Niisutamise arvestuse vastused (3)

N PÕLLUMAJANDUSKULTUURIDE NIISUTAMINE
1. Niisutuse tähtsus, areng ja perspektiivid toidu-. sooda - ja tehniliste kultuuride saakide
suurendamisel ja stabiliseerimisel maailmas, Euroopas ja Eestis.
Niisutamise ülesanne on hoida kastmsega mullaveevarud optimaalsed, sellest sõltub kastmisrežiim. Kui mulla tegevkihi veevaru väheneb alampiirile, tuleb mulda kasta. Kasta tuleb väliveemahutavuseni (kastes üle väliveemahutavuse, siis vesi ei jää niikuinii mulda püsima). Taimed hangivad peaaegu kogu vee mullast. Niisutamiseks nimetatakse tehislikult vee mulda viimist. Niisutamise peamine ülesanne on mulla veevarude täiendamine. Niisutust rakendatakse väetamiseks, reovee puhastamiseks , sooldunud muldade läbipesemiseks ning põllumajanduskultuuride kaitseks liigse kuumuse ja öökülmade kahjuliku mõju eest. Niisutus parandab taimede kasvutingimusi ja vähendab saagi sõltuvust ilmastikust. Maakera kuiva kliimaga piirkondades (Aasias) asub 60% kogu põllumajandusmaast. Seda on vaja niisutada .
2. Veeressursid niisutuseks maailmas ja Eestis.
Maailmas on võimalik niisutada ~700 miljonit ha. Maakera veebilansi seisukohalt on vett kokk maakeral 1366 km³. Sellest 97% moodustab soolane vesi. Magedat vett on 2,7% (pinnal+maapõues+atmosfääris). Maapõues on soolast vett 0,3%. Mageda vee varud on polaarjää ja liustikud , kokku 87%. Inimkonna elutegevus baseerub vaid hel sajandikul protsendil kogu maakera veevarudest. Jõgede keskmine äravool Eestis on 0,04% maakera summast .
3. Maailmas tuntud niisutusviisid, nende sobivus Eestisse.
Niisutusviisid võib jagada 5:

uduniisutus

vihmutus

pindmine niisutus

mullasisene niisutus ehk tilkniisutus

altniisutus (dreenniisutus Eesti tingimustesse ei sobi)
4. Pindmine niisutus.
Kastmisvesi juhitakse kihina maapinnale (valgniisutus) või vagudesse (vaguniisutus) või ujutatakse maapind veega üle (tulvniisutus või limaanniisutus). Kõige vanem ja levinum niisutusviis maailmas.
Valgniisutus: Kõrgemal asuv veehoidla, kust vesi suunatakse niisutuskanalitesse, mis kulgevad maapinna kõrgemaid punkte mööda. Vesi lastakse kastetavale alale ribadena. Sealt voolab vesi ise edasi kastetavale alale. Mehhaniseeritult lastakse vesi ajutiselt niisutusvõrku, mida reguleeritakse lüüsidega. Ajutine niisutusvõrk rajatakse igal aastal enne külvi. Tänapäeval kasutatakse ka niisutuskraavide asemel raudbetoonrenne.
Vaguniisutus: Kasutatakse rühvelkultuuride ja aedade kastmisel. Tasandatud alale tehakse adraga vaod (15-20 cm). Kastmisvesi juhitakse jaotusvaost vagudesse torukeste või sfoonvoolikutega.
Üleujutus- või tulvniisutus: Kasutatakse enamasti riisikasvatusetes. Maa ujutatakse üle ja hoitakse vee all pikka aega (5...10 ööpäeva). Nädala pärast ujutatakse põld uuesti üle. Selline niisutus on võimalik ainult rasketel muldadel. Tulvniisutuse korral kasutatakse niisutamiseks jõgede kevasit tulvavett. Oli kasutusel Eesti mõisates.
Limaanniisutus: Kasutatakse steppides. Limaanidel püütakse kinni kevadine lumesulamisvesi, seda ei lasta mööda maapinda ära voolata. Lumevesi imbub 50...70 cm kõrguste tammidega piiratud alal mulda.
Pindmise niisutuse suurim puudus on suur töökulu.
5. Vihmutus (sealh. hallatõrje- ja taimekaitsevihmutus).
Niisutusviis, mille korral surve al olev vesi paistakse vihmutitega surve all õhku. Seal vesi pihustub ja sajab vihmana maapinnale, niisutades nii mulda, taimi kui ka õhku. Vihmapiisad on udupiiskadest palju suuremad. Vihmutus on üks parimaid niisutusviise. Vihmutuse peaeesmärk on mulla veevarude suurendamine . Vihmutusega võib teha ka öökülmatõrjet ja taimekaitset.
6. Mullasisene niisutus: imb- ja tilkniisutus.
Imbniisutuse korral on poorsed torud taimejuurte piirkonnas, sealt imbub vesi mulda. Imbniisutussüsteemid võivad olla vaakum-, rõhuta või rõhulised. Vaakumsüsteemi puhul on mulda paigutatav niisutustorustik mikropoorsest materjalist, mis laseb veel liikuda nii torust välja kui ka toru sisse.. Niisutustorustik on veeallikast natukene kõrgemal. Vesi imetakse torusse. Torust imbub vesi mulda kapillaarjõudude mõjul. Mida kuivem muld , seda tugevamini imetakse vett. Vee imamisel tekib torustikku vaakum, mille tagajärjel vesi liigub veeallikast toorustikku ning tagab vee pideva liikumise mulda. Ja kui mullas on vett liig palju, juhib süsteem vee ära. Rõhuta süsteemi korral hoitakse vesi veeallikast nii kõrgel, et torustik on uputatud ja vesi pääseb läbi poorsete toruseinte mulda. Niisutamine toimub nii kaua, kuni vett juurde antakse. Rõhuga süsteemide puhul kasutatakse pumpasid. Ummistuste ära hoidmiseks tuleb vett eelnevalt filtreerida. Süsteem ei ole väga levinud, kuna on kallis.
Tilkniisutuse korral tilgub vesi maapinnale nii aeglaselt, et see jõuab samas kohas mulda imbuda. Vesi suunatakse taimejuure piirkonda. Taimedel antakse vett just nii palju, kui taimed seda tarvitavad. Lisaks antakse koos veega vees lahustatud mineraalväetiseid. Tilkniisutus koosneb veehaardest, pumplast, filtist, rõhuvooluhulga regulaatorist, väetisemanustist, magistraaltorustikust ja kastmisvoolikuist koos tilgutitega. Kasutatakse üle kogu maailma (maasikaistandikud, rühvelkultuurid, viljapuuaiad), sest vee ratsionaalne kasutamine ning energia ja tööjõu märkimisväärne kokkuhoid on säästlikumad ja odavam.
7 . Altniisutus: pais - ja dreenniisutus.
Altniisutus on kasutatav peamiselt aladel, mis vajavad kuivendamist. Kuivendamiseks kasutatakse drenaažisüsteeme.
Paisniisutuseks tuleb rajada kuivendusvõrgu kogujakraavidele lüüsregulaatorid. Kevadise suurvee jala peavad lüüsid olema avatud. Kui kuivendataval ala on põhjaveetase langenud kuivendusnormini, suletakse lüüsid ja vesi paisutatakse kogujakraavides üles. Vesi kasutatakse ära põua ajal. Suvel ei ole paisniisutusest kasu, sest kuivendusvõrgus on vee vool väga väike või puudub üldse
Dreenniisutuse korral lisaks äravoolu tõkestamisele drenaažisüsteemised nähakse ette ka vee juurdeandmine pumpamise teel.. On mitmeid erinevaid dreenniisutussüsteeme. Süsteemi valikul lähtutakse maapinna langust, põhivõrgu tihedusest ja toitvast valgalast.
8. Uduniisutus.
Rakendatakse taimede kaitseks atmosfääri põua eest. Atmosfääripõud esineb kõrge temperatuuri (üle 30°C), madala õhuniiskuse (alla 30%) ja tugeva tuule korral. Sellisel korral transpiratsioon intensiivistub mitu korda, mille tagajärjel taimejuured ei suuda mullast vajalikul määral vett omastada. Uduniisutusega saab suurendada õhuniiskust ja alandada temperatuuri 5...10°C võrra. Selleks tuleb põua ajal kord tunnis udustada umbes 1 m³ vett ha kohta. Udu tekitatakse udugeneraatoritega, mis koos veepaagiga haagitakse traktori järele. Mööda põldus sõitmisel levib udu allatuult laiali 1...1,5 km ulatuses. Põldu kasta 10 korda ööpäevas. Eestis ei kasutata eriti, sest atmosfääripõuda ei esine.
9. Empiiriliste taimekasvatusseaduste toime veedefitsiidi ja niisutamise tingimustes: taimede elufaktorite miinimumi seadus, taimede elufaktorite vastastikuse mõjutamise seadus.
10. Väetiste ja kastmisvee koosmõju, sünergism.
