農場のスプリンクラー灌漑では、 パイプとスプレーヘッドを使用して、自然の降雨を模倣して作物に水を供給します。農家は農場のスプリンクラー灌漑を利用して水を均等に分配し、畑のすべての植物に適切な水分を確実に与えます。水はパイプを通してポンプで送られ、スプリンクラーヘッドから細かい水滴として放出されます。この方法は土壌表面を効果的に覆い、作物の健全な成長を促進します。多くの農場では、農場スプリンクラー灌漑の恩恵を受け、他の灌漑方法と比較して最大 25% 多くの水を節約できます。農場のスプリンクラー灌漑の使用方法は、次の表に示すように地域によって異なります。
地域/国 |
スプリンクラー灌漑を使用している農場の割合 |
ポルトガル |
23.9% |
スペイン |
~15% |
イタリア |
39.4% |
ギリシャ |
29.4% |
米国 (米国) |
約60%（灌漑型が主流） |
重要なポイント
スプリンクラー灌漑は雨のような水を与えます。作物が強く成長するのを助けます。他の方法よりも使用する水の量が少なくなります。
このシステムにはポンプ、パイプ、 スプリンクラーヘッド。田んぼに水を均一に行き渡らせる部品です。さまざまな土壌や土地の形状に適しています。
適切なポンプ、パイプ、スプリンクラー ヘッドを選択することが重要です。これにより、システムがうまく機能します。水とエネルギーの節約にもなります。
異なるものがあります スプリンクラーのタイプ。 さまざまな農場や作物に適した農家は自分たちの土地とニーズに合ったシステムを選択する必要があります。
定期的なケアとスマートな制御により、農家の節水に役立ちます。また、コストも削減され、季節を通じて作物を健康に保ちます。
農場スプリンクラー灌漑の基本
スプリンクラー灌漑とは
スプリンクラー灌漑は、 雨のように空気中に水を噴霧して作物に水を与えます。パイプとスプリンクラー ヘッドが土壌全体に水を広げます。目標は、適切な時期に作物に十分な水を与えることです。これにより、植物の生育が良くなり、水を節約できます。
スプリンクラー灌漑は、多くの土壌や作物に役立ちます。農家はこれを使用して、丘や斜面であっても、畑のすべての部分に水を確実に供給します。
スプリンクラー灌漑の主なアイデアは次のとおりです。
農場のスプリンクラー灌漑は、農家が水をより効率的に使用し、より多くの作物を栽培するのに役立ちます。それは現代の農場灌漑の重要な部分です。
仕組み
スプリンクラー灌漑システムは、井戸や貯水池などの水源からパイプを通して水を移動させます。ポンプは水をパイプを通してスプリンクラーまで押し出します。スプリンクラーは作物や土壌に水を少量ずつ噴霧します。
水は次の手順でシステム内を移動します。
ポンプは水源から水を汲み上げて圧力を加えます。
メインパイプとセカンダリパイプは、水をポンプから小さなパイプである側管に移動させます。
ラテラルはスプリンクラーヘッドに水を運びます。これらのパイプは軽くて移動が簡単です。
スプリンクラーヘッドは水を小さな水滴にして雨のように作物の上に広げます。
成分 |
水の移動と分配における役割 |
ポンプ |
水を水源から引き出し、システムに圧力を加えます。 |
メインパイプとセカンダリパイプ |
水をポンプから地上または地下の側面に運びます。 |
側面 |
本管からスプリンクラーまで水を移動するため、移動が容易です。 |
スプリンクラーヘッド |
土と作物を均一に覆うように水を少量ずつ噴霧します。 |
農家はスプリンクラー灌漑を設置する際に多くのことを考えます。水を均一に散布するには、スプリンクラー ヘッドの種類と間隔、高さ、ポンプの圧力がすべて重要です。風や天候によって、水がフィールドに落ちる様子が変化することがあります。適切な計画と注意があれば、システムは正常に機能し続けます。
農場のスプリンクラー灌漑システムは、これらの手順を使用して、作物が必要なときに必要な場所に水を供給します。これにより、植物は丈夫に成長し、農家は水を賢く利用できるようになります。
システムコンポーネント
ポンプと水源
スプリンクラー灌漑システムには、適切な水源とポンプが必要です。ポンプは井戸、川、貯水池から水を汲み上げます。水が移動するのに十分な圧力がかかります。遠心ポンプは中小規模の農場では一般的です。修理が簡単で、浅い水域でもうまく機能します。水中ポンプは井戸の奥深くまで入り、何年も使用できます。垂直タービンポンプは深井戸でも動作し、大量の水を移動させます。プロペラポンプは大量の水を移動させますが、持ち上げる距離は短いです。多くの場合、トラクターがこれらのポンプに動力を供給します。
ポンプの種類 |
典型的な使用例 |
標準的な容量範囲 (GPM) |
使用上の注意と電源について |
遠心分離 |
芝生の灌漑、中小規模の農場 |
