УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВНУТРИПОЧВЕННОГО ОРОШЕНИЯ Российский патент 2015 года по МПК A01G29/00 A01G27/00 A01G25/02 

Изобретение относится к мелиорации и может быть использовано для орошения садов, парниковых и других сельскохозяйственных культур.

Известен способ орошения [1], в котором орошение осуществляется автоматически периодическими напусками воды, образованной в результате конденсации пара в напорном бачке, который часть времени наполняется до требуемого уровня, а после открывается и срабатывает. В качестве увлажнителя используется перфорированная трубка с отверстиями, которая установлена вертикально в месте корнеобитаемой массы растения, и вода в нее поступает из капельниц, которые закреплены на распределительном трубопроводе, напорный бачок при этом прикреплен к радиатору охлаждения для отопления помещения парника с одновременным охлаждением и конденсацией пара. Недостатком данного технического решения являются:

- невозможность использования на открытых грунтах;

- дороговизна из-за большего расхода материала.

Наиболее близким техническим решением является устройство для подпочвенного орошения [2], в котором внутрипочвенный ороситель представляет собой перфорированную трубку. Недостатками данного технического решения являются:

- отсутствие автоматизации в технологическом процессе;

- низкая эффективность увлажнения корнеобитаемой зоны растения;

- невозможно использовать на склонах.

Цель изобретения - повышение эффективности орошения и снижение расхода воды.

Поставленная цель достигается тем, что на склоне в почву высаживаются растения с корневой системой. По склону прокладывается магистральный водопровод (фиг. 1). К верхней части трубки прикреплена капельница, с поплавковым затвором присоединенная к магистральному водопроводу. К трубке через штуцер герметично присоединен гибкий увлажнитель. В трубке имеется отверстие, через которое поступает вода в гибкий увлажнитель. Вода из магистрального водопровода в трубку поступает через гибкий шланг. В результате фильтрации воды из гибкого увлажнителя образуется зона увлажнения вокруг корневой системы растений. В верхней части трубки прикреплена капельница с поплавковым затвором, и состоящая из поплавка и иглы, перекрывающей впускное отверстие (фиг. 3). По мере уменьшения впитывающей способности почвы поднимается уровень воды в центральной трубке, что приводит к поднятию поплавка и перекрытию иглой впускного отверстия у капельницы (фиг. 4). Таким образом, достигается автоматизация работы оросительной системы.

Увлажнение корневой системы растения осуществляется через отверстия, проделанные в гибком увлажнителе, покрытом поролоном. Гибкий увлажнитель, покрытый поролоном и уложенный на небольшую глубину в почву, обматывает в плане спиралью корневую систему растения. Такая установка гибкого увлажнителя в значительной степени улучшает эпюру увлажнения почвы. Поролон при этом в значительной степени улучшает сам процесс увлажнения почвы. Глубина укладки гибкого увлажнителя, покрытого поролоном, от поверхности почвы 5÷20 см. Нижняя часть трубки ниже штуцера является отстойником и одновременно усиливает устойчивость и вертикальную ориентацию трубки. Для облегчения установки устройства в низу трубки имеется конический наконечник.

Между капельницей и центральной трубкой имеются воздушные отверстия (фиг. 3). Таким образом, обеспечивается поддержание атмосферного давления на поверхности воды в центральной трубке. Капельница может углубляться внутрь центральной трубки и изменять величину автоматически поддерживаемого гидростатического напора, Н, что будет влиять на расход вытекающей воды.

Количество воды V, которое необходимо подать растению за один полив называется поливной нормой растения и зависит от вида растения. Поливную норму растения можно определять по формуле

где q - расход воды, необходимой для обеспечения оросительной нормы; n - количество отверстий; q₀ - расход воды, вытекающей из одного отверстия; t - время полива.

Величины гидростатического давления Н, необходимого для обеспечения выхода и фильтрации воды в почву

где q₀ - расход воды, вытекающей из одного отверстия, $$q_0=\frac{q}{n}$$ ; q - расход воды, необходимой для обеспечения оросительной нормы; µ - коэффициент расхода, определяемый экспериментальным методом, зависит от водопроницаемости грунта, µ=0,1-0,001; n - количество отверстий; F_отв - площадь отверстия.

Коэффициент расхода устанавливается экспериментальным методом и может быть подобран по таблице.

Вид почвы Песок Супесь Суглинок µ-коэффициент расхода 0,1-0,05 0,05-0,01 0,01-0,001

На фиг. 1 изображена система орошения с устройством для внутрипочвенного орошения, общий вид; на фиг. 2 - трубка с капельницей в момент работы; на фиг. 3 - верхняя часть трубки с капельницей в момент закрытия капельницы; на фиг. 4 - укрупненный нижний элемент капельницы; на фиг. 5 - гибкий увлажнитель в плане, вид сверху.

На склоне 1 в почву высаживаются растения 2 с корневой системой 3. По склону 1 прокладывается магистральный водопровод 4, подключенный опосредовано к трубке 5. К трубке 5 через штуцер 6 герметично присоединен гибкий увлажнитель 7. В трубке 5 имеются отверстия 8, через которые поступает вода в гибкий увлажнитель 7. Вода из магистрального водопровода 4 в трубку 5 поступает через гибкий шланг 9. В результате фильтрации воды образуется зона увлажнения 10 вокруг корневой системы 3 растений 2. В верхней части трубки 5 прикреплена капельница 11 с поплавковым затвором и состоящая из поплавка 12 и иглы 13, перекрывающей впускное отверстие 14. В гибком увлажнителе 7 имеются водовыпускные отверстия 15, из которых вытекает вода для увлажнения почвы. Между капельницей 11 и центральной трубкой 5 имеются воздушные отверстия 16. Гибкий увлажнитель 7 покрыт поролоном 17. Нижняя часть трубки 5 является отстойником 18. Для облегчения установки устройства в низу трубки 5 имеется конический наконечник 19.

