СПОСОБ ВНЕСЕНИЯ СРЕДСТВ ХИМИЗАЦИИ С ПОЛИВНОЙ ВОДОЙ Российский патент 2001 года по МПК A01B79/02 A01C23/04 A01G1/00 

Изобретение относится к области механизации сельского хозяйства и может быть применено при многоцелевом использовании систем дискретного полива для внесения минеральных удобрений, микроэлементов, гербицидов и других пестицидов почвенного действия.

Известен способ внесения средств химизации с поливной водой, включающий последовательное приготовление маточных растворов, дозирование их требуемого количества в поток поливной воды, смешивание с нею и распределение по площади [1].

Недостатком известного способа применительно к системе дискретного полива является то, что требуются дополнительные источники энергии (электрические, гидравлические, механические, пневматические), не учитываются особенности полива в дискретном режиме, практически не могут осуществляться при малоинтенсивном внесении агрохимикатов (при внесении 100 - 500 л растворов средств химизации на 1 га в течение 5 - 8 суток), необходимо присутствие квалифицированного обслуживающего персонала.

Наиболее близким способом внесения средств химизации в сочетании с орошением является способ подкормки растворами минеральных удобрений при дождевании, включающий отбор из оросительного трубопровода части потока воды и направление его в емкость со средствами химизации, которые обогащают воду и возвращают смесь обратно в трубопровод [2, 3].

Недостатком известного способа внесения удобрений с поливной водой является то, что его применение распространяется на напорные оросительные трубопроводы, предусматривает потери давления в основном трубопроводе, проблематично и не контролируемо количество вносимых удобрений во времени, не позволяет использовать на системах с расходом поливной воды 5 - 10 л/ч.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является повышение эффективности использования и равномерности распределения средств химизации по площади на системах дискретного полива.

Сущность изобретения заключается в том, что совмещают подготовку необходимого объема растворов средств химизации и обогащение ими поливной нормы в процессе ее накопления. Осуществляется это последовательно и независимо друг от друга, а полный переход планируемой дозы средств химизации в поливную воду регулируется их числом, концентрацией и объемом дозируемого раствора при зависимости между собой
K = K₁ · [0,01 (100 - V)]ⁿ,
где K - концентрация маточного раствора после цикла (циклов) дозирования и доведения его объема до исходной величины, %;
K₁ - исходная концентрация маточного раствора, %;
V - объем дозируемого раствора за один цикл в пересчете на 100 мл, мл;
n - число циклов дозирования или циклов поливов.

На чертеже изображена схема устройства для осуществления предлагаемого способа.

Устройство для внесения средств химизации на системах дискретного полива с поливной водой состоит из питающей трубки 1, накопительной емкости 2, сифона 3, накопительного сосуда 4 с дозирующим отверстием 5 и сообщающегося патрубка 6.

Способ внесения средств химизации с поливной водой осуществляют следующим образом.

Предварительно готовят маточный раствор средств химизации необходимой концентрации и заполняют им накопительный сосуд 4. Заполнение осуществляют до уровня дозирующего отверстия 5. При этом учитывают, что образовавшийся в сосуде 4 объем маточного раствора должен содержать расчетное количество питательных веществ для удовлетворения ими потребности растений на данном этапе органогенеза применительно к всей площади орошения.

После этих операций обеспечивают заполнение накопительной емкости 2 поливной водой через питающую трубку 1. Поливная вода по мере своего накопления в емкости 2 до верхнего уровня через дозирующее отверстие 5 и сообщающий патрубок 6 заполняет весь объем сосуда 4. В процессе заполнения сосуда 4 водой она смешивается с маточным раствором и обогащается им.

При достижении в емкости 2 определенного уровня срабатывает сифон 3 и накопленная вода перекачивается в оросительную систему. По мере опорожнения емкости 2 дозирующее отверстие 5 выходит из-под уровня, что обеспечивает возможность столбу раствора средств химизации высотой H вытекать из сосуда 4 и осуществлять обогащение им поливной воды. Количество поступающего раствора определяется его объемом над дозирующими отверстиями 5. Во времени этот процесс растягивается от опорожнения накопительных емкостей 2 до ее заполнения, но с учетом существенных временных различий опорожнения и заполнения, практически весь объем раствора средств химизации поступает в цикле накопления.

