СИСТЕМА ВНУТРИПОЧВЕННОГО ОРОШЕНИЯ ДЛЯ ПЛОДОВО-ЯГОДНЫХ И ЛЕСНЫХ КУЛЬТУР Российский патент 2013 года по МПК A01G25/06 

Изобретение относится к сельскому хозяйству и предназначено для орошения плодово-ягодных и лесных культур.

Известна система внутрипочвенного орошения, включающая водоисточник, сопряженный через вакуумный клапан с распределительной сетью, оборудованной водовыпускными патрубками, снабженными емкостями с двухпозиционным поплавковым клапаном в верхней их части, при этом верхняя часть водовыпускного патрубка размещена в емкости и на этом участке имеет несколько отверстий, общая площадь которых не превышает площади сечения водовыпускного патрубка (RU, патент на изобретение №2152710 С2, МПК⁷ A01G 25/05).

К недостаткам данной системы внутрипочвенного орошения относятся отсутствие возможности дозированной подачи воды к орошаемым культурам, низкая надежность работы системы, сложность выполнения сельскохозяйственных работ на системе.

Известна система внутрипочвенного орошения, включающая уплотненные каналы оросительной сети, проложенные между рядами с расстояниями и сообщенные с ними посредством боковых отводов, выполненных в виде углублений в почве, при этом каналы по всей длине снабжены перекрытием, ширина которого соответствует ширине канала с боковыми отводами, при этом перекрытие состоит из дугообразного элемента, выполненного из органо-минерального материала, присыпанного сверху грунтом, а ряды с растениями расположены выше поверхности перекрытия (RU, патент на изобретение №2051566 C2, МПК⁶ A01G 25/00, A01G 25/06).

К недостаткам данной системы относятся использование каналов, допускающих значительные потери оросительной воды на холостые сбросы, низкая надежность работы системы, отсутствие возможности выполнения сельскохозяйственных работ на системе.

Известно устройство для подпочвенного орошения, включающее перфорированный трубопровод и увлажнитель из гидрофильной ткани, при этом трубопровод выполнен гибким, а увлажнитель выполнен в виде рукава, охватывающего перфорированный трубопровод, причем внутри трубопровода установлен стержень из пластичного материала, в нем трубопровод выполнен кольцеобразным (RU, патент на изобретение №2205534 C2, МПК⁷ A01G 25/06).

К недостаткам данного устройства относятся значительные потери оросительной воды через выпускные отверстия, которая используется нецелесообразно, низкая надежность работы устройства и отсутствие возможности регулируемой подачи воды к растениям.

Известна система внутрипочвенного очагового орошения, включающая магистральный канал или водовод, распределительный и поливной оросительный с заглушкой в конце трубопроводы, очаговые увлажнители из перфорированных трубок в корнеобитаемой зоне, водомерное оборудование, устройство для смешивания и дозирования удобрений, при этом распределительный трубопровод снабжен кранами с градуировкой расхода воды, оросительный трубопровод образован отрезками гибких трубок, последовательно соединяющих увлажнители, и имеет уклон к концу ряда посадок, увлажнители выполнены из открытых полиэтиленовых трубок длиной не менее 600 мм с двумя отводами на уровне 200 мм от верхнего конца с присоединением к последним гибких трубок для поступления поливной воды из водоприемника, свободно устанавливаемого над горизонталью посадок и соединенного с кранами, и имеющих перфорацию на нижнем конце с диаметром отверстий 2-3 мм, а водоприемник является гасителем давления воды из распределительного трубопровода, обеспечивает направление ее в обе стороны от него по ряду посадок и создает необходимое давление в оросительном трубопроводе, при этом увлажнители углубляются в почву стержнем, снабженным конусным наконечником, рукояткой и упором и вставляемым внутрь их открытой трубки с возможностью его выемки (RU, патент на изобретение №2337528 C1, МПК A01G 25/06).