Устройство для подпочвенного орошения сооружается и работает следующим образом. На склоне 1 в почву высаживаются растения 2 с корневой системой 3 (фиг. 1). По склону 1 прокладывается магистральный водопровод 4. К верхней части трубки 5 прикреплена капельница 11, с поплавковым затвором присоединенная к магистральному водопроводу 4. К трубке 5 через штуцер 6 герметично присоединен гибкий увлажнитель 7. В трубке 5 имеется отверстие 8, через которое поступает вода в гибкий увлажнитель 7 (фиг. 2). Для этого отверстие 8 совмещаются со штуцером 6. Вода из магистрального водопровода 4 в центральную трубку 5 поступает через гибкий шланг 9. В результате фильтрации воды образуется зона увлажнения 10 вокруг корневой системы 3 растений 2 (фиг. 1). В верхней части центральной трубки 5 прикреплена капельница 11 с поплавковым затвором, и состоящая из поплавка 12 и иглы 13, перекрывающей впускное отверстие 14 (фиг. 2, 3). По мере уменьшения впитывающей способности почвы поднимается уровень воды в центральной трубке 5, что приводит к поднятию поплавка 12 и перекрытию иглой 13 впускного отверстия 14 у капельницы 11 (фиг. 3). Таким образом, достигается автоматизация работы оросительной системы. В нижней части центральной трубки 5 предусмотрен отстойник 18, а в гибком увлажнителе 7 имеются водовыпускные отверстия 15, из которых вода вытекает и увлажняет корневую систему 3 растения 2 (фиг. 2). Для улучшения процесса увлажнения почвы гибкий увлажнитель 7 покрыт поролоном 17. Между капельницей 11 и центральной трубкой 5 имеются воздушные отверстия 16 (фиг. 3). Таким образом обеспечивается атмосферное давление на воду в центральной трубке 5. Капельница 11 может углубляться внутрь центральной трубки 5 и изменять величину автоматически поддерживаемого гидростатического напора, Н, что будет влиять на расход вытекающей воды. Для облегчения установки устройства в низу трубки 5 имеется конический наконечник 19.

Такое техническое решение позволяет снизить расход воды на орошения в связи с уменьшением потерь воды на испарение и подачу воды только в требуемых для этого местах. Позволяет максимально снизить количество удобрений, подаваемое с водой. Не образуется корка на поверхности почвы, что улучшает условия для поступления воздуха в корнеобитаемую массу. Можно использовать на склонах с большими уклонами.

Предлагаемым техническим решением легко создавать благоприятный воздушный, тепловой и влажностный режимы почвы.

Использованные источники

1. Патент Российской Федерации №2492632, A01G 25/00. Способ орошения. Ламердонов З.Г. Заявл. 21.02.2012. Опубл. 20.09.2013. Бюл. №26 (Аналог).

2. Патент Российской Федерации №2384049, A01G 25/00. Устройство для подпочвенного орошения / Ламердонов З.Г.; Кештов А.Ш.; Дабагова Л.М.; Дышеков А.Х. Заявл. 2008.07.01; опубл. 2010.03.20 (прототип).

Устройство для внутрипочвенного орошения, в котором в качестве увлажнителя используют трубку, совмещенную с капельницей, к которой присоединен перфорированный гибкий увлажнитель, покрытый поролоном. Гибкий увлажнитель уложен на глубину 5÷20 см в почву и обматывает в плане спиралью корневую систему растения. К верхней части трубки прикреплена капельница с поплавковым затвором, присоединенная к магистральному водопроводу. Капельница может углубляться внутрь трубки и изменять величину автоматически поддерживаемого гидростатического напора. Между капельницей и трубкой имеются воздушные отверстия. Увлажнение корневой системы растения осуществляется через водовыпускные отверстия, проделанные в гибком увлажнителе. Нижняя часть трубки ниже штуцера является отстойником и одновременно усиливает устойчивость и вертикальную ориентацию трубки. Технический результат - повышение эффективности орошения, снижение расхода воды. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Устройство для внутрипочвенного орошения, включающее трубку, отличающееся тем, что в качестве увлажнителя используют трубку, совмещенную с капельницей, к которой присоединен перфорированный гибкий увлажнитель, покрытый поролоном, и уложенный на небольшую глубину в почву и обматывающий в плане спиралью корневую систему растения, к верхней части трубки прикреплена капельница с поплавковым затвором, присоединенная к магистральному водопроводу, которая может углубляться внутрь трубки и изменять величину автоматически поддерживаемого гидростатического напора Н, а между капельницей и трубкой имеются воздушные отверстия, увлажнение корневой системы растения осуществляется через водовыпускные отверстия, проделанные в гибком увлажнителе, покрытом поролоном, нижняя часть трубки ниже штуцера является отстойником и одновременно усиливает устойчивость и вертикальную ориентацию трубки.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что глубина укладки гибкого увлажнителя, покрытого поролоном, от поверхности почвы 5÷20 см.