Спосіб поливу та покращення стану ґрунту на системах фільтрокапілярного зрошення

Реферат: Спосіб поливу та покращення стану ґрунту на системах внутрішньоґрунтового фільтрокапілярного зрошення, який проводиться за допомогою системи підземних поліетиленових трубопроводів через перфоровані в шахматному порядку отвори, причому зволоження ґрунту відбувається через фільтруючі елементи з пористої кераміки, здатні пропускати воду та повітря в прямому та зворотному напрямках. UA 109545 U (54) СПОСІБ ПОЛИВУ ТА ПОКРАЩЕННЯ СТАНУ ҐРУНТУ НА СИСТЕМАХ ФІЛЬТРОКАПІЛЯРНОГО ЗРОШЕННЯ UA 109545 U UA 109545 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до сільського господарства і може бути використана при внутрішньоґрунтовому фільтрокапілярному зрошенні сільськогосподарських культур. Відомий спосіб внутрішньоґрунтового зрошення сільськогосподарських культур в умовах закритого ґрунту, який проводиться за допомогою системи підземних поліетиленових трубопроводів через перфоровані в шахматному порядку отвори [1]. При такому способі поливу оптимальна вологість легкого і середьосуглинкового ґрунту підтримується не нижче 80 %НВ по всій довжині зволожувача та міжтрубному просторі і забезпечує максимальний врожай. Недоліки даного способу полягають в тому, що за даних умов витрачається максимальна зрошувальна норма та нераціонально використовується поливна вода. При таких інтенсивних поливах виникає вертикальна фільтрація та йде підняття рівня ґрунтових вод, а також не можливе здійснення аерації ґрунту для покращення умов росту і розвитку рослин. Задача корисної моделі - підвищення ефективності використання зрошувальної води, а також поліпшення умов росту і розвитку рослин. Поставлена задача вирішується тим, що зволоження ґрунту відбувається через фільтруючі елементи з пористої кераміки, здатні пропускати воду та повітря в прямому та зворотному напрямках, а також тим, що аерація ґрунту здійснюється за допомогою повітряного насоса через фільтрокапілярні зволожувачі в кореневмісний шар ґрунту, створюючи оптимальний водоповітряний режим. Для пояснення здійснення способу поливу при фільтрокапілярному зрошенні та можливості аерації ґрунту наводимо креслення: Фіг. 1 - Схема внутрішньоґрунтового фільтрокапілярного зрошення, де: 1 - джерело зрошення; 2 - підвідний трубопровід; 3 - насосна станція або водонапірна ємність; 4 - очисні споруди, система автоматизації поливу та повітряний насос; 5 - розподільчі трубопроводи; 6 - дільничі трубопроводи; 7 - зволожуючі трубопроводи; 8 - колодязі оглядові та переключення; 9 - колодязі скидні; 10 - кільцюючі або аераційні трубопроводи. Фіг. 2 - Фільтрокапілярний зволожувач (ФКЗ), де: 11 - поліетиленова трубка Øн=16-20 мм; 12 - фільтруючий елемент із пористої кераміки; 13 - дозуючий отвір; 14 - ущільнювальне кільце. Фіг. 3 - Контур зволоження ґрунту при фільтрокапілярному зрошенні, де: 15 - на легких ґрунтах - без водоупору; 16 - на важких ґрунтах - за наявності глинистого водоупору; 17 - протифільтраційний екран з поліетиленової плівки. Суттєвими ознаками, які впливають на вирішення поставленої технічної задачі є: - подача води безпосередньо в кореневмісний шар ґрунту через фільтрокапілярні зволожувачі з улаштуванням протифільтраційного екрана з поліетиленової плівки; - можливість скидання надлишкової води через фільтрокапілярні зволожувачі в зрошувальну мережу з подальшим відводом її в скидні колодязі; - додаткове улаштування повітряного насоса та відрізка труби із запірною апаратурою для нагнітання повітря в зрошувальну систему; - можливість герметичного під'єднання труби для подачі повітря з магістральним трубопроводом внутрішньоґрунтового зрошення; - можливість безперешкодної подачі повітря через фільтрокапілярні зволожувачі в кореневмісний шар для створення сприятливих водоповітряних умов в ґрунті. При проектуванні системи фільтрокапілярного зрошення враховується рельєф і конфігурація місцевості. Довжину зволожуючих трубопроводів і відстань між ними необхідно погоджувати з водно-фізичними властивостями ґрунту і пропускною здатністю поливних трубопроводів. Прийнята довжина поливних трубопроводів повинна забезпечувати рівномірне зволоження ґрунту як по їхній довжині, так і між ними. Такі системи були побудовані в Науководослідному інституті зрошуваного землеробства УААН (селище Наддніпрянське, м. Херсон) площею 0,25 га - для попереднього дослідження різних видів фільтрокапілярного зволоження, а також в сільськогосподарському підприємстві ім. Орджонікідзе Нікопольського району, 1 UA 109545 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Дніпропетровської області - площею 2,0 га в польовій сівозміні та 0,5 га під теплицями - для виробничих випробувань. Закрита зрошувальна