Koos kastmisveega on otstarbekas anda vihmutussüsteemi kaudu mineraalväetisi. Lahustunud kujul väetise andmisel on kasutusefekt suur. Väetamist saab paindlikult sobitada väetise tarbimisega- anda neid õiges kasvufaasis ja parajal hulgal. Mineraalväetiste kaod, mis muidu manustamise ja tarbimise vahepeal tekivad, sel juhul vähenevad. Kõigepealt vihmustatakse puhta veega maapind ja taimed märjaks, siis lastakse süsteemi väetiselahus ja lõpuks vihmutatakse puhta veega, millega taimed ja maapind pestakse väetisest puhtaks. Toitained viiakse taimejuurteni hästiomastataval kujul. Sügavus, milleni väetis mulda tungib, on reguleeritav manustamise aja valikuga vihmutamise kestel. Vihmutussüsteemiga on võimalik liita väetiste manustamise seadmed , seda võib teha pumpla või vihmutusseadme juures. Väetiselahust võib juhtida pumpla imitorusse, või kasutada selleks eraldi pumpa . Pumpla juures manustamisel on raske välja arvutada seda aega, millal väetiselahus jõuab põllule. Hoopis täpsem on manustamine, kui seda tehakse vihmutusseadme juures. Väetisemanusti ühendatakse siis survetorustikuga, milles survete erinevus saavutatakse diafragma abil.
11. Taimede maksimaalse produktiivsuse kontseptsioon (H. Tooming ) ja selle praktiline
rakendus saakide prognoosimisel - modelleerimisel.
12. Niisutamise toime mullale (sh. toitainete liikumisele) ja mikrokliimale.
Veemahutavus sõltub mulla tüsedusest, lõimisest poorsusest, jt näitajatest. Vesi imbub paremini orgaanika rohkesse ja struktuursesse mulda. Sisenenud kuiva mulda, nõrgub vesi pindpinevus ja raskusjõu mõjul allapoole, moodustades märjatud frondi. Kui vett on vähe lakkab allapoole liikumine ja sademetevesi põhjaveeni ei jõua. Mulla veesisaldus mõjutab oluliselt mullas toimuvaid füüiikalisi ja keemilisi protsesse.Sellest sõltub mulla õhu ja soojusrežiim, mullas elavate mikroorganismide elutegevus ja orgaaniliste ainete lagunemine mullas.Mullavees lahustunud mineraalained muutuvad taimedele kättesaadavaks, kuid võivad jõuda ka põhjavette ja muutuda põllumajanduslikuks reostuseks. Igal mullal on võime kinni hoida teatavat kogust vett. Suurimat hulka, mida muld suudab kinni hoida nimetatakse maksimaalseks veemahutavuseks. Hulka mis jääb mulda pärast liigse vee äranõrgumist nimetatakse väliveemahutavuseks. Väliveemahutavuse korral on suuremad poorid täidetud õhuga ja taimekasvutingimused on head. Taimed saavad halvasti vett kätte kuni närbumisniiskuseni – seda loetakse produktiivseks veevaruks.
13. Mullavee omastamine taimede poolt, süsteemi muld-taim-atmosfäär toimimine .
Transpiratsiooni tõttu kaotab taim pidevalt vett. Vee väikene puudujääk põhjustab imamisjõu tekkimise taimerakkudes, mis kandub rakult rakule kuni taimejuurte karvakesteni välja - tekitades seal vee imendumiseks küllastamatuse seisundi. Kui eraldumine taimest lakkaks, siis küllastuksid juured varsti veega ja vee imamine mullast katkeks.Et maismaa taimed kasvuperioodil tavaliselt ei saavuta täielikku turgorit, siis jääb osa osmootsest rõhust rakukesta vasturõhu poolt tasakaalustamata. Taime normaalseks elutegevuseks peab olema piisavalt mullas vett, mis on talle kättesaadav. Põhiliseks mullavee allikakas on sademed. Sademetest osa aurub, osa osa moodustab pindmise äravoolu, osa infiltreerub mulda. Vihma ajal aurub taimedele jäänud vesi õhku tagasi paari tunniga, seepärast nõrk vihm taimi praktiliselt ei kasta. Effekt võib esineda ainult transpiratsiooni vähendamises. Taimedele on oluline mulda infiltreeritud vesi.
14. Kultuuride veetarve (potentsiaalne evapotranspiratsioon) ja niisutamise vajadus Eestis,
nende arvutamise ja mõõtmise võimalused.
Vesi on taimede elutegevuses asendamatu element. Taimeorganites on vesi peamine koostisosa , mis asub kudedes ja rakkudes. Kasvavate taimede veevajadus ulatub 85..90 %ni. Vesi on lahusti, mille abil mineraalsed taimetoitained pääsevad taimerakkudesse.Vee osavõtul toimuvad taimedes keemilised reaktsioonid, millest tähtsaim on fotosüntees. Kulutatud veest kasutatakse taimekudede ehitamiseks ainult 0,2 %, muu osa kulub transpiratsioonile. Transpiratsioon on vee aurumine taimedest maapealsete taimeosade kaudu.
Taimkattega kaetud pinna koguaurumist nimetatakse evapotranspiratsiooniks (ET).
ET=T+E+I
kus ET on tegelik evapotranspiratsioon,
T- transpiratsioon,
E- aurumine mullalt,
I- aurumine taimedelt (interseptsioon).
ET on on üks olulisis valgala , põllu ja muu ala veebilansi komponente. ET on võimalik määrata mõõtmise teel, arvutada otse veebilansi võrrandist või leida otse vastamate valemitega . ET mõõtmine nõuab spetsiaalseid aurumismõõtlaid.
Veebilansi valemi kasutamisel on oluline ,et bilansi ülejäänud komponendid oleksid mõõdetud.
ET=P-Q+∆S
kus P- mõõdetud sademed,
Q – mõõdetud äravool,
∆S - valgala veevaru muutus.
Kultuuri potensiaalne võimalik vee tarbimine (PET). ET= PET, kui mulla niiskus (W) on optimaalne. Mulla vee varu ei takista aurumist. Eestis on määratud ET ööpäevaseid väärtusi rohumaadel väikese hüdraulilise aurumismõõtlaga. Mõõtmistulemuste alusel on parimad need meetodid, mis baseeruvad H.L.Penmani valemitel. Hiljem täpsustas tema valemeid J.L. Monteith. Penman -Monteith valemid on kogumaailmas kasutusel, ka eestis on selle valemi kasutamine valgala veebilansi arvutustes õigustatud. See meetod arvestab kiirgusbilansi ja aerodünaamika füüsikalisi protsesse ja võimaldab arvutada maksimaalset ja võimalikku (PET) erinevatelt pindadelt. Kui sademed mingil ajaperioodil on PET väärtusest väiksemad , siis ET on aurumiseks vajaliku veepuuduse tõttu väiksem kui PET. ET peamiseks kujundajaks on soojusenergiahulk, mis aurava pinnani jõuab, seda soojusenergia hulka saab määrata kiirgusbilansi alusel. ET arvutamiseks on loodud mitmeid arvutimudeleid, mis võimaldab arvutada aurumist erinevatelt pindadelt erinevate valemitega.
Veetarvet on võimalik arvutada ka päevade kaupa ET= k*PET mm, kus k on bioloogiline tegur.
15. Kastmisreziimi põhinäitajate ( kastmisnorm , niisutusnorm. kastmisajad) iseloomustus
ja praktiline sisu.
