DOI: https://doi.org/10.32515/2414-3820.2021.51.14-20
Technical Support of Injectable Irrigation of Vegetable Crops
About the Authors
Kateryna Vasylkovska, Associate Professor, PhD in Technics (Candidate of Technics Sciences), Central Ukrainian National Technical University, Kropyvnytskyi, Ukraine, e-mail: serafsgm@ukr.net, ORCID ID: 0000-0002-3524-4027
Mykola Kovalov, PhD in Agriculturals (Candidate of Agricultural Sciences), Central Ukrainian National Technical University, Kropyvnytskyi, Ukraine, ORCID ID: 0000-0003-4421-8960
Olha Andriienko, Associate Professor, PhD in Agriculturals (Candidate of Agricultural Sciences), Central Ukrainian National Technical University, Kropyvnytskyi, Ukraine, ORCID ID: 0000-0002-0953-83478960
Abstract
With the change of climatic conditions, both in Ukraine and in the world, there is a need to provide vegetable crops with light, air and water in full, so the use of injectable irrigation for agricultural production is a prerequisite for sustainable future crops and a new challenge for producers of agricultural products. In climate change, irrigation of vegetable crops has a decisive impact on yields, especially in dry and hot summers.
The technological process of growing vegetable crops necessarily includes the following components: quality seeds with high genetic potential, irrigation, fertilizers, plant prot ection and mechanization of all stages of the technological process. Combining these main elements of technology with strict adherence to the rules of application and timing of all operations, is the basis for obtaining high and stable yields of vegetable crops. Therefore, drip irrigation is an indispensable component of this technological process, its powerful stabilizing factor. The article proposes a scheme of injectable drip irrigation for growing vegetables in the backyard. In the proposed design for drip irrigation, the scheme and the required number of placement of tubes with droppers and microtubes with pegs for water supply to the subsoil space of the root system of plants are calculated. In the area under vegetable crops, a container for fertigation was used - the introduction of liquid into the irrigation system to feed the plants, to protect them from stress, improve development and increase yields. A series of studies was conducted to provide moisture to the area in the area of root formation and preservation of soil air exchange and their impact on tomato yield. The use of injectable drip irrigation has increased yields by up to 40% while saving water.
Thus, with the change of climatic conditions, most of the Kirovohrad region fell into the zone of risky agriculture, due to which there was an urgent need for the use of irrigation systems for agricultural plants. Injection-type drip irrigation is most effective in intensive cultivation of row crops and vegetables, when the condition of the plant largely depends on the accuracy of maintaining the humidity in the root zone and plant nutrition. Drip irrigation of the injection type allows you to increase the yield of vegetable crops while economically using water resources.
Keywords
climate change, drip irrigation, injection type, microtube, root system
Full Text:
PDF
References
1. Krapelne zroshennia – vsia informatsiia pro krapelnyi polyv [Drip magnification - all information about drip fields]. Журнал «Зерно». – Journal “Zerno”. Retrieved from https://www.zerno-ua.com/guides/krapelne-zroshennya/ [in Ukrainian]
2. Rozrakhunok i proektuvannia system krapelnoho polyvu [Development and design of drip irrigation system]. Informatsiino-analitychna systema «Ahrarii razom» – Information and analytical system "Agrarians together". Retrieved from https://agrarii-razom.com.ua/article/rozrahunok-i-proektuvannya-sistem-kraplinnogo-polivu [in Ukrainian]
