Способ полива Советский патент 1983 года по МПК A01G25/00 

I

Т

/ /

г J

/12

5

,Т

О

ее

Nl

а

СП

00

у -т Изобретение относится к сельскому хозяйству и применяется при оро.шении для повышени-я урожайности, сокращения расхода воды на полие, увеличения равномерности полива, сохранения плодородия почвы и упрощения технических средств для реализации. Известно устройство, применяющееся при дождевании, содержащее активатор жидкости на входе в трубопровод дождевальной машины, причем перед трубопроводом с насадками установлен электрод, изолированный от корпуса и соединенный через сред ство управления с одним из полюсов источника тока . Однако данное устройство невозможно применить при поверхностном или внутрипочвенном поливе, например бороздовом поливе, так как при сплошном потоке воды в трубопроводе активация воды и ее разделение на части различной активности затруднена, что не позволяет использовать свойства активированной воды для урегулирования смачиваемости почвы ;И эффективного повышения урожайногсти, так как полив с фиксированной активацией позволяет лишь односто))онне увеличить водородный показатель рН. Известен также способ полива по бороздам, включающий дискретную чередующуюся подачу воды в борозды по циями из трубопроводов через водовыпуски С2 . Данный способ характеризуется недостаточной равномерностью полива (в начале борозд) и невысокой урожайностью; а также возможностью засоления почв. Сложно и устрой-ство для реализации способа. Цель изобретения - повышение рав номерности полива, а также сохранение плодородия почв. Эта цель достигается тем, что поливную воду активируют и поливную норму активированной воды подают чередующимися порциями с разной активацией, сначала до максимально до пустимого для растений уровня окислительно-восстановительного потенциала, затем до минимального и так далее. Сущность .способа основана на известных свойствах активированной во ды изменять поверхностное натяжение и следовательно впитываемость в шир 58 . 2 ких пределах в зависимости от разности потенциалов.между фазами растворенной в почве и поливной воды, которая измеряется известными приборами, например, ионометром И-120 через окислительно-восстановительный потенциал (ОВП), а также изменять показатель рН почвы, обеспечивая растения необходимым составом как кислотных, так и щелочных питательных веществ. Возможность временного закупоривания почвы для обеспечения равномерности дискретного полива позволяет обеспечить малый размыв борозд в начале борозды и это позволяет снять необходимость чередующегося полива через борозду, обеспечивает при бороздковом поливе полив .малыми нормами, снимает необходимость использования технических средств для регулирования расхода воды в борозду. При этом значительно упрощаются технические средства управления и автоматизации при бороздковом поливе, так как нет необходимости полива через борозду срегулированием переменного времени добегания струи и расхода воды и многократным (5-6.раз) повторением импульсов дискретного полива. Возможность полива малыми нормами обеспечивает сохранение аэрации почвы , уменьшает смачивание борозды и повзоляет сократить количество культивации после каждого полива. При этом увеличивается температура почвы, что также благоприятно сказывается на увеличении длительности продуктивного фотосинтеза. На чертеже приведено устройство для реализации способа полива почвы. Бороздковый полив осуществляется из распределительных трубопроводов 1, например, через перфорированные отверстий или микрогидранты 2, установленные напротив каждой борозды. На входе распределительного трубопровода 1 установлен мягкий надувной затвор 3, управление которым осуществляется через гидравлические линии (трубки) k. На входе распределительного трубопровода 1 и на напррном трубопроводе 5 установлены электроды 6. Распределит тельные трубопроводы 1 соединены с напорны - трубопроводом 5 для подачи воды на орошаемом поле. Электроды 6 соединены изолированными проводами 7 сечением до 6 мм- с источником постоянного тока 8, который включает в себя аппаратуру для подключения и коммутаций полярности электродов 6. Источник постоянного тока 8 мощностью до 10 кВт соединен с аппаратурой программного управления 9. Количество и сечение раЬпределительных трубопроводов 1 определяется величиной конкретного орошаемого поля. Напорный трубопровод 5 и распреде лительные трубопроводы 1 устанавливаются на орошаемом поле согласно планировки поля для обеспечения необходимых уклонов бороздкового полива. Надувной затвор 3 известных конструкций предназначен для открывания потока воды из напорного трубопровода 5 в распределительные трубопроводы 1. Гидравлические линии Ц выполняются из полиэтиленовых трубок и предназначены для подачи воды или воздуха в затвор 3 по командам аппаратуры программного управления 9. Электроды 6 из токопроводящего металла устанавливаются по внутрен нему диаметру трубопроводов 1,5 и имеют по площади сечение до 1 м. Трубопровод 5 имеет сечение, достаточное для подачи воды в два распределительных трубопровода 1. Источник постоянного.