фільтрокапілярна система для зволоження та аерації ґрунту працює (фіг. 1) наступним чином: Від джерела зрошення 1 через підвідний трубопровід 2 до насосної станції або напірної ємності 3, які обладнані запірно-регулюючим обладнанням, очисними спорудами, системою обліку поданої води, автоматизації поливу та аерації ґрунту 4, вода подається в магістральний та розподільчі трубопроводи 5, паралельно до яких по довжині розміщені дільничні 6 та перпендикулярно до них зволожуючі трубопроводи 7 з поліетиленової трубки зовнішнім діаметром 16-20 мм. Регулювання подачі води на ділянки здійснюється через оглядові колодязі переключення 8, а скидання води та можливість аерації ґрунту - через кільцюючі або аераційні трубопроводи 10, які призначені для вирівнювання напору в поливних зволожувачах 7 і проходять по їх нижній межі, та скидні колодязі 9. Зволоження чи аерація ґрунту відбувається через фільтруючі елементи з пористої кераміки 1 (фіг. 2), які закріплені на поливному трубопроводі 12 над перфорацією 13 за допомогою ущільнюючих кислото-бензостійких гумових втулок 14. Контур зволоження при фільтрокапілярному зрошенні (фіг. 3) значною мірою залежить від водно-фізичних властивостей та механічного складу ґрунтів і має витягнуту до низу конфігурацію на легких ґрунтах - без водоупору - 15 та більш округлу на важких ґрунтах - 16 за наявності глинистого водоупору. Це суттєво впливає також на відстань між зволожувальними трубопроводами: від 1,0-1,5 м на легких та до 1,5-2,0 м на важких ґрунтах. Для розширення контуру зволоження та запобігання вертикальній фільтрації застосовується протифільтраційний екран з поліетиленової стабілізованої плівки - 17 шириною до 30 см по довжині зволожуючого трубопроводу. Параметри поливу - одинична або елементарна поливна норма, що виражається кількістю води, необхідною для утворення контуру зволоження в межах одиниці довжини зволожувача; тривалість видачі поливної норми; витрата і кількість фільтруючих елементів по довжині зволожувачів, а також ширина закладки зволожувальних трубопроводів. Усі ці величини залежать від водно-фізичних властивостей ґрунтів, біологічних особливостей культур, конструкцій і витратних характеристик зволожувачів, а також напірного чи безнапірного способу подачі води. Встановлено, що глибина закладки зволожуючих трубопроводів може складати 0,4-0,6 м, залежно від культури, відстань між ними від 1,0-1,5 м на легких та до 1,5-2,0 м на середніх і важких за механічним складом ґрунтах. Для зрошення садів і виноградників поливні трубопроводи із фільтрокапілярними зволожувачами можуть закладатись вздовж рядів рослин з одного або обох боків ряду. При цьому міжряддя не поливаються, що забезпечує значну економію поливної води (до 40 %), порівняно з суцільним поливом. Для виконання фільтрокапілярного зрошення джерелом води можуть служити ріки, озера, водойми, канали, стаціонарні водозабірні свердловини, очищені стоки міст, промислових підприємств і меліоративних систем. Джерело повинне забезпечувати систему поливною водою гарної якості і в достатній кількості, відповідно до режиму зрошення сільськогосподарських 3 культур. За вегетаційний період орієнтовна витрата вододжерела складає 1-3 тисячі м на 1 гектар зрошуваної площі. Економічна ефективність фільтрокапілярного зрошення культур суцільного посіву та просапних культур полягає в скороченні витрат зрошувальної води до 25 %, а також в підвищенні врожайності на 15-20 % за рахунок створення сприятливих водно-фізичних умов зрошенням та аерацією кореневмісного шару ґрунту. Крім цього, внутрішньоґрунтове фільтрокапілярне зрошення має довговічні елементи поливу та не створює перепон для проведення агротехнічних заходів при обробці ґрунту та збиранні врожаю. Джерело інформації: 1. Бочарников В.С. Техника и режим внутрипочвенного орошения томатов в условиях закрытого грунта. Автореф. дис… кандидата технических наук: 06.01.02 - Волгоград, 2007. - 16 с. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 1. Спосіб поливу та покращення стану ґрунту на системах внутрішньоґрунтового фільтрокапілярного зрошення, який проводиться за допомогою системи підземних поліетиленових трубопроводів через перфоровані в шахматному порядку отвори, який 2 UA 109545 U 5 відрізняється тим, що зволоження ґрунту відбувається через фільтруючі елементи з пористої кераміки, здатні пропускати воду та повітря в прямому та зворотному напрямках. 2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що аерація ґрунту здійснюється за допомогою повітряного насоса через фільтрокапілярні зволожувачі в кореневмісний шар ґрунту, створюючи оптимальний водоповітряний режим. 3 UA 109545 U Комп’ютерна верстка В. Мацело Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4