3. Vasylkovska K.V., Kovalov M.M., Molokost L.A. (2020) Tekhnichne ta tekhnolohichne zabezpechennia kraplynnoho zroshennia ovochevykh kultur Technical and technological support of drip irrigation of vegetable crops. Konstruiuvannia, vyrobnytstvo ta ekspluatatsiia silskohospodarskykh mashyn. Zahalnoderzhavnyi mizhvidomchyi naukovo-tekhnichnyi zbirnyk – Design, Production and Exploitation of Agricultural Machines, 50: 33-41. (DOI: https://doi.org/10.32515/2414-3820.2019.49.35-41) [in Ukrainian]
4. Kokovikhin S.V. (2010) Naukovo-metodychni osnovy vstanovlennia zakonomirnostei ta rozrobky matematychnykh modelei formuvannia urozhaiu polovykh kultur pry zroshenni: monohrafiia [Scientific and methodical bases of establishment of regularities and development of mathematical models of formation of a crop of field cultures at irrigation: monograph]. Kherson: Aylant. [in Ukrainian]
5. Mysyk H.A., Kulikovskyi B.B. (2005) Osnovy melioratsii ta landshaftoznavstva. Posibnyk. [Fundamentals of land reclamation and landscape science. Handbook.] – Kyiv: “INKOS”. 464. [in Ukrainian]
6. Kraplynne zroshennia – suchasnyi metod polyvu [Drip irrigation is a modern method of watering]. Derzhavne ahentstvo vodnykh resursiv Ukrainy, Baseinove upravlinnia vodnykh resursiv nyzhnoho Dnipra – State Agency of Water Resources of Ukraine, Basin Department of Water Resources of the Lower Dnieper. Retrieved from https://buvrnd.gov.ua/materialy-625.htm?ps=3 [in Ukrainian]
7. Mostipan, M.I., Vasylkovska, K.V., Andriyenko, O.O. & Reznichenko, V.P. (2017). Modern aspects of tilled crops productivity forecasting. INMATEH - Agricultural Engineering, 53, 35–40 [in English].
8. Romashchenko, M. I. & Shatkovskyi, A. P. (2014). Tendentsii rozvytku systemy kraplynnoho zroshennia Trends in the development of drip irrigation. Ahronomiia Sohodni – Agronomy Today. Retrieved from http://agro-business.com.ua/agro/ahronomiia-sohodni/item/503-tendentsii-rozvytku-systemy-kraplynnoho-zroshennia.html [in Ukrainian]
9. Kovalov, M.M. & Vasylkovska, K.V. (2020). Otsinka yakosti pidzemnykh vod dlia system mikrozroshennia v umovakh zakhyshchenoho gruntu Groundwater quality assessment for micro-irrigation systems in protected soil conditions . Zroshuvane zemlerobstvo: mizhvidomchyi tematychnyi naukovyi zbirnyk – Irrigated agriculture: interdepartmental thematic scientific collection, Vol. 74, 50-53. (DOI: https://doi.org/10.32848/0135-2369.2020.74.7) [in Ukrainian]
10. Kovalov, M.M. & Reznichenko, V.P. (2020). Otsinka yakisnykh pokaznykiv pidzemnykh vod dlia system iniektsiinoho mikrozroshennia za vyroshchuvannia tomatu rozsadnym sposobom Evaluation of groundwater quality indicators for injectable micro-irrigation systems for tomato seedling cultivation. Tavriiskyi naukovyi visnyk – Taurian Scientific Bulletin, 115, 76-84. (DOI: https://doi.org/10.32851/2226-0099.2020.115.10) [in Ukrainian]
Citations
- Крапельне зрошення – вся інформація про крапельний полив. Журнал «Зерно». URL: https://www.zerno-ua.com/guides/krapelne-zroshennya/ (дата звернення 16.09.2021)
- Розрахунок і проектування систем крапельного поливу. Інформаційно-аналітична система «Аграрії разом». URL: https://agrarii-razom.com.ua/article/rozrahunok-i-proektuvannya-sistem-kraplinnogo-polivu (дата звернення 23.08.2021)
- Васильковська К.В., Ковальов М.М., Молокост Л.А. Технічне та технологічне забезпечення краплинного зрошення овочевих культур. Конструювання, виробництво та експлуатація сільськогосподарських машин. Загальнодержавний міжвідомчий науково-технічний збірник. 2020. Вип. 50. C. 33-41. (DOI: https://doi.org/10.32515/2414-3820.2019.49.35-41)
- Коковіхін С.В. Науково-методичні основи встановлення закономірностей та розробки математичних моделей формування урожаю польових культур при зрошенні: монографія. Херсон : Айлант, 2010. 246 с.