Orienteeruvad kastmisnormid on määratud keskmiste mulla omaduste järgi. Neist lähtutakse niisutussüsteemide projekteerimisel. Ühekordse kastmisega antavat kogust nimetatakse kastmisnormiks. Mida kuivem on aasta, seda rohkem kordi tuleb kasta. Korrutades kastmisnormi kastmiste arvuga, saame aasta niisutuseks vajaliku veekoguse, mida nimetatakse niisutusnormiks. Niisutusnorm M= n*m (mm) või m³/ ha.
M= niisutusnorm, n = kastmiskordade arv m= kastmisnorm mm või m³/ ha.
Kastmist tuleb alustada siis, kui mulla niiskus on langenud lubatava alampiirini, järelikult tuleb jälgida mulla niiskusolusid. Tänapäeval hinnatakse niiskust visuaalselt, instrumentaalselt või arvutuslikult. Visuaalne meetod on kõige lihtsam, aga ka kõige ebatäpsem, kastmisega kiputakse hilinema . Täpset kastmisrežiimist kinnipidamist võimaldab instrumentaalne meetod , kus mulla niiskust määratakse sademetaga. Kõige töökindlamaks peetakse tensiomeetrit (irromeeter). See on veega täidetud toru, mille alumises otsas on mikroobne otsik, ülemises aga rõhumeeter. Kui tensiomeetri poorne otsik panna vette, siis rõhk on null, kui aga asetada tensiomeeter mulda, hakkab rõhumeeter näitama vaakumit, sest mullaveele mõjuvad kapillaarjõud ja seda suuremat vaakumit tensiomeeter näitab. Kui sademete või kastmisvee tõttu mullaniiskus suureneb, siis vähenevad ka kapillaarjõud ja vaakum tensiomeetris väheneb samuti. Tensiomeeter tuleb mikroobse otsikuga panna tegevkihti sellisele sügavusele ,mille järgi tahetakse kastmisel lähtuda. Tavaliselt piisab ühest tensiomeetrist ühel sügavusel, ainult viljapuude puhul soovitatakse panna kaks tensiomeetrit erinevatele sügavustele. Enamik kultuure tuleb hakata kastma näidul 0,6 või 60, sõltuvalt sellest, kuidas näiturid on gradueeritud.
16. Kastmisnormi arvutamine, selleks vajalikud lähteandmed.
Ühekordse kastmisega antavat veekogust nimetatakse kastmisnormiks, mida arvutatakse valemiga. m= Wv-Wa (mm)
Wv -tegevkihi väliveemahutavus mm
Wa - tegevkihi veevaru alampiir mm.
Kastmisnormi võib väljendada ka teistes ühikutes, nende vaheline seos on järgmine:
1mm=1l/m²= 10³/ha.
17. Kastmisaja määiramise meetodid avamaal ja katmikaladel, nende sobivuse
agronoomiline hinnang. Mullavee defitsiidi jäilgimise võimalused.
Kastmist tuleb alustada siis, kui mulla niiskus on langenud lubatava alampiirini, järelikult tuleb jälgida mulla niiskusolusid. Tänapäeval hinnatakse niiskust visuaalselt, instrumentaalselt või arvutuslikult. Visuaalne meetod on kõige lihtsam, aga ka kõige ebatäpsem, kastmisega kiputakse hilinema. Täpset kastmisrežiimist kinnipidamist võimaldab instrumentaalne meetod, kus mulla niiskust määratakse sademetaga. Kõige töökindlamaks peetakse tensiomeetrit. See on veega täidetud toru, mille alumises otsas on mikroobne otsik, ülemises aga rõhumeeter. Kui tensiomeetri poorne otsik panna vette, siis rõhk on null, kui aga asetada tensiomeeter mulda, hakkab rõhumeeter näitama vaakumit, sest mullaveele mõjuvad kapillaarjõud ja seda suuremat vaakumit tensiomeeter näitab. Kui sademete või kastmisvee tõttu mullaniiskus suureneb, siis vähenevad ka kapillaarjõud ja vaakum tensiomeetris väheneb samuti. Tensiomeeter tuleb mikroobse otsikuga panna tegevkihti sellisele sügavusele, mille järgi tahetakse kastmisel lähtuda. Tavaliselt piisab ühest tensiomeetrist ühel sügavusel, ainult viljapuude puhul soovitatakse panna kaks tensiomeetrit erinevatele sügavustele. Enamik kultuure tuleb hakata kastma näidul 0,6 või 60, sõltuvalt sellest, kuidas näiturid on gradueeritud. Automaatsete süsteemide käivitamiseks kasutatakse elektriliste kontaktidega tensiomeetreid, mille kontakti sulgumist saab reguleerida, et vailda õiget kastmise algust.
18. Kastmisvee allikad Eestis ning kastmisvee kvaliteet.
Kõige rohkem kasutatakse niisutamiseks pinnavett. Pinnavesi on hapnikurikas ning sisaldab taimedele kasulikke orgaanilisi ja anorgaanilisi aineid. Kuid vette võib olla sattunud kahjulikke aineid ja fenoole jne. Kastmisveeks võib kasutada ka reovett. Mulla biokeemiliste protsesside käigus muutuvad reovees olevad orgaanilised ained mineraalseteks ühenditeks, mida taimed saavad kasutada. Kõige väärtuslikum on toiduainete tööstusvesi. Kõige parem on kasutada niisutuseks bioloogiliselt puhastatud vett, kasutades ära seal olevad väetusained. Pinnavee puudumise tõttu võib ka kasutada põhjavett. Põhjavesi on hapniku ja toitainete vaene, suhteliselt külm( 8...12˚C) ning sisaldab rohkem või vähem keemilisi elemente ja vees lahustunud sooli . Vee võtmisel jõgedest ja ojadest tuleb jälgida, et ei häiriks teisi veetarbijaid, et jõkke jääks vähemalt minimaalne vooluhulk - vajalik vee isepuhastusvõime säilitamiseks. Vee võtmisel järvedest tuleb jälgida, etvesi ei alaneks. Suur veetaseme kõikumine halvendab veekogu loomastiku olukorda- nt kalad. Põhjavesi on enamasti neutraalne või nõrgalt leeliselise reaktsiooniga. Rannikutel ja saartel, kus pinnaveevarud on piiratud võib niisutuseks kasutada ka merevett. Mereveega niisutamise katsed on andnud häid tulemusi, mistõttu võib arvata, et tulevikus hakatakse rohkem merevett kasutama niisutuseks. Mere vee soolsus rannikul on 4...6 g/l. Niisutusvee kvaliteeti hinnatakse soolade uht- ja toksiliste ainete sisalduse ning vee temperatuuri happesuse alusel. Üldiselt peab kastmisvee temperatuur olema vähemalt 15˚C ning pH peab olema 6..8. Vees lahustunud soolad võivad põhjustada muldade sooldumist ja mullaviljakuse langust. Kastmisvees olevad uhtained võivad häirida niisutusseadmete tööd ja setted niisutusvõrgus vähendada selle läbilaskvust.
19. Vihmutid, vihmutusseadmed ja vihmutusüsteemid: nende liigitus, agronoomilis-tehniline iseloomustus ja sobivus eri kultuuride kastmiseks.
Vihma tekitatakse vihmutitega. Veejoa pihustamise mooduse järgi võib vihmutid jaotada kolme rühma:

Deflektor

Tsentrifugaal

Jugavihmutid
Deflektor vihmutites kallutatakse düüsist väljuv veejuga kõrvale ja lõhutakse piiskadeks düüsi ette asetatud deflektoriga. Pihustamiseks vajalik veesurve on suhteliselt väikene( 1..2 atm), nii et vihmapiisad ei lenda vihmutist kuigi kaugele ( 3..7 m).
Tsentrifugaalvihmutis pannakse vesi liikuma nii, et düüsist väljuvale veejoale mõjub tsentrifugaal- jõud, mis lõhub joa piiskadeks ja paiskab need vihmutist eemale. Tsentrifugaalvihmutis võib vee pihustamiseks vajalik surve olla veel väikesem, kui deflektorvihmutis ( 0,5...1,5). Kastmisraadius on väikene ( 2..6m).
Jugavihmutid jaotatakse kesk- ja kaugjaolisteks. Kaugjuga vihmutite kastmisraadius on üle 30 m, töösurve on üle 5 atm ning vooluhul on üle 15 l /s. Jugavihmutit peab koguaeg pöörama, et kastetav ala oleks ringi kujuline. Pööramiseks kasutatakse joasurvet, reaktiivjõudu või pööratakse joatoru mehaaniliselt. Selle järgi veel jaotus.
Jugavihmutid jaotatakse veel: pendel , turbiin , reaktiiv ja mehaanilised vihmutid.

• Pendelvihmutid on enamus jugavihmutitest. Need on enamus varustaud pendliga, mille ühe otsas on kaldpind, mis joa ette sattudes paiskub kaldpinnale mõjuva reaktiivjõu tõttu eemale. Vedru jõul tuleb pendel tagasi joa ette, samal ajal lööb pendli teine ots vihmutit nii, et see pöördub väikese nurga võrra edasi. Nii pendeldades vihmuti pöörlebki.
  
• Turbiinvihmutid on suuremad jugavihmutid, neid pööratakse joa ette asetatud turbiinidega. Turbiinilt saadav pöördemoment antakse reduktori ja võlli kaudu edasi vihmuti alumises osas olevale pöördemehhanismile.
  
• Reaktiivvihmutite joatoru ots koos düüsiga on pööratud joatoru sihist kõrvale, nii tekib reaktiivne komponent , mis paneb joataoru pöörlema.
  
• Mehaanilisi vihmuteid kasutatakse traktorivihmuti agregaatides, kus pöördekomponent saadakse reduktori kaudu traktori jõuvõtuvõllilt.
  

Vihmutussüsteemide konstruktsioon :
Tavaliselt koosnevad vihmutussüsteemid kolmest põhielemendist- pumbajaamast, vihmutusvõrgust, vihmutusseadmeist. Pumbajaama ülesanne on veekogust kastmisvee võtmine ja selle pumpamine vihmutusvõrku. Vihmutussüsteemides kasutatakse nii paikseid kui ka liikuvaid pumbajaamu. Vihmutusvõrgu kaudu juhitakse kastmisvesi vihmutavale maa- alale ja vihmutusseadmetesse. Enamasti koosneb vihmutusvõrk hüdrantidega survetorustikust. Harvem juhitakse vesi katsetavale alale kraavide või maa-aluse isevoolu torustiku kaudu.

Paikne süsteem- koosneb paiksest pumbajaamast, maa- alusest survetorustikust, ja paiksest ja mehaanilisest teisaldatavaist vihmutusseadmeist.

Poolpaikses süsteemis on veehaare ja maa- alune magistraaltorustik või kanalid kapitaalselt rajatud. Pumbajaam, vihmutusseadmed, ja nende toitetorustik võivad olla ümber paigutatavad.

Teisaldatava süsteemi kõik elemendid on ümberpaigutatavad. Kasutatakse liikuvaid või mootorpumbajaamu.Vihmutusvõrk koostatakse kiirühendustorudest, mille kaudu saab vett vihmutusseade.
Vihmutusseadmed:
Tänapäeval toodetakse järgmisi vihmutusseadmeid:

kiirühendusega vihmutusseadmed,

ratasvihmutusseadmed,

karussellvihmutusseadmed,

traktorivihmutusseadmed,

voolikvihmutusseadmed.
Kiirühendusega vihmutusseade- koosnevad kiirühendustorust, vihmutitest, ühendusjätkudest. Vihmutustiibade ümberpaigutamisel võetakse torustik lahti ja kantakse edasi. Vihmutusseade koosneb magistraaltorust, kahest jaotustorustikust, neljast vihmutustiivast, ja keskjugavihmutitest. Korraga vihmutatakse kahe tiivaga, kaht aga kantakse üle. Seadet toidab teisaldatav pumpla. Kiirühendusega vihmutusseadmed on otstarbekad külvikorraväljade vihmutamisel, kus ei kasteta kõiki kultuure.
Ratasvihmutuseade- vihmutustiiva külge on monteeritud rattad ja asetatud vihmutustiib ratastugedele. Seade koosneb kahest 395,8 m pikkusest tiivast. Tiivad monteeritakse kokku 12,6 pikkustest äärikuühendusega alumiiniumtorusektsioonidest, mille läbimõõt on 190 mm. Kohas, kus toru sektsioonid liituvad, on keskjugavihmuti. Tiiva keskel on bensiinimootoriga veokäru, millega saab tiiba veeretada ühest kohast teise. Kastmiseks vajaliku vee saab maa- alusest hüdrantidega vihmutusvõrgust. Hüdrantide vahekaugus on 18 m , veesurve peab olema 40 m.
Karussell vihmutusseadmeks nimetatakse vihmutustiiba, mis toetubveokärudele ja pöördub ümber šarniirse hüdrandi , vihmutades ringikujulist pinda.Vihmutustiib pannakse liikuma veokärudega, millel on hüdrosilindrid või elektromeootorid.
Traktorvihmutusagregaadid- liik vihmutusseadmeid, millel vihmutustiib on moodustatud ruumilise konsoolse sõrestikuna ja mis koos pumbaga on monteeritud traktori külge. Tavaliselt võetakse kastmise vesi kraavidest.
20. Voolikvihmutusseadmete konstruktsioon ja kasutamine?
Voolikvihmutid toituvad voolikutest, mida vihmuti järel veetakse. Vihmutid varustatakse reaktiivvihmutitega, mille pöörlemisel nad liiguvad mööda katsetavat ala, mööda voolikut . Nii liigub vihmuti nagu voolik on maha pandud.. Voolikut on võimalik maha panna kõverjooneliselt ümber lilleklumpide , põõsaste ja puude. Voolikute läbimõõt on 13..19 mm, maksimaalne pikkus 80.. 45 m. Mida jämedam on voolik, seda lühem on selle pikkus, sest seda tuleb järele vedada.Voolikvihmutusseadmed on eesti tingimustes kõige paremad, sest nad on mobiilsed seadmed ja ei nõua tihedat toruvõrkku.Nad koosnevad jugavihmutist, seda toitvast voolikust, mille kastmise ajal voolikut keritakse, ning pooli ringiajamise mehhanismist.
Voolikvihmutusseadmed võib konstruktiivselt jagada:

Voolikupooliga seadmeteks

Järelveetava voolikuga seadmeteks
Voolikupooliga seadmeid valmistatakse kõige rohkem, ühe seadme vooluhulk võib kõikida suurtes piirides. Poolile keritavate voolikute läbimõõt on 32 kuni140 mm, pikkus 100- 600 m. On kasutusel ka kahe pooliga seadmeid, vihmuteid saab kahele poole jagada.
Vihmutuseks tuleb vihmutusseade viia hüdrandi juurde ja sellega ühendada. Seejärel viiakse vihmuti trakaga põllule. Hüdrandi siiber avatakse ja vesi lastakse vihmutusseadmesse.Nüüd hakkab tööle juga vihmuti , mis kastab pinda ringi või sektori kujuliselt. Koos vihmutiga hakkab tööle ka vooliku poolile kerimise seade, mis lohistab vihmutit koos voolikuga pooli poole. Vooliku pealekerimine toimub vastvalt ühtlase seadmega .Praktiliselt kõik voolikseadmed on varustatud väljalülitamise automaatikaga, mis rakendub siis kui vihmuti jõuab pooli lähedale.Seadmed töötavad täiesti automaatselt, mistõttu nendega saab kasta ka öösel, mil tingimused vihmutamiseks on märksa soodsamad.
Vähem tehakse järelveetava voolikuga seadmeid. Nende kasutamine on veidi keerukam.Sedade veab ennast edasi mööda trossi , vintsi käitamiseks kasutatakse veesurvet.Survetorustik peab olema põllukeskel, kus voolik ühendatakse hüdrandiga. Seade paigutatakse põllu ühte serva, kus see ühendatakse voolikuga. Voolikuteks on lappi kokkukäivad pehmed voolikud, mille läbimõõt võib olla suurem kui voolikupooliga seadmetel. Seadme vintsi pealt keritakse lahti tross, mis ankurdatakse põllu teises servas .hüdrandi siibri avamisel pääseb vesi vihmutisse ja seadmetesse. Surve all oleva vee mõjul hakkab vihmuti ja vintsi kerimisseade tööle.Vihmutusseadet hakatakse tasapisi mööda toitvat voolikut järel lohistama, kuni seadme tross jõuab ankruni, mis järel see välja lülitatakse.Seade sobib põhiliselt rohumaade kastmiseks.
21. Tilkniisutussüsteemid, kui nüüdisaegne tehnoloogia ?
Tilkniisutuse korral kantakse vesi maapinnale või mulla pidmisse kihti nii aeglaselt, et see jõuab samas kohas mulda imbuda. Vesi viiakse taimejuurte piirkonda, sinna kus seda kõige rohkem vaja on. Taimed saavad koos veega ka selles lahustunud mineraal väetisi. Vett antakse just nii palju, et taimed selle ära kasutavad. Tilkniisutus hoiab optimaalset niiskus- ja toitaineterežiimi mullas, mistõttu saak on maksimaalne. Süsteem koosneb veehaardest, pumplast, filtrist , rõhu- vooluhulga regulaatorist, väetisemanutist, magistraaltorudest, ja kastmisvoolikuist koos tilgutitega magistraaltorustik on maapealne või maa-alune. Magistraaltorudest saavad vett kastmisvoolikud. Kastmisvoolik paigutatakse harilikult piki kastetava kultuuri ridu maapinnale, mõnikord 10... 15 cm sügavusele mulda. Neil on veeväljalaskmiseks avad, kust vesi tuleb välja tilkhaaval. Vesi pääsenud tilgutist välja, imbub mulda kus liigub laiali. Väikesem veekulu, kuna ei kastete tervet maapinda.
22. Niisutuse kombineerimine väetamise, taimekaitse ja hallatõrjega.
Koos kastmisveega on otstarbekas anda vihmutussüsteemi kaudu mineraalväetisi.Lahustunud kujul väetise andmisel on kasutusefekt suur.Väetamist saab paindlikult sobitada väetise tarbimisega- anda neid õiges kasvufaasis ja parajal hulgal. Mineraalväetiste kaod, mis muidu manustamise ja tarbimise vahepeal tekivad, sel juhul vähenevad. Kõigepealt vihmustatakse puhta veega maapind ja taimed märjaks, siis lastakse süsteemi väetiselahus ja lõpuks vihmutatakse puhta veega, millega taimed ja maapind pestakse väetisest puhtaks.Toitained viiakse taimejuurteni hästiomastataval kujul.Sügavus, milleni väetis mulda tungib, on reguleeritav manustamise aja valikuga vihmutamise kestel.Vihmutussüsteemiga on võimalik liita väetiste manustamise seadmed, seda võib teha pumple või vihmutusseadme juures. Väetiselahust võib juhtida pumpla imitorusse, või kasutada selleks eraldi pumpa.Pumpla juures manustamisel on raske välja arvutada seda aega, millal väetiselahus jõuab põllule.Hoopis täpsem on manustamine, kui seda tehakse vihmutusseadme juures.Väetisemanusti ühendatakse siis survetorustikuga, milles survete erinevus saavutatakse diafragma abil.
Hiliskevadised ja varasügisesed öökülmad tekitavad aedades kahju, seda just õitsemise ajal, millal saak võib hävineda. Kõige efektiivsem kaitsemiseviis on vihmutamine.Öökülma ajal vihmutatakse kultuure ning neile moodustub jää, mis käitseb nii õisi kui ka taimi läbikülmumise eest, sest jää moodustumisel eraldub suur soojushulk . See soojus ei lase õite ja lehtede pinnal temperatuuril langeda alla 0- 0,5C, mis on kõigi kultuuride puhul talutav temperatuur, sest rakumahl külmub alles -2..-4 juures. Vee andmise protess peab olema pidev, seepärast peab vihmutamine kestma kogu öökülma ajal ja pärast seda kuni jää on taimedel sulanud.Nii võib kaitsta taimi kuni -8 C juures. Kõige rohkem kasutatakse öökülmatõrjet puuvilja aedades.Öökülma vihmutussüsteem peab olema paikne ,sest kogu ala tuleb üheaegselt kasta.Öökülmatõrjet saab teha ka katmikaladel, see kaitseb kuni -3,5C juures. Taimekaitset saab sarnaselt teha väetamisega.
23. Köögivilja- ja lillekultuuride niisutamine avamaal ja katmikaladel: veetarve ja
kastmisreziim, sobiv niisutustehnika, kastmise efektiivsus.
Köögiviljade vihmutaimine on eestis tasuv ettevõtmine, sest saagid on vähemalt 30% suuremad ja saak on kvaliteetsem. Vihmutada tuleks voolik- vihmutusseadmetega. Varajase kapsa kasvatamisel on vihmutamine vajalik. Kapsas on suure niiskusenõudlikkusega, kasvab hästi ka jahedate ilmadega Kastmisega hilinemisel hakkavad pead lõhenema. Rohke kastmine varajases kasvufaasis võib taimi nõrgendada, sest taime juurekava on pindmine. Hilisem rohke kastmine on kasulik. Kastmisnorm on 15.. 25mm. Kasvuperioodi alguses aitab isegi 10 mm suuruset kastmisnormist. Keskmine veetarve on 2,5 mm ööpäevas.
Lillkapsas vajab kasvuks niisket õhku, siis on otstarbekas kasta väikeste normidega (5mm).
Kurki külvatakse mai lõpul, seega tavaliselt satub seeme kuiva mulda, mistõttu idanemine on pikk ja ei pruugi kurk üles tõusta. Seepärast soovitatakse enne külvi pealmine kiht läbi kasta.Piisab 5-10 mm kastmisnormist. Eriti oluline on kurgi kastmine pärast õitsemise algust.