К недостаткам данной системы относятся расположение оросительных трубопроводов над поверхностью земли, что исключает возможность выполнять междурядную обработку насаждений, отсутствие возможности регулируемой подачи воды в корнеобитаемую зону растений, неравномерное увлажнение почвы в корнеобитаемой зоне.

Данная система принята нами в качестве ближайшего аналога.

Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, - обеспечение возможности орошения плодово-ягодных и лесных культур с регулируемой подачей оросительной воды, размещение оборудования оросительной системы, позволяющее вести междурядную обработку.

Технический результат - создание оптимальных условий для роста и развития плодово-ягодных и лесных культур, повышение урожайности плодов, получение высококачественных саженцев.

Указанный технический результат достигается тем, что система внутрипочвенного орошения плодово-ягодных и лесных культур, включающая водоисточник, водовод, распределительный и поливной оросительный трубопроводы, очаговые увлажнители в корнеобитаемой зоне, водомерное оборудование, устройство для смешивания и дозирования удобрений, согласно изобретения оросительная система у водоисточника оборудована аванкамерой-отстойником с сороудерживающими и рыбозащитными сооружениями, насосной станцией, гидравлически соединенной напорным трубопроводом с водонапорной башней-отстойником, проточным электроактиватором воды, гидроподкормщиком, распределительным и поливными трубопроводами, имеющими отводки к очаговым увлажнителям, распределительный и поливные трубопроводы уложены на глубине а=50…60 см от поверхности земли, поливные трубопроводы размещены от осевой линии посадок на расстоянии l=2…2,5 м, увлажнители в виде грабельной решетки из труб размещены на глубине h=15…20 см, в месте соединения отводков с грабельной решеткой установлен регулятор расхода, управляемый с поверхности земли и имеющий регулировочную шкалу, увлажнители выполнены из полимерного материала, стойкого к коррозии, и имеют перфорацию, выполненную по всей поверхности, проточный электроактиватор воды включает коаксиально расположенные электроды, полупроницаемую диафрагму между ними, при этом наружный электрод, выполняющий функцию корпуса, имеет форму полого цилиндра с присоединительными резьбовыми наконечниками, устанавливаемыми в резьбовых выточках подводящего и отводящего трубопроводов, а внутренний электрод представляет собой лепестковый направитель потока воды, при этом лепестки, выполненные по логарифмической спирали, размещены внутри корпуса по винтовой линии левосторонней направленности.

Изобретение поясняется чертежами.

На фиг.1 приведена схема системы внутрипочвенного орошения плодово-ягодных и лесных культур.

На фиг.2 - поперечное сечение коммуникаций распределительного и поливного трубопроводов.

На фиг.3 - вид А на фиг.2.

На фиг.4 - продольное сечение электроактиватора.

На фиг.5 - сечение В-В на фиг.4.

Сведения, подтверждающие возможность реализации заявленного изобретения, заключаются в следующем.

Система внутрипочвенного орошения плодово-ягодных и лесных культур включает водоисточник 1, береговое сопряжение 2 водоисточника, сороудерживающую решетку 3, рыбозащитное сооружение 4, аванкамеру-отстойник 5, насосную станцию 6, водовод 7, водонапорную башню-отстойник 8, которая через запорную арматуру 9, 10 может быть соединена с модулем активации 11 оросительной воды. Модуль активации включает переключатель потенциалов 12 и проточный электроактиватор 13. Запорно-регулирующая арматура 14 служит для подключения гидроподкормщика 15. Для контроля давления в напорной сети служит манометр 16. Для контроля и регулировки расхода служит узел 17, который гидравлически соединен с распределительным трубопроводом 18 и поливными трубопроводами 19, от которых выполнены отводки 20 к приствольным кругам 21 деревьев. В зоне приствольного круга 21 установлены регуляторы расхода 22, управление которых выполнено с поверхности почвы с помощью поворотной рукояти 23 со стрелой показателем. Регулятор расхода 22 соединен с очаговым увлажнителем 24, выполненным в виде грабельной решетки из труб с перфорацией, выполненным из полимерного материала, стойкого к коррозии. Проточный электроактиватор воды 13 включает подводящий трубопровод 25, в резьбовой протоке которого установлен наружный электрод 26, имеющий форму полого цилиндра с присоединительными резьбовыми наконечниками, изготовленный из нержавеющей стали, стойкой к электрохимической коррозии. Во внутренней полости электрода 26 через полупроницаемую обечайку 27 установлен с возможностью монтажа/демонтажа внутренний электрод 28, включающий лепестковый направитель 29 потока. Лепестки 29 выполнены из нержавеющей стали, стойкой к электрохимической коррозии, по форме логарифмической спирали и размещены в корпусе на винтовой линии левосторонней направленности.

