ПРОБЛЕМЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ВОДНЫХ, ЗЕМЕЛЬНЫХ И ГИДРОЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ РЕСУРСОВ ЦЕНТРАЛЬНО-АЗИАТСКОГО РЕГИОНА
Морозов Александр Николаевич


Морозов А.Н.

Лекция 16. Какой же способ полива выбрать?

Успех во всяком деле зависит от двух условий:
1) правильного установления конечной цели и
2) отыскания соответствующих средств, ведущих к этой цели.
АРИСТОТЕЛЬ

 

Как бы ни были удобны и полезны совершенные средства для равномерного увлажнения почвы, покупка, установка и эксплуатация их обходится не дёшево (включая затраты на охрану от сдачи в контору по приёму "вторсырья" предприимчивыми личностями без определённых занятий).
Естественно, поэтому, применение дорогих совершенных систем увлажнения почвы используется во всём Мире там, где они дают максимальный экономический эффект. Прежде всего, это системы интенсивного земледелия и теплицы.

Где ещё возможно применение совершенных систем увлажнения почвы?
Как правило, это зоны с острым дефицитом водных ресурсов и особенно имеющие почвы с высокой степенью водопроницаемости, а также там, где вода подаётся на орошение насосами, но не может быть эффективно использована при бороздковой и другой примитивной технике полива.
Это:

  • предгорные всхолмленные территории и останцовые возвышенности (адыры);
  • высокие, хорошо дренированные террасы речных долин;
  • орошаемые земли предгорий, ограниченные стоком малых пересыхающих летом рек или родников;
  • все орошаемые земли с высоко водопроницаемыми песчаными и супесчаными почвами.

Каждый из способов полива, принципиально отличающихся друг от друга, перечисленных в разделе 12, имеет свои достоинства и недостатки, которые необходимо учитывать при выборе в конкретных экономических и природных условиях.

В каждом отдельном случае нужно аккуратно и грамотно, хотя бы мысленно, оценить возможные экономические и другие эффекты от применения совершенной техники полива и её окупаемость теми культурами, для выращивания которых она может быть использована.
Не вдаваясь в тонкости экономики, можно грубо сравнить: сколько стоит та или иная техника для совершенного полива, с учётом срока её службы, и какую прибыль она может дать за этот срок, но с учётом избавления от тех неприятностей, которые без неё не могут быть устранены.

Для примера рассмотрим пару из самых типичных случаев для многих дачников и мелких фермеров, имеющих земли, как правило, на неудобных землях бугров, косогоров, на галечниках, песках и прочих "выключках", которыми позволили нам пользоваться, (за ненадобностью для государства), ещё в социалистическом сельском хозяйстве. Это частный случай наиболее очевидного, эффективного применения совершенной техники полива. Пример который уже сегодня может заинтересовать как отдельных фермеров, так и более крупных землепользователей, имеющих такие орошаемые земли и несущих существенные затраты на эксплуатацию насосных станций при перекачке излишних объёмов воды, для покрытия потерь при несовершенных технологиях полива (или собирающихся оросить такие земли и выбирающие конструкцию системы полива).

В этих условиях, как мы говорили уже выше в разделах 8, 13 и 15, обеспечение приемлемого режима орошения при бороздковой технике полива связано с большим перерасходом оросительной воды на глубинный сброс, который достигает здесь очень значительных величин (до 400 % о чём мы уже неоднократно говорили) из-за высокой водопроницаемости и низкой влагоудерживающей способностью этих почв. Добиться высокой равномерности полива поля по площади в таких условиях чрезвычайно трудно, а потери оросительной воды на глубинный сброс, проникающие в автоморфных условиях значительно глубже почвенного слоя, растениями использованы быть не могут.
С агротехнической точки зрения, идеальными для таких условий являются частые поливы нормами, не превышающими влагоудерживающей способности корнеобитаемого слоя почвы, т.е. классический режим поливов, назначаемых по снижению влажности почвы до 0,5 - 07 от НВ (ППВ). Осуществить здесь такой режим орошения без применения совершенной техники полива практически невозможно.
Подъём воды в объёмах, значительно превосходящих биологическую потребность выращиваемых сельскохозяйственных культур в два - четыре раза, во столько же раз обходится дороже.