Pindmine mullakiht peab vegetatsiooni kestel olema niiske, liiale ei tohi kastmisega minna, sest kurgi juured vajavad õhku. Soovitav on tihe kastmine väikeste normidega( 5- 10 mm).Vihmutamisel tuleb jälgida, et kastmisvesi oleks soe 15 C.
Porgandit , peet ja kaalikat tuleb vihmutada lehtede arenguajal tagasihoidlikult lehtede arengu ajal.Kui algab juurikate moodustumine , suureneb ka veetarve- katsetatakse mullaniiskuse järgi. Kastmisnorm on 15-30mm. Kastmine tuleb lõpetada 2-3 nädalat enne koristamist.
Sibul on niiskesenõudlik kultuur,sibulalehed vajavad 2 korda rohkem vett kui kapsalehed.Mullaniiskus ei tohiks langeda alla 80% väliveemahutavusest. Kolletamata otstega rohelise sibula saamiseks tuleb kasta kogu kasvuaja jooksul. Kastmisnorm on 10- 15mm.
24. Puuvilj a- ja marjaaedade niisutamine: veetarve ja kastmisrezlim, sobivad seadmed,
tõenäone enamsaak .
Aiakultuurid vajavad tänapäeval sest nende saak ja kvaliteet sõltuvad väga palju niiskest mullast. Kuigi viljapuude juurekava ülatub sügavale, kannatavd viljapuud kuivadel aastatel puuduliku niiskuse tõttu, mistõttu valmivata viljad varisevad ja lehed kolletuvad enneaegu. Viljapuid võib kasta vihmutamisega või tilkniisutamisega.Majanduslikult on kasulikum kasutada kasutada voolivihmutusseadmeid, siis pole viljapuude ribade vahele vaja ehitada torustikke.Vihmustatakse üle võra, nii on võimalik nende seadmetega teha taimekaitset ja värskendusvihmutust.Tänu värskendusvihmutusele paraneb saagi välimus ja suureneb suhkrute sisaldus.Värskendusvihmutust tehakse päikesepaistelisel päeval. Paiksed vihmutussüsteemid võimaldavad efektiivselt teha öökülmatõrjet. Esimest korda tuleb kasta enne õitsemist , kastmisnorm( 20..40mm), teist korda viljade arenemise ajal. Kolmandata korda sügisel pärast saagi koristamist.Viljapuid võib kasta ka tilkniisutusega. Tavaliselt pannakse iga viljapuu juurde kaks tilgutit( 0,5 m kaugusele puust), vooluhulgaga 4-5 l /ha.
Marjapõõsaid tuleb kasta tihemini, sest nende juurekava on väikesem, ka kastmisnormid on väikesemad( 30..50 mm). Marjapõõsaid tuleb kasta nii vihmutusega kui ka tilkniisutusega.Kuna marjapõõsaste istandikud pole suured, siis rajada paikne vihmutussüsteem , mis võimaldaks öökülmatõrjet teha. Tilkniisutussüsteemi puhul paigaldatakse iga põõsa juurde üks tilguti. Vaarika ja maasika tilkniisutust teha on kasulik teha tilkniisutiga, kasutades tilgutitega varustatud voolikuid. Kasta tuleb mulla niiskuse järgi , kindlasti aga saagi valmimise ajal ja eel.Multši kasutades saab vett kokku hoida ümbes 30%.
25. Kultuurrohumaade niisutamine: veetarve ja kastmisreziim, sobivad seadmed.
Kastmiseseadmena sobib kõige paremini voolikvihmutusseade. Maaalune niisutusvõrk kujuneb suhteliselt hõredaks, torustike vahekaugus(400-600m). Keskmine veetarve suvel on 3mm ööpäevas. Kindlasti on vaja kasta pärast karjatamist ja niitmist , kui ei saja, see aitab taastada kamara kiiret arengut.Soovitav on koos vihmutusveega anda lämmastikväetisi. Kastmisnormid on 20..40 mm piires.Kergematel muldadel on nad väiksemad ja raskematel suuremad.
26. Rohumaade niisutamise agronoomiline efektiivsus (enamsaak) sdltuvalt sademetest.
mullast, rohukamarast, vdetamisest ja rohu kasutusviisist (karjatarnine, siloks.
heinaks).
27. P6llukultuuride niisutamine ( kartul , raps, rüps. teravili jt.): veetarve ja kastmisreziim,
sobivad seadmed, tõenäoline enamsaak.
Kartuli vihmutamine on eestis vajalik. Tasuvaks tuleb pidada varajase kartuli vihmutamist.Eriti tähtis on kartulit kasta enne õitsemist, sest veepuudus sel perioodil vähendab mugulate arvu.Muidu tuleb kasta mullaniiskuse järgi ( alampiir 65% väliveemahutavusest), norm on 15..25mm. Kui õhk on niiske , siis tuleb kastmine katkestada, et vähendada seenhaiguste levikut.
Teraviljade vihmutamine pole eesti oludes tasuv.Kui neid kasvatatakse vahekultuurina vihmutussüsteemiga alal, siis on mõistlik neid põua ajal kasta.Kastmine on vajalik just võrsumise faasis, sest vähene mullaniiskus põhjustab terade arvu vähenemist viljapeas.Niisutamisega võib saada5-7 ts/ ha enamsaaki.Teraviljade kasvatamisel dreenidega aladel võib põuasel kevadel katsetada ka paisniisutust, see võib suurendada teravilja saaki.
28. Murude ja muude haljasalade niisutamine, istikute kastmine puukoolides.
29. Niitidisaegsete niisutussiisteemide too arvutip6hine juhtimine katmikaladel ja avamaal.
30. Pumpade valimine niisutussüsteemile põhiliste tööparameetrite ( karakteristikute) põhjal:1. Pumbajõudlus ehk vooluhulk ( Q ;1/min, 1/h) tõstekõrgus ehk surve( H; m,atm kPa) võimsus( P, kW).
Otstarbekas on pumbajaama kogujõudlus jaotada mitme väikese pumba vahel. Pumpade arv ja jõudluse jaotus nende vahel sõltub äravoolu muutumisest, akumuleeritavast mahust ja teistest teguritest. Väikese jõudlusega pumbajaamades ( arvutuslik vooluhulk kuni 1m³/s) peaks olema 2 pumpa.Kui arvutuslik vooluhulk on 3m³/s, võib pumbajaamas olla 3 ühesuguse jõudlusega pumpa.
31 . Niisutussr.isteemi investeeringute tasur,usaj a anutamine.
32. Niisutusüsteemide projekteerimise põhimõtted: niisutusprojekti põhiosad, koostamiseks vajalikud lähteandmed ja tehnoloogilised uuringud (valitööd).
Iga aasta võib koostada niisuguse kastmisgraafiku. Kui on olemas andmed eelmiste aastate sademete kohta ja veetarve arvutatakse teiste meteoroloogiliste näitajate järgi, võib tagantjärele leida iga aasta kohta kastmisrežiimi ja niisutusnormi. Kui andmeid on paljude aastate oludes 25.30 aasta kohta, saab pärast statistilist töötlust joonistada niisutusnormide tõenäosuskõvera ja prognoosida kastmisrežiimi. See on vajalik niisutussüsteemide projekteerimises, sest nende andmete järgi saab määrata kastmisvee vajadust. Süsteemide dimensioone ja kastmiseks vajalike seadmete arvu ning hinnata niisutuse efektiivsust. Ülduurimused koosnevad kolmest etapist: ettevalmistusest, välitöödest ja kameraaltöödest. Üksikasjalisel tutvumisel ülaltoodud materjalidega selguvad probleemid , mida on tarvis lahendada välitöödel. Need seisnevad enamasti maa ülevaatuses. Ülevaatuse käigus täpsustatakse objekti piire ning maade kuivendamise või niisutamise vajadust, tehakse kindlaks maa-ala veega toitumise tüüp ning maade senise kasutamise viis, hinnatakse veejuhtmete ja teedevõrgu seisukorda