0～5,000 |
電気、ディーゼル、ガソリン、または PTO 駆動 |
潜水艦 |
深井戸 |
300 ～ 5,000+ |
電動モーターとポンプが水没 |
ジェットポンプ |
浅井戸と深井戸 |
流量が低い |
多用途、高度なメンテナンス |
プロペラポンプ |
大容量、低リフト条件 |
0 ～ 5,000+ |
多くの場合 PTO 駆動 |
垂直タービン |
深井戸、地表水システム |
300 ～ 5,000+ |
多段羽根車、効率的 |
ヒント: 適切なポンプを選択すると、水の流れが良好に保たれ、システムの動作が向上します。
パイプとラテラル
パイプと側管は 水をポンプからスプリンクラーに送ります。 PVC で作られた幹線が農場全体に水を運びます。側線が分岐して水を作物に近づけます。農家は必要な水の量に基づいてパイプのサイズを選択します。 3/4 インチのパイプは 1 つのスプリンクラーに使用できます。 1-1/2 インチのパイプは 3 つのスプリンクラーに使用できます。丈夫で長持ちするため、ほとんどのパイプにはクラス 200 PVC が使用されています。
パイプの種類 |
材料 |
一般的な使用方法 |
直径範囲 |
幹線 |
PVC |
主な分布 |
1' ～ 3' |
側線 |
PVC |
側面 |
3/4インチ～1-1/2インチ |
フレキシブルパイプ |
ビニール |
スプリンクラーヘッドへ |
変数 |
注: 適切なサイズのパイプを使用すると、漏れがなくなり、システム内の水圧が安定します。
スプリンクラーヘッド
スプリンクラーヘッドは、水がどのように畑に広がるかを決定します。農家は作物や土地に合わせてさまざまな種類を選びます。回転式スプリンクラー ヘッドが回転して広いエリアをカバーします。それらは水の流出を防ぐのに役立ちます。インパクトスプリンクラーはアームが可動し、遠くまで水を噴射します。でこぼこした地面でもうまく機能します。固定スプレーヘッドは狭いスペースでも扇形を作ります。マイクロスプリンクラーとドリップエミッターが根元に水を供給します。こうすることで水を節約し、すぐに乾くのを防ぎます。
回転式スプリンクラー: 広い畑や散水にも適しています。
インパクトスプリンクラー: 強力で調整可能で、荒れた地面でも機能します。
固定スプレーヘッド: 小規模または中規模のエリアに最適です。
マイクロスプリンクラーとドリップエミッター: 庭や果樹園の根に直接水を与えます。
適切なスプリンクラー ヘッドを選択すると、水を節約し、作物を安全に保つことができます。
コントロール
最新の灌漑システムは、スマートな制御を使用して水と時間を節約します。コントローラーを使用すると、農家は水やりのタイミングを設定したり、天候や土壌に応じて計画を変更したりできます。一部のシステムでは、センサーを使用して土壌の水分、水の流れ、圧力をチェックします。多くの農場では、リモート コントロールや電話アプリを使用して、どこからでも水やりを監視および管理しています。これらのスマートな制御は、農家が迅速に行動し、植物を健康に保つのに役立ちます。
スマートな制御により、水の使用量が 40% 以上削減され、光熱費が削減され、農業がより良くなります。
スプリンクラー灌漑の種類
スプリンクラー灌漑では 作物に水をやるさまざまな方法があります。農家は、畑、作物、水源に基づいてシステムを選択します。それぞれのタイプに特徴や良い点があります。
センターピボット
センターピボットシステムは中心点を中心に回転します。
スプリンクラー付きの長いパイプが車輪付きの塔で支えられています。
電気モーターはシステムを大きな円を描いて動かします。
ノズルのサイズが中央から端に向かって変化し、均一な水が得られます。
これらのシステムはそれぞれ最大 125 エーカーに水を供給できます。
米国、オーストラリア、ブラジルでは一般的です。
センターピボット灌漑は非常に効率的で、多くの場合 85% 以上です。
蒸発による水分の損失を防ぐのに役立ちます。
センターピボットシステムは、大きくて平らなフィールドで最も効果的に機能します。トウモロコシ、大豆、小麦などの作物に適しています。
横方向の移動
横移動システムは直線移動とも呼ばれ、フィールドを直進します。このシステムは、固定されたセンターではなく、移動するタワーを使用します。水は地下の運河やパイプから来ます。この方法は、穀物や牧草地などの列のある畑に適しています。横移動灌漑は、センターピボットよりも広い土地をカバーします。畑の隅々まで均一に水を与えます。農家は大きな畑や特別な作物にそれを使用します。
ソリッドセット
側面 |
利点 |
制限事項 |
適合性 |
霜よけに良い |
初期費用が高い |
手術 |
使いやすく、パイプは所定の位置に留まります |
