приподнятая ёмкость.
- Фертигация. Растворимые удобрения можно вводить в те же линии и подавать в корнеобитаемую зону.
- Меньше трудозатрат. Система полива огорода с таймером заменяет ежедневной ручной полив и обеспечивает более стабильную влажность.
Есть и ограничения. Без фильтрации капельницы засоряются, трубки легко повредить мотыгой или грызунам, а посевам мелкосемянных культур, таких как морковь или салат, до появления всходов часто требуется дождевание или ручной полив, поскольку увлажняемая капельницей полоса может не обеспечивать влажность всей посевной гряды.
Какая схема капельного орошения подходит для огорода, растений в контейнерах или небольшой фермы?
Большинство схем относится к одному из приведённых ниже вариантов. Указанные размеры — типичные исходные ориентиры; всегда проверяйте данные производителя приобретаемой трубки или капельницы.
| Область применения | Типичная схема | Капельницы | Головной узел и управление |
|---|---|---|---|
| Полив высоких грядок и огорода | Подводящая трубка 16 mm (1/2 in) вдоль торцов грядок, от двух до четырёх трубок со встроенными капельницами на грядку шириной 1.2 m | Трубка со встроенными капельницами, шаг 20–30 cm, расход примерно 1–2 L/h на капельницу | Кран, устройство защиты от обратного потока, фильтр, регулятор давления, таймер на батарейках |
| Полив клумб и миксбордеров | Капельная трубка, уложенная петлями по клумбе, или точечные капельницы у крупных кустарников | Трубка со встроенными капельницами или точечные капельницы 2–4 L/h | То же, что выше; отдельная от овощей зона |
| Капельное орошение растений в контейнерах | Подводящая трубка 16 mm с микротрубкой 4–6 mm к каждому горшку | Капельницы с компенсацией давления или капельницы-колышки, 1–4 на горшок | Таймер с несколькими короткими циклами в день |
| Товарный овощеводческий участок или небольшая ферма (примерно 0.1–2 ha) | Капельная лента на каждой грядке, магистрали из PE или плоскосворачиваемого рукава, один распределительный трубопровод на блок | Капельная лента, шаг 20–30 cm | Насос или водопровод, дисковый или сетчатый фильтр, клапан на каждую зону, инжектор удобрений |
| Тоннельные укрытия и теплицы | Капельная трубка на каждый ряд или капельницы-колышки в горшках, мешках или вёдрах | Капельная трубка с компенсацией давления или капельницы-колышки 2 L/h | Автоматический фильтр, электромагнитные клапаны, узел фертигации |
| Переносная система орошения для арендованных или временных участков | Система орошения, уложенная на поверхности почвы, с быстроразъёмными соединениями | Капельная трубка с более толстыми стенками, которую можно сматывать | Переносной насос или ёмкость, сетчатый фильтр, таймер с ручной настройкой |
Для культур, выращиваемых рядами, основной выбор — между тонкостенной лентой и более толстостенной капельной трубкой. В нашем сравнении капельной ленты, капельной трубки и подводящей трубки рассмотрены срок службы, стоимость и целесообразность применения каждого варианта.
Какие комплектующие нужны для капельной системы в огороде?
У любой капельной системы для огорода — от одной грядки до большого участка — одинаковая базовая структура. Головной узел устанавливают у источника воды, обычно в следующем порядке (уточните местные требования к защите водопровода от обратного потока):
- Запорный клапан, позволяющий перекрыть подачу воды в систему.
- Таймер или контроллер, если вы автоматизируете полив через кран.
- Устройство защиты от обратного потока, предотвращающее обратное всасывание воды из системы полива, в том числе с удобрениями, в питьевой водопровод.
- Фильтр. Сетчатый или дисковый фильтр 150–200 mesh подходит для большинства источников водопроводной и скважинной воды; для поверхностной воды из прудов или канав обычно сначала требуется песчаный фильтр.
- Регулятор давления, снижающий давление до расчётного значения для трубки, часто примерно до 0.7–1.0 bar для капельной ленты и садовой капельной трубки.
После головного узла необходимы подводящий трубопровод (часто из PE диаметром 16 mm или 20 mm), капельные трубки или лента, штуцерные или компрессионные фитинги, концевые заглушки или промывочные клапаны и колышки для фиксации линий. Схема системы полива приусадебного участка проста: источник, головной узел, подводящий трубопровод, поливные линии вдоль каждого ряда и закрытые концы, которые можно открыть для промывки.
Как спланировать схему капельного орошения огорода?