- Мисик Г.А., Куліковський Б.Б. Основи меліорації та ландшафтознавства. Посібник. К: «ІНКОС», 2005. 464 с.
- Краплинне зрошення – сучасний метод поливу. Державне агентство водних ресурсів України, Басейнове управління водних ресурсів нижнього Дніпра. URL: https://buvrnd.gov.ua/materialy-625.htm?ps=3 (дата звернення 16.09.2021)
- Mostipan, M.I., Vasylkovska, K.V., Andriyenko, O.O., Reznichenko, V.P.. Modern aspects of tilled crops productivity forecasting. INMATEH - Agricultural Engineering, 53, 2017. pp. 35-40.
- Ромащенко М. І., Шатковський А. П. Тенденції розвитку системи краплинного зрошення. Агрономія Сьогодні. URL: http://agro-business.com.ua/agro/ahronomiia-sohodni/item/503-tendentsii-rozvytku-systemy-kraplynnoho-zroshennia.html (дата звернення 15.09.2021)
- Ковальов М.М., Васильковська К.В. Оцінка якості підземних вод для систем мікрозрошення в умовах захищеного ґрунту. Зрошуване землеробство: міжвідомчий тематичний науковий збірник. 2020. Вип. 74. С. 50-53. (DOI: https://doi.org/10.32848/0135-2369.2020.74.7)
- Ковальов М.М., Резніченко В.П. Оцінка якісних показників підземних вод для систем ін’єкційного мікрозрошення за вирощування томату розсадним способом. Таврійський науковий вісник. №115, С. 76-84. (DOI: https://doi.org/10.32851/2226-0099.2020.115.10)
Copyright (c) 2021 Kateryna Vasylkovska, Mykola Kovalov, Olha Andriienko
Technical Support of Injectable Irrigation of Vegetable Crops
About the Authors
Kateryna Vasylkovska, Associate Professor, PhD in Technics (Candidate of Technics Sciences), Central Ukrainian National Technical University, Kropyvnytskyi, Ukraine, e-mail: serafsgm@ukr.net, ORCID ID: 0000-0002-3524-4027
Mykola Kovalov, PhD in Agriculturals (Candidate of Agricultural Sciences), Central Ukrainian National Technical University, Kropyvnytskyi, Ukraine, ORCID ID: 0000-0003-4421-8960
Olha Andriienko, Associate Professor, PhD in Agriculturals (Candidate of Agricultural Sciences), Central Ukrainian National Technical University, Kropyvnytskyi, Ukraine, ORCID ID: 0000-0002-0953-83478960
Abstract
With the change of climatic conditions, both in Ukraine and in the world, there is a need to provide vegetable crops with light, air and water in full, so the use of injectable irrigation for agricultural production is a prerequisite for sustainable future crops and a new challenge for producers of agricultural products. In climate change, irrigation of vegetable crops has a decisive impact on yields, especially in dry and hot summers. The technological process of growing vegetable crops necessarily includes the following components: quality seeds with high genetic potential, irrigation, fertilizers, plant prot ection and mechanization of all stages of the technological process. Combining these main elements of technology with strict adherence to the rules of application and timing of all operations, is the basis for obtaining high and stable yields of vegetable crops. Therefore, drip irrigation is an indispensable component of this technological process, its powerful stabilizing factor. The article proposes a scheme of injectable drip irrigation for growing vegetables in the backyard. In the proposed design for drip irrigation, the scheme and the required number of placement of tubes with droppers and microtubes with pegs for water supply to the subsoil space of the root system