Подвод электрического потенциала к внутреннему электроду 28 выполнен через клемму 30, а к наружному электроду через клемму 31. Отводящий трубопровод 32 выполнен из пластического материала, стойкого к электрохимической коррозии. Система внутрипочвенного орошения плодово-ягодных и лесных культур работает следующим образом. Из водоисточника 1 через береговое сопряжение 2 вода самотеком поступает в аванкамеру 5, при этом сороудерживающая решетка 3 задерживает плавающий мусор и крупные примеси, а рыбозащитное сооружение 4 - плавающую икру и молодь рыбы.

В аванкамере 5 на дно оседают все оставшиеся примеси. Насосы насосной станции 6 забирают воду из аванкамеры 5 и подают ее по напорному трубопроводу 7 в водонапорную башню-отстойник 8. В водонапорной башне-отстойнике 8 вода окончательно очищается от всех взвесей и может использоваться в системе внутрипочвенного орошения.

Отстоянная вода из водонапорной башни-отстойника 8 в случае необходимости повышения биологической активности воды пропускается через проточный электроактиватор 13, при этом открывается задвижка 10 и закрывается задвижка 9.

При этом, если к клемме 30 подведен отрицательный потенциал, а к клемме 31 - положительный, поток воды, протекающий во внутренней полости электрода 26, приобретает вращательное движение по винтовой линии, взаимодействует с лепестками 29, и отрицательный потенциал передается потоку воды, и в отводящем трубопроводе 32 получается католит. Отрицательно заряженная вода с повышенным окислительно-восстановительным потенциалом (ОВП) и повышенной величиной водородного показателя pH имеет повышенную биологическую активность и при взаимодействии с растениями увеличивает их энергию роста и развития.

Повышение биологической активности воды обеспечивается дополнительно введением в оросительную воду питательного раствора удобрений из гидроподкормщика 15. Для этого открываются задвижки 14 на входе и на выходе. Поток активированной воды при этом насыщается питательным раствором и подается в распределительный трубопровод 18, а затем по поливным трубопроводам 19 через отводки 20 в регулятор расхода 22 к очаговым увлажнителям 24.

Давление в магистральном трубопроводе контролируется манометром 16.

Если к клемме 30 будет подведен положительный потенциал, а к клемме 31 отрицательный, то поток воды, протекающий во внутренней полости электрода 26, взаимодействует с лепестками 29 и положительный потенциал от лепестков 29 передается потоку воды. При таком положении переключателя 12 потенциалов в трубопроводы 32 будет поступать анолит - положительно заряженная вода с повышенным окислительно-восстановительным положительным потенциалом и пониженной величиной водородного показателя pH. Анолит имеет повышенную биологическую активность и при воздействии на почву и растения производит уничтожение болезнетворных микробов и вредителей, создает благоприятные условия для роста и развития растений, повышает урожайность.