Представим основные положения такого расчёта в несколько упрощенном виде, чтобы его мог проделать для своих конкретных условий каждый грамотный хозяин или фермер.

Схема, поясняющая расчёты показана на рисунке 16.1.


Рисунок 16.1. Расчетная схема к оценке эффективности совершенной техники полива в случае подъёма оросительной воды на поле насосом.
1. Насос, качающий воду на поле;
2. Насос на дождевальной или капельной установке;
3. Дождеватели (или капельницы);
4. Источник воды.

Для любого хозяина в таких природных условиях представляет интерес, каким образом можно сократить издержки, связанные с подъёмом излишних объёмов оросительной воды и каким образом улучшить водоснабжение выращиваемых растений.
Чтобы фермеру решить, нужна ли ему совершенная техника полива, он должен сравнить в стоимостном выражении затраты средств на водозабор и водоподъём при несовершенной технике полива, с затратами при использовании совершенной техники полива и учесть при этом размер прибавки урожая (30…70 %) от улучшения равномерности распределения воды по полю. А также то, что трудно выразить в деньгах - возможность управлять поливом нажатием кнопки или открыти; задвижки, вместо перетаскивания воды ведром, лейкой, или беготни с тяпкой по участку и правкой каждой борозды, когда хочется отдохнуть и других дел невпроворот.

Итак, нам надо сравнить прибыли и затраты, которые мы будем иметь за время службы покупаемого оборудования.

Дождевалки, как правило, служат лет 10, а в хороших руках и все 20. Хорошие системы капельного орошения от 5 до 15 лет. Вот на эти сроки мы и будем ориентироваться, "стоит ли овчинка выделки".

Условия, принятые при расчётах:
Для всех способов полива, чтобы подать воду на поле нам будет достаточен напор чтоб только поднять воду чуть выше уровня поля, поскольку установки для дождевания и капельного орошения имеют свои насосы для создания рабочего давления в системах.

Объём закачиваемой воды для бороздкового полива, по сравнению с дождеванием, в три - четыре раза больший на величину потерь. Таким образом, затраты на закачку воды при поливе будут в три - четыре раза больше и мы получим "подарок" в виде головной боли по оплате двух - трёх лишних объёмов закачиваемой воды и, возможно, если нет естественного оттока грунтовых вод, по отводу потерь дренажом.

При капельным орошением оросительные нормы будут ещё ниже, чем при дождевании, поскольку поливается не вся площадь. Эта разница (экономия ) может достигать ~ 30 %.

При дождевании и капельном орошении прибавки урожая за счёт равномерности полива будут в размере 30…50 %, кроме того, они позволят применять самые совершенные агротехники (нулевые технологии обработки почвы).

Вместо пары поливальщиков, которые должны бегать по пятам за водой в каждой борозде при бороздковом поливе, нам придётся нанять моториста-оператора с помощником для своевременного обслуживания дождевальной установки или системы капельного орошения. А если речь идёт о даче, то тут уж сам хозяин будет "и кузнец, и жнец и на трубе игрец"… Таким образом, затраты на поливальщиков вырастут максимум на одну штатную ставку поливальщика, не более. То есть моторист-оператор будет получать вдвое больше, а помощник свою ставку поливальщика.

Стоимость насосных агрегатов с электрическим приводом составляет от 40$ до 400$ на 1 кВт установленной мощности (чем меньше насос, тем дороже его удельная стоимость). Насосные агрегаты с дизельным приводом обходятся несколько дороже.

Стоимость (примерная, принятая в расчётах) дождевальных установок ~1000$ на га, значит 1 год вам обойдётся в 100$/га минимум и 200$/га максимум (то есть, при сроке службы 5 лет - 200$, а при 10 - 100$)

Устройства для капельного полива обходится, примерно в два раза дороже (2000$/га), при сроке службы 5…15 лет, значит 1 год, соответственно, будет стоить от 133$/га до 400$/га.