тока В подключен к электросети и содержит регу лируе( выпрямитель с выходным напряжением 2 - 200 В, изолирующий от заземления трансформатор переменного тока, например 220/12 В, защитную и коммутирующую аппаратуру. Изолирующий трансформатор предназначен для обеспечения безопасности работ при активации воды путем изоля ции от заземления обмоток выпрямите ля постоянного тока. Защитная и к&ммутирующая аппаратура предназначена для подключения источника постоянного тока 8 к электросети и коммутации полярности постоянного тока электродов 6 по командам аппаратуры програм много управления 9. Аппаратурч: программного управлени 9 подключена к электросети и к источ нику напора гидравлической энергии, например к насосу или напорной установке (не показаны). Аппаратура программного управления 9 содержит изBectHbie логические и управляющие элементы (электрического и гидравлического типа), обеспечивающие выдержку времени между импульсами дискретного полива, алгоритм управления бороздкового полива, соединение с затворами 3 и электродами б трубопроводов 1 и 5 (не показаны). Рабочее напряжение источника по- стоянного тока 8 определяется удель ным сопротивлением воды и выбирается по месту при настройке аппаратуры активации воды из электродов 6 таким, чтобы при подключении к электродам 6 постоянного тока в зоне катода ptt в потоке воды изменялся от 6 до 11 ед. При этом соответственно изменяются и окислительновосстановительный потенциал воды. Все измерения при настройке аппаратуры активации воды осуществляются ионометром. Устройство для реализации способа мелиорации почвы работает следующим образом. После подачи воды в напорный трубопровод 5 и к аппаратуре программного управления 9, аппаратура согласно заданной программе начинает работу. При эт;ом часть поля в пределах действия одного распределительного трубопровода 1, например правая, предварительно поливается (f-й импульс дискретного полива) известным поливом для смачивания всей борозды. После открытия затворов 3 в одной паре секций распределительных трубопроводов (показана) вода поступает в борозды через перфорированные отверстия 2, Если на левый электрод 6 от источника постоянного тока 8 Подан отрицательный потенциал, а на правый электрод 6 подан положительный потенциал, то между электродами 6 протекает постоянный ток и осуществляется активация воды. Электроды 6 омываются разветвляющимся потоком воды из трубопровода S, которая поступает в левый и правый распределительный трубопровод 1. В результате активации воды в зоне левого катода постоянным напряжением отрицательной полярности и выноса из-под электрода 6 потоком воды в левый распределительный трубопровод рН воды повышается до 9-11 ед. и соответственно возрастает окислительновосстановительный потенциал воды, что при прохождении воды по бороздам увеличивает разность потенциа лов между почвенной и поливнбй водой. Это обеспечивает эффективное закупоривание легкопроницаемой почвы и впитывание воды в почву на 1-2 ч резко замедляется, Уменьшение скорости впитывания воды в почву обес чивает ускоренное заполнение при первом импульсе полива всей борозды и одновременное увеличение растворения минеральных , легкорастйоримых только в щелочной воде. Одновременно в правую борозду изпод электрода выносится вода с кислотной реакцией ед;. Однако, в связи с тем, что эта борозда уже предварительно полита, добегание воды до середины борозды происходит также ускоренными темпами и время добегания примерно равно половине времени добегания в левой борозде, Если же время добегания воды по бороздам в половине правого распределительного трубопровода 1 меньше чем в левом, его можно отрегулировать при наладке устройства путем неполного открытия затвора 3. Полив водой с кислотной реакцией увеличивает скорость впитывания воды в политую борозду, а также увеличивает приток к растениям минеральных веществ, легко растворимых в в.оде с кислотной реакцией. После добегания воды до конца левой борозды аппаратура программного управления 9 через заданное время переключает полярность электродов 6 в левом трубопроводе на положител ную, а в правом - на отрицательную Это обеспечивает соответствующее изменение рН и ОВП воды и полив поля слоеным пирогом с активированной водой различной .активности . Чередование поливов повторяют дискрет но до тех пор,пока в правой полови не не обеспечивается, заданная норма полива. Затем левую половину распределительного трубопровода оставляют включенной на полярность электрода 6 положительную, а к-электроду 6, установленному в напорном трубопроводе 5. подключают отрицательный полюс источника постоянного тока 8. Это обеспечивает активацию воды и транспортировку ее к очередной правой половине распределительного трубопровода 1, открываемой затвором 3, через которую выполняют первый ускоренный импульс дискретного полива. И так дальше аппаратура программного управления 9 повторяет операции с переклгачением распределительных трубопроводов 1, затворов 3, электродов 6, установленных в них и напорном трубопроводе 5, Таким образом, осуществляется дискретный полив активированной водой слоеным пирогом, что обеспечивает равномерный дискретный- полив всего орошаемого поля активированной водой, которая осуществляется простыми средствами, эффективную активацию всего орошаемого поля без существенного сдвига кислотности почвы в неблагоприятную для растений зону. Технико-экономическая эффектив- . ность использования способа по предварительным расчетам заключается в сокращении расходов воды до 10%, уменьшении выноса минеральных веществ до 20, в повышении урожайности до 301 и упрощении затрат на строительство и монтаж технических средств автоматизированного полива до 301.

СПОСОБ ПОЛИВА, включающий дискретную чередующуюся подачу воды в борозды порциями из трубопро водов через водовыпуски, отличающийся тем, что, с целью повышения равномерности полива, а также сохранения плодородия почв, поливную воду активируют, а поливную норму активированной воды подают чередующимися порциями с разной активацией, сначала до максимально допустимого для растений уровня окислительно-восстановительного потенциала, затем - до минимального и так далее.