Вола из короткоструйных дефлекторных насадок выбрасывается с относительно небольшой скоростью, и давление обычно не превышает 0,5-1,5 атмосферы.
Поэтому диаметр водяного зонтика невелик. А раз так, приходится на одной машине ставить множество насадок, чтобы обработать сразу большую площадь. В связи с этим короткоструйные машины отличаются относительной громоздкостью. Чаще всего они выглядят как длинные, смонтированные на тракторе или специальных колесных ходах фермы. По трубам этих ферм и подается вода к насадкам.
Дальнеструйные машины работают при напоре от 2,5 до 8 атмосфер. Это позволяет достичь высокой скорости выброса струи из сопла, а следовательно, и значительной дальности ее полета. На выходе из насадки брандспойта элементарные струйки воды, составляющие общий поток и движущиеся у его периферии, имеют скорость, меньшую, чем центральные. Происходит это из-за тормозящего действия стенок канала брандспойта.
Поэтому крайние струи вторгаются в воздушное пространство с меньшей скоростью и летят на меньшее расстояние, чем центральные. Из-за этого поток воды постепенно утоньшается, от него отпадают струи, оказавшиеся крайними. Постепенно обнажаются все новые участки потока, место крайних занимают струйки, летящие ближе к его центру... Струя постепенно распадается и образует веер летящих капель. Идет искусственный дождь.
Есть и еще одна принципиальная разница между работой коротко- и дальнеструйных машин. И первые и вторые могут производить полив как непрерывно, так и прерывисто, меняя время от времени позицию.
Однако для короткоструйных "порционный" полив не слишком целесообразен. Чтобы обеспечить высокую производительность и равномерность, короткоструйную машину лучше всего непрерывно перемещать по полю.
В этом случае вдоль поля как бы движется сплошная туча, из которой непрерывно идет дождь.
Что же касается брандспойта дальнеструйной машины, то из соображений производительности его целесообразнее всего вращать. Тогда дождь распределяется не прямоугольной полосой, а выпадает по кругу, в центре которого находится машина. Если заставить ее непрерывно двигаться, дождь будет покрывать один и тот же участок не один, а несколько раз. Естественно, это приводит к снижению равномерности полива.
Снижает эффективность дальнеструйной машины и ветер. Уже при небольшом ветре снос капель в сторону достигает значительной величины. Это может очень сильно снизить равномерность полива. Если же учесть стремление производить как можно более мелкие капли (которые сносятся еще сильнее), то вывод напрашивается один: дальнеструйные агрегаты далеко не самый лучший источник искусственного дождя.
С другой стороны, тащить по полю громоздкую ферму из переплетений стальных труб и тросов - занятие не слишком прибыльное. Возникает поэтому вопрос:
нельзя ли найти компромиссное решение, сочетающее лучшие стороны всех ранее использовавшихся дождевальных агрегатов? Оказывается, можно.
Прежде всего вовсе не обязательно иметь огромную ферму, навешенную на трактор. Можно, например, ограничиться одной трубой, по которой и подавать воду к насадкам. Чтобы она стала более жесткой, ее следует опереть через равные расстояния на легкие колеса.
Так и сделали. Получился "колесный дождевальный трубопровод": одна длинная (до 400-500 метров) ось (она же труба) с надетыми на нее через каждые 10-15 метров опорными колесами. В зависимости от длины и конструктивного исполнения такая установка имеет один или несколько устройств для забора воды из канала и механизм передвижения. Перемещается она обычно периодически: польет полосу 15-30 метров шириной (в зависимости от напора и типа используемых насадок) и передвигается на следующий шаг. Перемещают такие установки с помощью специальной ходовой тележки, располагаемой между двумя симметричными крыльями.
Установки описанного типа - "Волжанка", "Фрегат", "Днепр" - могут применяться далеко не во всех условиях. Они рассчитаны лишь на ровные прямоугольные поля с невысокими растениями. Для полива участков неправильной конфигурации и полей с высоким стеблестоем растений приходится пользоваться более универсальными, хотя и более неудобными в эксплуатации переносными разборными трубопроводами. Возни с ними немало: с позиции на позицию их приходится перетаскивать вручную и каждый раз вновь и вновь монтировать. Если трубы стальные, то у поливальщика спина обязательно мокрая.
В последние годы дождевальные крылья все чаще делают из синтетики и легких сплавов. Поливные рукава вообще часто делают гибкими, сматывающимися на барабан. Тогда трактор или самоходная тележка может быстро разложить и сложить поливной трубопровод. Система механизации полива становится столь же простой и гибкой, как и те материалы, которые она использует для доставки воды к изнемогающему от жары растению.
- Сколько же нужно подвести воды к растению?
- Это зависит от типа водопровода. Выращивание риса, например, требует до 40 тысяч кубометров влаги на гектар, хлопчатника - до 12, а пшеницы до 3 тысяч.
- Немало. Однако все эти кубометры выливаются на землю. А сколько из них достается растению?
- Около 0,2 процента.
- И это вы называете "гибкой системой"?!
Сейчас дождевание в нашей стране применяется на четвертой части орошаемых земель. Три четверти орошается модифицированным дедовским способом - напуском или по бороздам. И тот и другой вариант обладают целым рядом неприятных особенностей.
Прежде всего расход воды. При орошении затоплением он очень велик, так как влага расходуется не прицельно. По существу, точно так же, как и при внесенпл удобрений разбрасыванием, мы снабжаем влагой не растение, а землю. В результате часть ее испаряется с поверхности каналов и полей, другая - уходит внутрь почвы и смешивается с грунтовыми водами... Крупнейшая побочная неприятность этого процесса испарения и фильтрации засоление почв...
Борьба с засолением всегда была главной (и трудноразрешимой) проблемой орошаемого земледелия.
На территории Ближнего Востока несколько тысяч лет назад разработали, пожалуй, самый кардинальный способ ее решения-засоленную с поверхности землю срезали и уносили прочь. Древние государства держали для выполнения этой операции целую армию рабов - зинджей. Однажды зинджи восстали и ушли от поработителей. И вскоре иссякла житница Древнего Востока...
В наше время засоленные слои не удаляют. Их промывают большими порциями воды. Для сброса излишков влаги в этом случае приходится применять дренаж, прием, хорошо известный жителям болотистых мест.
В некоторых случаях вносят в почву гипс, что позволяет изменить ее химические свойства: в засоленном состоянии для нее характерна шелочная реакция, растение же "любит" слегка кислую землю. При промывке и гипсовании земля освобождается от избытка растворимых солей, в результате чего она возрождается и начинает давать урожай.
Для старинной технологии орошения характерны большие затраты труда, особенно ручного. Чем больше протяженность постоянных и временных каналов, тем больше труда необходимо для того, чтобы строить, чистить и ремонтировать их. Временные оросительные борозды приходится к тому же то рыть, то засыпать...
Но что делать? Дождевальные машины не умеют ходить везде, по разным полям. Там, где растут крупные растения, колеса пройти не смогут. Не протянешь над этими полями и слишком широких дождевальных крыльев, разве что к аэростату подвесишь (есть и такой проект)...
Искусственное дождевание снижает расход воды на 30-40 процентов. И все-таки он остается большим!
Кроме того, если говорить честно, дождевальная техника так и не научилась делать хороший дождь. Вместо мелкой осенней мороси она часто "выдает" тропический ливень. В результате значительная часть воды стекает с поверхности, образует лужи. Итог - развитие водной эрозии, разрушение структуры почвы. Нередко в жаркую погоду после полива трескается земля...