Перед покупкой комплектующих выполните следующие шаги:
- Составьте план участка. Нанесите грядки, длину рядов, уклоны и источник воды. Отметьте, какие культуры будут расти на каждой грядке в течение сезона.
- Измерьте расход и давление. Засеките, за какое время вода из крана наполнит ведро объёмом 10 L. Если оно наполняется за 40 секунд, расход составляет примерно 15 L/min (900 L/h). Недорогой манометр на кране покажет статическое давление.
- Выберите шаг капельниц. В песчаной почве вода больше движется вниз, чем в стороны, поэтому используйте меньший шаг — около 20 cm. На суглинистых или глинистых почвах шаг 30 cm и более обычно обеспечивает сплошную полосу увлажнения.
- Объедините культуры в зоны. Подключайте к одному клапану культуры с близкой потребностью в воде и глубиной корней: плодовые овощные культуры вместе, листовую зелень вместе, многолетние культуры отдельно.
- Рассчитайте расход зоны. Умножьте количество капельниц на расход одной капельницы. Поддерживайте расход каждой зоны примерно на уровне 70–80% от измеренного доступного расхода или разделите её.
- Проверьте длину линий. Для каждой трубки установлена максимальная длина поливной линии при заданных уклоне и давлении. Не превышайте её либо подавайте воду в длинные ряды с середины.
- Смонтируйте и промойте систему. Уложите подводящий трубопровод, подключите поливные линии, откройте их концы и промойте перед установкой заглушек.
- Проверьте распределение влаги. После обычного цикла полива выкопайте небольшую ямку рядом с капельницей и убедитесь, что влага достигает глубины корней культуры.
Пример расчёта: четыре грядки размером 1.2 × 6 m, на каждой по две капельные трубки с шагом капельниц 30 cm, дают восемь линий по 20 капельниц, то есть 160 капельниц. При расходе каждой 1.6 L/h зоне требуется около 256 L/h, или примерно 4.3 L/min, что вполне обеспечивает обычный садовый кран. Достаточно одной зоны. Участку в десять раз больше потребуются несколько зон или насос. В нашем руководстве по проектированию системы капельного орошения подробнее рассмотрены потери на трение и подбор диаметра труб.
Как работает капельное орошение растений в контейнерах?
Горшки, мешки для выращивания и посадочные контейнеры высыхают гораздо быстрее грядок, поэтому система капельного полива контейнерных растений часто оказывается самым полезным средством автоматизации для террас, крыш и тепличных культур на субстратах. Практические правила:
- Используйте капельницы с компенсацией давления, чтобы растения в горшках в конце линии получали столько же воды, сколько и возле крана.
- Подбирайте капельницы под размер горшка. Для небольшого горшка подходит одна капельница 2 L/h; крупным горшкам или контейнерам объёмом более примерно 20 L обычно нужны две или больше капельниц, размещённых с противоположных сторон.
- Поливайте короткими импульсами. Несколько коротких циклов в день лучше подходят для беспочвенных субстратов, таких как кокосовый субстрат или перлит, чем один продолжительный цикл. При выращивании на субстратах многие производители стремятся обеспечить примерно 10–30% дренажного стока, чтобы предотвратить накопление солей.
- Используйте короткие микротрубки и закрепляйте каждый конец колышком, чтобы капельницы не выскакивали из горшка.
Этот же подход в большем масштабе используют в промышленных теплицах для полива томатов и огурцов в вёдрах. Система выращивания в голландских вёдрах (Dutch bucket) — это, по сути, капельное орошение контейнеров с возвратом дренажного раствора и подачей питания из бака с питательным раствором.
Какой шаг капельниц и какая глубина увлажнения нужны распространённым овощным культурам?
| Культура | Глубина активной корневой зоны (типичная) | Количество линий на грядку шириной 1.2 m | Примечания |
|---|---|---|---|
| Томат, перец, баклажан | 40–60 cm | 1–2 | Стабильная влажность снижает риск вершинной гнили и растрескивания плодов |
| Огурец, кабачок, дыня | 30–60 cm | 1–2 | Высокая потребность в воде при завязывании плодов; сохраняйте листву сухой |
| Салат и листовая зелень | 15–30 cm | 3–4 | Неглубокая корневая система; короткие частые циклы полива |
| Лук, чеснок, морковь | 20–40 cm | 2–3 | Малый шаг капельниц; сокращайте полив перед уборкой луковиц |
| Садовая земляника | 15–30 cm | 1–2 под мульчей | Капельное орошение под мульчирующей плёнкой сохраняет плоды чистыми |
| Фасоль и горох | 30–50 cm | 1–2 | Не допускайте дефицита влаги во время цветения |
Как расширить капельное орошение до масштаба небольшой фермы?