パイプが現場作業の邪魔になることがある |
労働 |
セットアップ後の作業はそれほど多くありません |
設置・撤去に作業が必要です |
適応性 |
施肥と併用可能 |
年間の揚水コストが高い |
カバレッジ |
木や果樹園の床をしっかりカバーします |
1エーカーあたり約3,500ドルの費用がかかります |
ソリッドセットスプリンクラー灌漑では、動かないパイプとスプリンクラーを使用します。農家はバルブを使用して各ラインを制御します。これらのシステムは果樹園や霜よけに人気があります。
手で動かして持ち運び可能
手で動かすポータブルシステムは、小さなフィールドや奇妙な形状のフィールドに適しています。
農家はパイプやスプリンクラーを手作業で動かします。
これらのシステムは導入コストが低くなります。
より多くの作業が必要で、1 エーカーあたり約 1 時間かかります。
農家は、システムを頻繁に移動する必要がある場合、または常設システムを使用できない場合にこれらを使用します。
ビッグガンとレインガン
スプリンクラーモデル |
流量範囲 (GPM) |
投射半径 (フィート) |
動作圧力 (PSI) |
ネルソン 100 シリーズ ビッグガン |
40～300 |
90～190 |
40～110 |
1-1/4インチインパクトレインガン |
28～82 |
62.3～95.1 |
30～70 |
ビッグガンとレインガンシステムが大量の水を遠くまで噴射します。農家はこれらを、広い畑に素早く水をやるなどの大きな仕事に使用します。これらのシステムは、大量の水を必要とする作物に適しています。
適切なスプリンクラー灌漑タイプを選択することで、農家は作物に必要な水を供給することができます。
長所と短所
利点
スプリンクラー灌漑は農業にとって良い点がたくさんあります。このシステムは、必要な場所に水を供給します。蒸発や流出による水の無駄を防ぐのに役立ちます。農家は大きな畑に素早く簡単に水をやることができます。さまざまな種類の作物や土地の形状に適しています。スプリンクラー灌漑はセットアップと変更が簡単です。小さなフィールドにも大きなフィールドにもフィットします。
スプリンクラー灌漑システムにより、農家は古い方法よりも土壌水分をより適切に制御できるようになります。これは、植物がより健康に成長し、農家がより多くの作物を収穫できることを意味します。
中国北部平原での研究では、冬小麦が調査されました。その結果、スプリンクラー灌漑により、地表灌漑に比べて収量が 12% ～ 14% 増加することがわかりました。このシステムは水の損失も削減します。これにより、作物はより効率的に水を利用し、より強く成長することができました。高精度スプリンクラーや土壌水分センサーなどの新しいツールは、農家が水を使いすぎないようにするのに役立ちます。これらのツールは水を節約し、農場を長持ちさせるのに役立ちます。
主な利点は次のとおりです。
水が畑全体に均一に広がります
多くの作物や土地の種類に対応
必要な作業が少なく、変更も簡単です
作物をより良く、より健康に育てます
水をより賢く利用する
短所
スプリンクラー灌漑にもいくつかの問題があります。特に乾燥した場所では、風と蒸発によって大量の水分が失われる可能性があります。たとえば、大型の銃やピボット エンド ガンでは、風や蒸発により最大 40% の水が失われる可能性があります。これは作物に届く水が減り、システムがうまく機能しなくなることを意味します。
果樹などの一部の作物は、スプリンクラー灌漑の助けをあまり受けられません。木の幹が飛沫を妨げる可能性があります。葉についた水は地面に達する前に乾いてしまうことがあります。水圧や散水ノズルの設定が適切でない場合、水が均一に広がらない場合があります。列間の葉や土が濡れていると、植物の病気や雑草が増える可能性があります。
短所 |
灌漑への影響 |
風による損失と蒸発による損失 |
水効率の低下 |
不均一な水の分布 |
植物によっては水分が多すぎる、または少なすぎる場合があります |
エネルギー使用量の増加 |
運用コストの増加 |
病気と雑草のリスク |
菌類や雑草にとってより好ましい条件 |
農家は綿密な計画を立て、システムに配慮する必要があります。これは、これらの問題を解決し、スプリンクラー灌漑を最大限に活用するのに役立ちます。
スプリンクラーシステムの選択
農場の規模と作物の種類
農家は、土地の広さと作物に合ったスプリンクラー システムを選択する必要があります。小規模農場では、多くの場合、単一スプリンクラーまたはソリッドセット システムが使用されます。これらは、50 エーカー未満の庭や畑に適しています。中規模農場では、移動式横システムを使用する場合があります。これらにより、農家はパイプやスプリンクラーを手動で移動できるようになります。平坦な土地を持つ大規模農場では、センターピボットまたは横移動システムがよく使用されます。これらのシステムは広いエリアをカバーし、時間を節約します。