После отбора накопленного объема воды сифон 3 разряжается, начинается накопление ее очередного объема и порции растворов средств химизации до соответствующего срабатывания сифона 3, т.е. процесс продолжается в автоматическом режиме.

С каждым циклом срабатывания системы концентрация растворов средств химизации будет снижаться, а при определенном их числе сведется к минимуму или достигнет значений поливной воды. Важно знать когда это произойдет, от каких факторов зависит данный процесс и как можно им управлять.

Проведенные исследования и графоаналитическая обработка их результатов сведены в таблицу.

Из таблицы следует, что изменение концентраций маточных растворов в накопительном сосуде определяется числом циклов срабатывания системы дискретного полива, их исходными показателями и величиной отбираемого объема.

Полученные табличные данные апроксимируются зависимостью
K = K₁ · [0,01(100 - V)]ⁿ,
где K - концентрация маточного раствора после цикла (циклов) дозирования и доведения его объема до исходной величины, %;
K₁ - исходная концентрация маточного раствора, %;
V - объем дозируемого раствора за один цикл в пересчете на 100 мл, мл;
n - число циклов дозирования или циклов полива.

Пример.

Дано: исходная концентрация маточного раствора K₁ = 50%, объем дозируемого раствора за один цикл = 10 мл.

Определить концентрацию маточного раствора после 35 циклов полива.

Решение K = 50 [0,01 (100 - 10)] ³⁵ = 1,25%.

Приведенная зависимость позволяет определить время полного перехода действующих веществ агрохимикатов из маточного раствора в поливную воду. В то же время она обеспечивает нахождение оптимального числа циклов срабатывания системы с учетом того, что с уменьшением объема дозируемого раствора за один цикл существенно растягивается рассматриваемый процесс и возрастает равномерность поступления агрохимикатов в поливную воду.

Источники информации
1. Абрамов А.Ф., Ивашкин В.И Внесение средств химизации с поливной водой //М., Росагромпроиздат. - 1988. - 88 с.

2. А.С. СССР N 82032, A 01 C 45 B 23/04.

3. Соловьев Е.Е. Подкормка растений при дождевании // Колхозное производство. - 1959. - N 12. - С. 32 (прототип).

Изобретение предназначено для использования в области механизации сельского хозяйства при многоцелевом использовании систем дискретного полива для внесения минеральных удобрений и пестицидов почвенного действия. Способ включает для этого совмещение подготовки необходимого объема растворов средств химизации и обогащение ими порции поливной нормы в процессе ее накопления. Осуществляется это последовательно и независимо друг от друга, а полный переход планируемой дозы средств химизации в поливную воду регулируется числом циклов, концентрацией и объемом дозируемого раствора при зависимости между собой К=К₁·[0,01(100-V)]ⁿ, где К - концентрация маточного раствора после цикла (циклов) дозирования и доведения его объема до исходной величины, %; К₁ - исходная концентрация маточного раствора,%; V - объем дозируемого раствора за один цикл в пересчете на 100 мл, мл; n - число циклов дозирования или циклов поливов. Способ позволяет повысить эффективность использования и равномерность распределения средств химизации по площади на системах дискретного полива. 1 табл. 1 ил.

Способ внесения средств химизации с поливной водой, включающий обогащение поливной воды средствами химизации и локальное распределение смеси по орошаемому участку чередующимися циклами, отличающийся тем, что совмещают подготовку необходимого объема растворов средств химизации и обогащение ими порции поливной нормы в процессе цикла ее накопления, причем осуществляют это последовательно и независимо друг от друга, а полный переход планируемой дозы средств химизации в поливную воду регулируется числом циклов, концентрацией и объемом дозируемого раствора при зависимости между собой
K = K₁[0,01(100-V)]ⁿ,
где K - концентрация маточного раствора после цикла (циклов) дозирования и доведения его объема до исходной величины, %;
K₁ - исходная концентрация маточного раствора, %;
V - объем дозируемого раствора за один цикл в пересчете на 100 мл, мл;
n - число циклов дозирования или циклов поливов.