Для дождевания и капельного полива напор в распределительных трубопроводах определяется типом установки, и колеблется от 15 до 60 м для дождевалок (принят в расчётах - 15 м), и от 5 до 10 м для систем капельного орошения (принятв расчётах - 10 м).

Ниже в таблицах 16.1…16.4 даны сравнительные стоимости затрат для разных видов поливной техники при разных высотах подъёма воды на поле - 0 ; 10; 20; 50 и 100 м.

В таблице 16.1 мы посчитали, как будет окупаться использование совершенных способов полива, если вода на поле подаётся самотёком, то есть без насосов. В этих расчетах мы просто исключили, как стоимость насосов и затраты на их эксплуатацию, так и издержки на обслуживание их и электроэнергию.

Предположим, что выращиваются хлопчатник по средней цене 25$ за центнер. Норма оросительная брутто - 13000 м3/га,
(при поливе по бороздам);
При дождевании оросительная норма - 6500 м3/гa, (урожайность на 30 ; выше, чем при бороздковом поливе);
При капельном орошении оросительная норма - 4550м3/aa, (урожайность на 35 % выше, чем при бороздковом поливе) Размер стоимости подъёма годового объёма воды на поле будет складываться из
нескольких компонентов:

1. Затрат на покупку насосного оборудования и напорных трубопроводов (распределяемых на срок службы) - то есть от 2,5$ * 40 кВт = 100$ до 80$ * 10 кВт = 800$ (в расчётах принято 300$).

2. Ежегодных затрат на оплату электроэнергии на подъём воды до поля для дождевания при цене за электроэнергию 0,04$/кВт.ч.

3. Ежегодных затрат на заработную плату обслуживающего персонала насосной установки - от 30 до 100$/га.

4. Затрат на покупку дождевальных установок 1000$/га, при сроке службы от 10 до 15 лет (принято 15 лет). Затрат на покупку капельных установок 2000$/га: при сроке службы от 5 до 10 лет (принято 10
лет).

5. Ежегодных затрат на оплату электроэнергии для работы дождевалок или капельниц при цене за
электроэнергию 0,04$/кВт.ч при рабочих напорах на дождевании 15 м, a для капельного - 10 м.

6. Ежегодных затрат на заработную плату обслуживающего персонала:
40 - 60$/гa.

7.Стоимость воды (эксплуатационные издержки на доставку воды к водозабору на поле - 0,005$/м3.Теперь, когда мы определились с расходами и стоимостью полученной продукции, вычислим доходы,
то есть разницу между ними.

Таблица 16.1. Сравнение видов полива для орошения хлопчатника без подъёма воды насосом


Таблица 16.2. Сравнение видов полива для орошения хлопчатника при подаче воды насосом на высоту 10 м.

Таблица 16.3. Сравнение видов полива для орошения хлопчатника при подаче воды насосом на высоту 50 м

Таблица 16.4. Сравнение видов полива для орошения хлопчатника при подаче воды насосом на высоту 100 м

На рисунке 16.2 показан сводный график, построенный по результатам материалов расчётов,
приведенных в таблицах 16.1...16.4.

Рисунок 16.2. Сводные графики зависимости прибыли от высоты подъёма воды насосами при различной технике полива, построенные по результатам материалов расчётов, приведенных в таблицах 16.1...16.4.

На рисунке 16.2 чётко прослеживается, что по мере увеличением высоты подъёма воды насосом прибыль постепенно понижается. Применение дождевания позволяет поднять прибыль намного выше, несмотря на дополнительные затраты на оборудование, а капельное орошение становится конкурентным из-за своей высокой стоимости лишь при высоте подъёма выше 65 м.
Мы привели результаты рассчётов просто в качестве примера. Приведенные рассчёты полезны для размышлений и могут в какой-то мере оказать помощь при выборе той или иной техники полива.
Следует отметить, что для разных условий, других сельскохозяйственных культур, цен на энергию и сельскохозяйственную продукцию, результаты могут существенно отличаться.
Те, кто захочет провести подобные расчёты, могут обращаться за помощью к нам.

Как связаться с нами

Вернуться на главную страницу

Вернуться к содержанию раздела



Сайт создан в системе uCoz