Режим работы системы внутрипочвенного орошения плодово-ягодных и лесных культур и модуля активации оросительной воды выбирается в зависимости от возделываемой культуры и типа почвы. При этом соблюдается следующая последовательность - после проведения посадки производится полив анолитом с окислительно-восстановительным потенциалом (ОВП) +500…+700 мВ и водородным показателем pH - 3,0…5,0 ед. pH. Весь период вегетации производится полив католитом с ОВП -600…-800 мВ и водородным показателем pH - 7,5…11,0 ед. pH. Полив анолитом проводится во время вегетации только в случае появления болезнетворных микробов и вредителей.

Система у водоисточника (1) оборудована аванкамерой-отстойником (5) с сороудерживающими (3) и рыбозащитными (4) сооружениями, насосной станцией (6), гидравлически соединенной напорным трубопроводом (7) с водонапорной башней-отстойником (8), проточным электроактиватором воды (13), гидроподкормщиком (15), водомерным оборудованием (17), распределительным (18) и поливными (19) трубопроводами, имеющими отводки (20) к очаговым увлажнителям, размещенным в корнеобитаемой зоне. Распределительный (18) и поливные (19) трубопроводы уложены на глубине a=50-60 см от поверхности земли, поливные (19) трубопроводы размещены от осевой линии посадок на расстоянии l=2-2,5 м, увлажнители в виде грабельной решетки из труб размещены на глубине h=15-20 см. В месте соединения отводков (20) с грабельной решеткой установлен регулятор расхода, управляемый с поверхности земли и имеющий регулировочную шкалу. Увлажнители выполнены из полимерного материала, стойкого к коррозии, и имеют перфорацию, выполненную по всей поверхности. Проточный электроактиватор воды (13) включает коаксиально расположенные электроды (26, 28), полупроницаемую диафрагму (27) между ними. Наружный электрод (26), выполняющий функцию корпуса, имеет форму полого цилиндра с присоединительными резьбовыми наконечниками, устанавливаемыми в резьбовых выточках подводящего (25) и отводящего (32) трубопроводов. Внутренний электрод (28) представляет собой лепестковый направитель потока воды (29), при этом лепестки (29), выполненные по логарифмической спирали, размещены внутри корпуса по винтовой линии левосторонней направленности. Техническим результатом изобретения является повышение урожайности орошаемых культур. 5 ил.

Система внутрипочвенного орошения плодово-ягодных и лесных культур, включающая водоисточник, водовод, распределительный и поливной оросительный трубопроводы, очаговые увлажнители в корнеобитаемой зоне, водомерное оборудование, устройство для смешивания и дозирования удобрений, отличающаяся тем, что оросительная система у водоисточника оборудована аванкамерой-отстойником с сороудерживающими и рыбозащитными сооружениями, насосной станцией, гидравлически соединенной напорным трубопроводом с водонапорной башней-отстойником, проточным электроактиватором воды, гидроподкормщиком, распределительным и поливными трубопроводами, имеющими отводки к очаговым увлажнителям, распределительный и поливные трубопроводы уложены на глубине a=50…60 см от поверхности земли, поливные трубопроводы размещены от осевой линии посадок на расстоянии l=2…2,5 м, увлажнители в виде грабельной решетки из труб размещены на глубине h=15…20 см, в месте соединения отводков с грабельной решеткой установлен регулятор расхода, управляемый с поверхности земли и имеющий регулировочную шкалу, увлажнители выполнены из полимерного материала, стойкого к коррозии, и имеют перфорацию, выполненную по всей поверхности, проточный электроактиватор воды включает коаксиально расположенные электроды, полупроницаемую диафрагму между ними, при этом наружный электрод, выполняющий функцию корпуса, имеет форму полого цилиндра с присоединительными резьбовыми наконечниками, устанавливаемыми в резьбовых выточках подводящего и отводящего трубопроводов, а внутренний электрод представляет собой лепестковый направитель потока воды, при этом лепестки, выполненные по логарифмической спирали, размещены внутри корпуса по винтовой линии левосторонней направленности.