of plants are calculated. In the area under vegetable crops, a container for fertigation was used - the introduction of liquid into the irrigation system to feed the plants, to protect them from stress, improve development and increase yields. A series of studies was conducted to provide moisture to the area in the area of root formation and preservation of soil air exchange and their impact on tomato yield. The use of injectable drip irrigation has increased yields by up to 40% while saving water. Thus, with the change of climatic conditions, most of the Kirovohrad region fell into the zone of risky agriculture, due to which there was an urgent need for the use of irrigation systems for agricultural plants. Injection-type drip irrigation is most effective in intensive cultivation of row crops and vegetables, when the condition of the plant largely depends on the accuracy of maintaining the humidity in the root zone and plant nutrition. Drip irrigation of the injection type allows you to increase the yield of vegetable crops while economically using water resources.Keywords
Full Text:
PDFReferences
1. Krapelne zroshennia – vsia informatsiia pro krapelnyi polyv [Drip magnification - all information about drip fields]. Журнал «Зерно». – Journal “Zerno”. Retrieved from https://www.zerno-ua.com/guides/krapelne-zroshennya/ [in Ukrainian]
2. Rozrakhunok i proektuvannia system krapelnoho polyvu [Development and design of drip irrigation system]. Informatsiino-analitychna systema «Ahrarii razom» – Information and analytical system "Agrarians together". Retrieved from https://agrarii-razom.com.ua/article/rozrahunok-i-proektuvannya-sistem-kraplinnogo-polivu [in Ukrainian]
3. Vasylkovska K.V., Kovalov M.M., Molokost L.A. (2020) Tekhnichne ta tekhnolohichne zabezpechennia kraplynnoho zroshennia ovochevykh kultur Technical and technological support of drip irrigation of vegetable crops. Konstruiuvannia, vyrobnytstvo ta ekspluatatsiia silskohospodarskykh mashyn. Zahalnoderzhavnyi mizhvidomchyi naukovo-tekhnichnyi zbirnyk – Design, Production and Exploitation of Agricultural Machines, 50: 33-41. (DOI: https://doi.org/10.32515/2414-3820.2019.49.35-41) [in Ukrainian]
4. Kokovikhin S.V. (2010) Naukovo-metodychni osnovy vstanovlennia zakonomirnostei ta rozrobky matematychnykh modelei formuvannia urozhaiu polovykh kultur pry zroshenni: monohrafiia [Scientific and methodical bases of establishment of regularities and development of mathematical models of formation of a crop of field cultures at irrigation: monograph]. Kherson: Aylant. [in Ukrainian]
5. Mysyk H.A., Kulikovskyi B.B. (2005) Osnovy melioratsii ta landshaftoznavstva. Posibnyk. [Fundamentals of land reclamation and landscape science. Handbook.] – Kyiv: “INKOS”. 464. [in Ukrainian]
6. Kraplynne zroshennia – suchasnyi metod polyvu [Drip irrigation is a modern method of watering]. Derzhavne ahentstvo vodnykh resursiv Ukrainy, Baseinove upravlinnia vodnykh resursiv nyzhnoho Dnipra – State Agency of Water Resources of Ukraine, Basin Department of Water Resources of the Lower Dnieper. Retrieved from https://buvrnd.gov.ua/materialy-625.htm?ps=3 [in Ukrainian]
7. Mostipan, M.I., Vasylkovska, K.V., Andriyenko, O.O. & Reznichenko, V.P. (2017). Modern aspects of tilled crops productivity forecasting. INMATEH - Agricultural Engineering, 53, 35–40 [in English].