На площади более нескольких сотен квадратных метров крана и таймера на батарейках уже недостаточно. В систему капельного орошения небольшой фермы обычно добавляют:
- Разделение на зоны с помощью клапанов. Ферму делят на участки, которые поливают поочерёдно; размер каждого участка подбирают с учётом производительности насоса или расхода источника водоснабжения. Электромагнитные клапаны позволяют контроллеру включать зоны последовательно.
- Более эффективную фильтрацию. Для скважинной воды с песком или любой поверхностной воды нужен дисковый фильтр либо фильтр с зернистой загрузкой, который можно очищать без остановки работы фермы. Дисковая фильтровальная система с автоматической обратной промывкой очищается по перепаду давления. В нашем сравнении фильтров объясняется, какой тип выбрать.
- Внесение удобрений. Инжектор Вентури или дозирующий насос добавляет в воду растворимое удобрение. В крупных тоннельных теплицах интеллектуальная установка фертигации с дозирующим насосом автоматически регулирует EC и pH, а для нескольких разрозненных участков можно использовать одну прицепную мобильную установку подачи воды и удобрений.
- Подходящий источник энергии. Там, где электроснабжение нестабильно, капельное орошение низкого давления может работать от насоса на солнечной энергии или самотёком из приподнятого бака; см. материал «Капельное орошение на солнечной энергии и самотёком».
Нужен ли таймер или контроллер орошения?
Именно автоматизация превращает капельное орошение из удобного решения в инструмент обеспечения стабильного качества урожая. Варианты — от самых простых до наиболее функциональных:
- Таймер полива с ручным запуском. Механический клапан с обратным отсчётом, устанавливаемый на кран. Он предотвращает ситуации, когда шланг забывают выключить, но запускать его по-прежнему должен человек.
- Таймер на кран с питанием от батареек. Управляет одной или двумя зонами по расписанию. Подходит для автоматического полива нескольких грядок на приусадебном участке.
- Контроллер полива для приусадебного участка. Настенный многозонный контроллер, управляющий электромагнитными клапанами, — обычный центральный элемент системы полива частного участка или домашней системы управления орошением.
- Умный контроллер с датчиками. Корректирует продолжительность полива по данным о погоде или показаниям датчиков влажности почвы и регистрирует расход воды. См. наше руководство по умным контроллерам и таймерам полива.
Какое бы оборудование вы ни использовали, составляйте график полива с учётом состояния почвы. Летом грядкам часто требуется полив раз в один-два дня, а контейнерам — несколько раз в день. Через несколько часов после полива проверьте почву на глубине 10–15 cm: если на глубине корней она сухая, увеличьте продолжительность полива; если переувлажнена, сократите циклы или увеличьте интервалы между ними.
Какое обслуживание требуется капельной системе?
Большинство неисправностей капельного орошения связано с несколькими ошибками, которых можно избежать: отсутствием фильтра или регулятора давления, превышением допустимой длины поливных линий, использованием разных типов капельниц в одной зоне и внесением удобрений без устройства защиты от обратного потока. Несложный регулярный уход сохраняет работоспособность линий на годы:
- Очищайте фильтр не реже раза в месяц, а при загрязнённой воде — еженедельно.
- Открывайте концы линий и промывайте их каждые несколько недель, а также обязательно после фертигации с фосфатами или железом.
- Обходите линии во время полива, чтобы выявлять утечки, растения, которым не хватает воды, и засорённые капельницы.
- Укрывайте линии мульчей для защиты от солнечного света и повреждений.
- В регионах с заморозками перед зимой сливайте воду из головного узла и линий.
Выбор оборудования для небольшой фермы
Садовые комплекты подходят для нескольких грядок. Но когда вы планируете зоны полива, фильтрацию и фертигацию для тоннельной теплицы или небольшой фермы, стоит правильно подобрать параметры оборудования. Mars Vertical Farm производит оборудование для фильтрации, фертигации и управления орошением на своём заводе в Шанхае и экспортирует его хозяйствам в разные страны, включая Канаду, США, Бразилию, Германию и Австралию. Ознакомьтесь с ассортиментом оборудования для орошения, фертигации и водоподготовки или пришлите нам план участка, сведения об источнике воды и список культур для получения коммерческого предложения.
