Узел подготовки и внесения удобрений

Приготовление питательного раствора с необходимым Ес и рН для полива растений происходит в растворном узле. Он включает в себя емкости предварительной подготовки концентратов удобрений, баки для хранения маточных растворов, насосы и миксер дозатор.

Маточные растворы удобрений хранятся в баках А и В, а бак С содержит азотную кислоту для регуляции рН.

Растворы в баках А и В в 100 раз более концентрированные, чем нужно для питательного раствора. Их состав подбирается в соответствии с требованиями выращиваемой культуры, подлежащей фертигации. Питательный раствор корректируется в зависимости от фазы роста растений и на основании агрохимического анализа вытяжки из корневой зоны, который проводят два раза в месяц.

Баки должны быть изготовлены из химически стойких материалов и защищены от попадания прямых солнечных лучей.

Объем баков может достигать 10 кубических метров. Однако лучше применять резервуары меньшего объема – на 1 м³, так как срок использования раствора влияет на его качество. Его рекомендуется обновлять каждую неделю.

В бак А вносят кальциевые удобрения, а в бак Б – сульфатные и фосфатные, поскольку их смешивание в высокой концентрации приведет к осаждению солей и закупорке системы капельного полива.

Удобрения обычно добавляют в резервуары A и B вручную. Они должны быть полностью растворимые, не содержать натрия и других вредных примесей, а разница в их количестве в баках А и В – не превышать 10-15%.

 

Порядок приготовления маточных растворов

В баки предварительного приготовления растворов концентрированных удобрений наливают горячую воду в количестве 30-40% от необходимого, затем включают мешалки. Нужно следить за температурой раствора, чтобы она не упала ниже 10 ^оС, так как при растворении удобрений поглощается энергия и температура резко снижается.

Для хорошего растворения удобрений оптимальная величина рН в баках А и В составляет около 4-6 ед. Для этого в бак А добавить 58-процентную азотную кислоту, а в бак В – ортофосфорную кислоту (Н₂РО₄) от 1 до 3 л (на 1 м³). Оставшуюся после добавления в бак А азотную кислоту заливают в бак С, который и доводит рН питательного раствора до заданных значений (около 5,5 ед.).

Необходимо следить за кислотностью маточного раствора, в который добавляют хелат железа, так как он сохраняет свою стабильность при определенном значении рН.

Если удобрения простые и не содержат комплексона для улучшения их растворимости, то в бак В нужно внести ОЭДФ (около 800 г).

После этого вносят оставшиеся удобрения, начиная с самого труднорастворимого. Хелат железа добавляют в бак А последним, после проверки рН лакмусовой бумагой. Все хелаты засыпают в бак А, а сульфаты микроэлементов – в бак В. Затем доливают воду до требуемого количества.

Заполнение бака С кислотой происходит после заполнения резервуара на 30-50% водой. Никогда нельзя добавлять воду в кислоту, только кислоту в воду.

Емкости для смешивания обеспечивают равномерное распределение растворенных в воде веществ. После перемешивания и растворения удобрений готовый раствор с помощью насосов перекачивают через пластинчатые фильтры (фильтрация частиц более 130 мкм) в маточные баки растворного узла. После этого емкость предварительного растворения и трубопровод промывают от остатков удобрений. Баки должны закрываться крышками и содержаться в чистоте.

С помощью системы автоматического регулирования концентрированные растворы удобрений, кислота и подготовленная вода поступают в смесительную емкость (миксер) в точно определенных количествах для доведения Ес и рН до заданных значений, установленных на контроллере. Для безопасной работы размещают по два датчика EC и pH.

Для проверки качества приготовленного раствора в литр воды добавляют по 10 мл концентрированных удобрений из баков А и Б и после перемешивания измеряют Ес полученного раствора. Значение должно соответствовать заданному.

При установке концентрации питательного раствора допускается различие между расчетной и установленной на полив Ес не более чем на 0,5 мСм/см для стабильной работы миксера.

Необходимо контролировать равномерность подачи растворов из баков А и В – важно, чтобы их содержимое заканчивалось одновременно. Если в одном из баков раствор уходит быстрее, значит нарушена работа инжекторов, и в питательном растворе будет дисбаланс элементов питания.

 

Распределительная поливная сеть

Питательный раствор с необходимыми параметрами Ес и рН из миксера с помощью насосов подается в магистральный трубопровод. Он выполнен из материалов, не подверженных коррозии – ПВХ, полиэтилена или полипропилена. Диаметр труб подбирают с учетом расхода воды, который рассчитывают исходя из максимальной потребности культуры.