8. Romashchenko, M. I. & Shatkovskyi, A. P. (2014). Tendentsii rozvytku systemy kraplynnoho zroshennia Trends in the development of drip irrigation. Ahronomiia Sohodni – Agronomy Today. Retrieved from http://agro-business.com.ua/agro/ahronomiia-sohodni/item/503-tendentsii-rozvytku-systemy-kraplynnoho-zroshennia.html [in Ukrainian]
9. Kovalov, M.M. & Vasylkovska, K.V. (2020). Otsinka yakosti pidzemnykh vod dlia system mikrozroshennia v umovakh zakhyshchenoho gruntu Groundwater quality assessment for micro-irrigation systems in protected soil conditions . Zroshuvane zemlerobstvo: mizhvidomchyi tematychnyi naukovyi zbirnyk – Irrigated agriculture: interdepartmental thematic scientific collection, Vol. 74, 50-53. (DOI: https://doi.org/10.32848/0135-2369.2020.74.7) [in Ukrainian]
10. Kovalov, M.M. & Reznichenko, V.P. (2020). Otsinka yakisnykh pokaznykiv pidzemnykh vod dlia system iniektsiinoho mikrozroshennia za vyroshchuvannia tomatu rozsadnym sposobom Evaluation of groundwater quality indicators for injectable micro-irrigation systems for tomato seedling cultivation. Tavriiskyi naukovyi visnyk – Taurian Scientific Bulletin, 115, 76-84. (DOI: https://doi.org/10.32851/2226-0099.2020.115.10) [in Ukrainian]
Citations
- Крапельне зрошення – вся інформація про крапельний полив. Журнал «Зерно». URL: https://www.zerno-ua.com/guides/krapelne-zroshennya/ (дата звернення 16.09.2021)
- Розрахунок і проектування систем крапельного поливу. Інформаційно-аналітична система «Аграрії разом». URL: https://agrarii-razom.com.ua/article/rozrahunok-i-proektuvannya-sistem-kraplinnogo-polivu (дата звернення 23.08.2021)
- Васильковська К.В., Ковальов М.М., Молокост Л.А. Технічне та технологічне забезпечення краплинного зрошення овочевих культур. Конструювання, виробництво та експлуатація сільськогосподарських машин. Загальнодержавний міжвідомчий науково-технічний збірник. 2020. Вип. 50. C. 33-41. (DOI: https://doi.org/10.32515/2414-3820.2019.49.35-41)
- Коковіхін С.В. Науково-методичні основи встановлення закономірностей та розробки математичних моделей формування урожаю польових культур при зрошенні: монографія. Херсон : Айлант, 2010. 246 с.
- Мисик Г.А., Куліковський Б.Б. Основи меліорації та ландшафтознавства. Посібник. К: «ІНКОС», 2005. 464 с.
- Краплинне зрошення – сучасний метод поливу. Державне агентство водних ресурсів України, Басейнове управління водних ресурсів нижнього Дніпра. URL: https://buvrnd.gov.ua/materialy-625.htm?ps=3 (дата звернення 16.09.2021)
- Mostipan, M.I., Vasylkovska, K.V., Andriyenko, O.O., Reznichenko, V.P.. Modern aspects of tilled crops productivity forecasting. INMATEH - Agricultural Engineering, 53, 2017. pp. 35-40.
- Ромащенко М. І., Шатковський А. П. Тенденції розвитку системи краплинного зрошення. Агрономія Сьогодні. URL: http://agro-business.com.ua/agro/ahronomiia-sohodni/item/503-tendentsii-rozvytku-systemy-kraplynnoho-zroshennia.html (дата звернення 15.09.2021)
- Ковальов М.М., Васильковська К.В. Оцінка якості підземних вод для систем мікрозрошення в умовах захищеного ґрунту. Зрошуване землеробство: міжвідомчий тематичний науковий збірник. 2020. Вип. 74. С. 50-53. (DOI: https://doi.org/10.32848/0135-2369.2020.74.7)
- Ковальов М.М., Резніченко В.П. Оцінка якісних показників підземних вод для систем ін’єкційного мікрозрошення за вирощування томату розсадним способом. Таврійський науковий вісник. №115, С. 76-84. (DOI: https://doi.org/10.32851/2226-0099.2020.115.10)