СИСТЕМА ПОДПОЧВЕННОГО ОРОШЕНИЯ Российский патент 2005 года по МПК A01G25/06 

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано при внутрипочвенном увлажнении с использованием преимущественно минерализованных вод.

Известна система подпочвенного орошения, сущность которой заключается в получении парообразной воды и подачи ее в потоке сжатого воздуха в объем почвы зоны корневой системы растений для увлажнения почвы через перфорированные трубчатые увлажнители [1].

Недостатком системы является то, что дефицит влаги для питания растения в период его жизнедеятельности восполняется только за счет системы подпочвенного орошения.

Задачей изобретения является повышение эффективности увлажнения путем принудительного развития корневой системы растения в глубь почвы к слою с установившейся влажностью и дальнейшего поглощения ею влаги из этого слоя.

Поставленная задача решается благодаря тому, что в известной системе подпочвенного орошения, включающей блок подготовки парообразной влаги в объеме сжатого воздуха, подводящие трубопроводы, гидравлически соединенные с сетью подпочвенных перфорированных увлажнителей, согласно изобретению, подпочвенные перфорированные увлажнители выполнены длиной, достаточной для достижения верхней границы почвенного слоя с установившейся влажностью, а площадь отверстий перфорации увлажнителя увеличивается сверху вниз, обеспечивая увлажнение вертикального конусообразного объема почвы вокруг увлажнителя с нижним его расширением.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг.1 представлена предлагаемая система подпочвенного орошения.

Система имеет увлажнители 1, связанные трубопроводами 2 и 3 с автоматизированным блоком подготовки парообразной воды в объеме сжатого воздуха 4 (аналогичном в прототипе), которая инъецируется в объем почвы развития корневой системы растения 5, а влажность в этом объеме почвы определяется с помощью влагомеров 6.

Верхний иссушенный слой почвы А имеет прочно связанную воду, которую, как известно, корневая система растения поглощать не может. Нижерасположенный слой почвы Б содержит прочносвязанную и рыхлосвязанную воду, объем последней возрастает с глубиной и на определенном уровне достигает максимума по удельной водоудерживающей способности почвы, что соответствует показателю установившейся влажности. Глубже располагается слой В, в котором установившаяся влажность поддерживается за счет миграционного притока рыхлосвязанной воды 7 из более глубокого слоя грунта Г, содержащего свободную (гравитационную) воду, заполняющую его поровое пространство. Свободная вода в слое Г переходит в рыхлосвязанную воду 7, мигрирующую в верхние слои при иссушении почвы.

Общеизвестно, что корневая система растения поглощает рыхлосвязанную воду и при достаточном ее объеме растение хорошо развивается. Известно, что корневая система растений развивается в зону с высоким содержанием рыхлосвязанной воды. То есть, в нашем случае, корневая система растения развивается в вертикальном конусообразном объеме почвы 5, искусственно увлажненном системой подпочвенных увлажнителей 1.

Развитие корневой системы растения в глубину почвенного слоя к зоне установившейся влажности почвы В достигается тем, что трубчатый увлажнитель 1 имеет длину, достаточную для достижения его наконечника верхней границы этой зоны, а площадь отверстий перфорации ствола увлажнителя увеличивается сверху вниз, обеспечивая увлажнение вертикального конусообразного объема почвы вокруг увлажнителя с нижним его уширением, как показано на фиг.1. В дальнейшем корневая система растения начинает поглощать основной объем рыхлосвязанной воды, необходимый для благоприятного развития растения из почвенного слоя В. При этом система подпочвенного орошения отключается. При ухудшении влажностного и аэрационного режима в объеме почвы корневой системы растения влагомеры 6 подают слаботочный сигнал в блок 4, включая систему подпочвенного орошения для восполнения дефицита влаги в объеме почвы корневой системы растений до нормативной влажности.

Система предлагаемого подпочвенного орошения работает следующим образом. Имея увлажнители 1, связанные трубопроводами 2 и 3 с автоматизированным блоком подготовки парообразной воды в объеме сжатого воздуха 4 (аналогичным в прототипе), система транспортирует парообразную воду в объеме сжатого воздуха сети трубопроводов 2 и 3 в подпочвенные увлажнители 1, через которые она инъецируется в объем почвы развития корневой системы растения 5. В этом объеме 5 одновременно происходит принудительная аэрация почвы истечением сжатого воздуха через увлажнители 1. При достижении нормативной влажности в объеме почвы 5 и развития корневой системы растения, достигшей верхней границы слоя В, влагомеры 6 подают слаботочные сигналы в блок 4, которые трансформируются в нем в электрическую команду отключения блока 4. Дальнейшее влагопотребление корневой системы растения осуществляется из почвенного слоя В, в котором установившаяся влажность поддерживается миграцией рыхлосвязанной воды 7 из слоя Г, содержащего гравитационную (свободную) воду.

При ухудшении влажностного и аэрационного режима в объеме почвы корневой системы растения влагомеры 6 подают слаботочный сигнал в блок 4, включая систему подпочвенного орошения для восполнения дефицита влаги в объеме почвы корневой системы растений до нормативной влажности.

Предлагаемая система подпочвенного орошения позволяет:

- улучшить условия произрастания растений;

- уменьшить расход воды на подпочвенное орошение;

- снизить материальные, энергетические затраты на эксплуатацию системы;

- повысить эффективность системы подпочвенного орошения;

- снизить себестоимость производства сельскохозяйственной продукции.

Предлагаемая система подпочвенного орошения позволяет выполнить поставленные задачи в полном объеме в засушливых районах с источниками высокоминерализованной воды для орошения.

Источники информации

Авт. свид. №1782470, кл. A 0/G 25/06. БИ №47, 1992 г. - прототип.

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано при внутрипочвенном увлажнении с использованием преимущественно минерализованных вод. Система подпочвенного орошения включает блок подготовки парообразной влаги, подводящие трубопроводы, гидравлически соединенные с сетью подпочвенных перфорированных увлажнителей. Подпочвенные перфорированные увлажнители выполнены длиной, достаточной для достижения верхней границы почвенного слоя с установившейся влажностью. Площадь отверстий перфорации увлажнителя увеличивается сверху вниз, обеспечивая увлажнение вертикального конусообразного объема почвы вокруг увлажнителя с расширением его книзу. Система подпочвенного орошения позволяет: улучшить условия произрастания растений, уменьшить расход воды на подпочвенное орошение; снизить материальные, энергетические затраты на эксплуатацию системы; повысить эффективность системы подпочвенного орошения; снизить себестоимость производства сельскохозяйственной продукции. 1 ил.

Система подпочвенного орошения, включающая блок подготовки парообразной влаги в объеме сжатого воздуха, подводящие трубопроводы, гидравлически соединенные с сетью подпочвенных перфорированных увлажнителей, отличающаяся тем, что подпочвенные перфорированные увлажнители выполнены длиной, достаточной для достижения верхней границы почвенного слоя с установившейся влажностью, а площадь отверстий перфорации увлажнителя увеличивается сверху вниз, обеспечивая увлажнение вертикального конусообразного объема почвы вокруг увлажнителя с нижним его расширением.