システムを選択する際には、作物の種類も重要です。ほとんどの列作物、畑作物、樹木作物はスプリンクラー灌漑でうまくいきます。レタスなどの一部の作物は、傷つかないように穏やかなスプレーが必要です。スプリンクラー システムは砂質土壌に最適です。パイプが土地の形状に沿っている場合は、斜面でも作業できます。
ヒント: 農家はシステムを選択する前に、農場の規模と作物の種類の両方を考慮する必要があります。
農場の規模別の一般的なシステムの選択:
小型: シングルスプリンクラー、ソリッドセット
中: 横方向に移動
大：センターピボット、横移動
水源と水質
適切な水源は、あらゆる作物灌漑システムにとって重要です。農家は井戸、川、池、または雨水を使用します。水の種類と水質によってシステムの構築方法が変わります。きれいな水はパイプやスプリンクラーヘッドの詰まりを防ぎます。塩分、ミネラル、汚れを多く含む水は植物にダメージを与え、システムをブロックする可能性があります。
農家は次の点について水を検査する必要があります。
水がきれいでない場合は、フィルターや化学薬品が必要になる場合があります。地下水は灌漑用に安定して供給されています。地表水にはさらに注意が必要な場合があります。
コストとメンテナンス
スプリンクラーシステムの費用は種類とサイズによって異なります。システムの設置には、1 エーカーあたり 1,000 ドルから 7,000 ドルの費用がかかる場合があります。点滴灌漑はコストが安くなりますが、すべての作物や大きな畑に効果があるとは限りません。メンテナンスとは、水漏れのチェック、スプリンクラーヘッドの掃除、壊れた部品の修理などを指します。
一般的なメンテナンス タスク:
スプリンクラーヘッドの点検と清掃
水圧とバルブを確認してください
漏れを修理し、損傷した部品を交換します
フィルターを掃除して水の流れを維持する
定期的にケアを行うことでシステムが良好に機能し、長期にわたってコストを節約できます。自動制御や土壌センサーなどの新しいツールにより、農家は水をより効率的に使用し、作業を減らすことができます。
注: 農家は初期コストと長期的な節約の両方を考慮する必要があります。予算と自分たちが対応できる内容に合ったシステムを選択する必要があります。
スプリンクラー灌漑は、農家が雨のように作物に水をやるのに役立ちます。ポンプ、パイプ、さまざまなスプリンクラーを使用します。ポンプ、バルブ、スプリンクラーヘッドなど、それぞれの部品が重要です。農家は最適なシステムを選択するために、これらの部分について知る必要があります。
システム部分 |
農家にとってなぜそれが重要なのか |
ポンプ |
水に十分な圧力を与える |
コントローラー/タイマー |
水やりの時間を設定して節水します |
スプリンクラーヘッド |
作物が適切な量を確実に収穫できるようにする |
農家は畑の規模に合ったシステムを選択する必要があります。また、水源や所持金についても考える必要があります。スプリンクラー灌漑は、農場で使用する水の量を減らし、より多くの作物を栽培するのに役立ちます。
よくある質問
スプリンクラー灌漑に最も適した作物は何ですか?
スプリンクラー灌漑はさまざまな種類の作物に役立ちます。農家は野菜、穀物、果樹にそれを使用します。水を均一に行き渡らせる必要がある作物に適しています。ジャガイモ、ニンジン、タマネギ、小麦はこのシステムに適しています。
農家はどれくらいの頻度でスプリンクラー システムを稼働させるべきですか?
農家は作物が必要とするものに基づいて水やり計画を立てます。土壌や天候も観察します。ほとんどの作物は 3 ～ 7 日ごとに水を必要とします。土壌水分センサーは、農家が水やりのタイミングを知るのに役立ちます。
ヒント: 水やりの前に土壌をチェックすると、水を節約し、水のやりすぎを防ぐことができます。
スプリンクラーシステムは傾斜地や平坦でない土地でも機能しますか?
はい、スプリンクラー システムは平坦でない田畑にも水をまくことができます。農家は土地に合わせてパイプやスプリンクラーの設置方法を変更します。適切な計画を立てると、畑のあらゆる部分に水が行き渡るようになります。
スプリンクラーシステムは水を無駄にしますか?
スプリンクラー システムは水を賢く利用します。作物に直接水を送り、流出を防ぐのに役立ちます。スマート コントロールを使用してシステムを修正すると、さらに多くの水を節約できる場合があります。
注：風や暑さにより、水が失われる可能性があります。農家は水を節約するために、一日の早い時間または遅い時間に水をやることがよくあります。