Во всех системах орошения вода находится под давлением – чем оно выше, тем быстрее раствор течет в системе. Из магистрального трубопровода раствор перемещается в распределительный трубопровод, проложенный по краям теплицы. В местах их соединения устанавливают регулировочные вентили, редукторы давления и электромагнитные клапаны, которые управляются контроллером и позволяют поддерживать давление в капельных линиях на постоянном уровне. Капельные линии подсоединяются к распределительному трубопроводу коннекторами. На их концах располагают клапаны высвобождения воздуха, чтобы избежать гидравлического удара при пуске полива.

Систему подачи раствора разделяют на контуры таким образом, чтобы водопотребление этого участка не превышало пропускной способности трубопровода. Тогда давление в каждой секции будет достаточным для равномерного полива растений. Фрагмент сети, подключенный через электромагнитный клапан, способен работать по индивидуальной программе. Если контур слишком большой, то в жаркий день полив может не охватить все растения из-за невысокой скорости подачи раствора. Множество контуров меньшего размера лучше задействуют имеющуюся мощность, обеспечивая при этом большую равномерность. Как правило, на один гектар устанавливается 4 клапана. Каждый контур оснащен байпасом, который используют для очистки капельной линии.

Трубы капельной линии выполнены из полиэтилена или ПВХ, толщина которых влияет на срок их эксплуатации и равна 0,1-1,2 мм. Внутренний диаметр капельных трубок влияет на расход воды (л/ч), он зависит от их длины, расстояния между капельницами и давления в системе. Диаметр трубок составляет от 12 до 35 мм, обеспечивая расход воды 0,6-8,0 л/ч.

Капельницы-дозаторы могут быть вмонтированными в капельную линию (используются на открытом грунте) или иметь внешние капельницы с микротрубкой и колышком, подсоединенные к ней. Частота их расположения зависит от плотности посадки.

В промышленном выращивании при поливе на большой площади применяют капельницы с компенсацией давления, которые обеспечивают равномерность полива по всей длине капельных линий на большом расстоянии. Компенсированные капельницы сохраняют одинаковый расход раствора не зависимо от колебаний давления в системе и исключают его вытекание после окончания полива. Капельница с компенсированием давления устроена по принципу лабиринта. Проходя через него раствор замедляет скорость. Также она имеет мембранный клапан, который не открывается, если давление в системе недостаточное.

Размер самой маленькой дозы полива зависит от возможностей системы. Чем меньше расход воды капельницей, тем меньший объем дозы раствора можно использовать для полива. Это особенно важно в летний период.

 

Эксплуатация

Управление узлами в системе полива (забор воды из источника, фильтрация и промывка фильтров, нагрев воды, транспортировка воды и полив) осуществляется в автоматическом режиме с помощью контроллера. Он  собирает данные датчиков и на их основе запускает определенную программу. Для контроля процессов вся информация выводится на ПК.

После окончания сезона проводят проверку всех узлов и систем, в том числе датчиков и соединения кабелей, и при необходимости ремонтируют или меняют детали.

В период между оборотами нужно очищать систему полива от органических загрязнений и солевых отложений. Замену капельниц производят каждые 5-6 лет.

Систему капельного полива очищают в конце оборота, применяя хлорсодержащие препараты от органических загрязнителей и азотную кислоту от минеральных отложений. При регулярном внесении в полив веществ на основе перекиси водорода очистку хлорсодержащими препаратами можно исключить.

При промывке системы с капельных линий необходимо сначала снять заглушки.

При хлорировании систему заполняют 15-20-процентным хлорным раствором (15-20 мг д.в. хлора на 1 л воды). Продолжительность промывания составляет 30-60 мин. Затем систему очищают водой. Нельзя проводить кислотную обработку поливной системы, если она не промыта от хлорсодержащий препаратов, так как при взаимодействии хлора с азотной кислотой выделяются летучие токсичные соединения.

После промывки капельной системы ее очищают азотной кислотой в концентрации 0,6% (60-процентная азотная кислота), рН раствора при этом будет менее 2,0 ед. Продолжительность воздействия – 10-30 мин. Затем раствор сливают и промывают систему чистой водой, после чего высушивают и проверяют ее пропускную способность, равномерность вылива капельниц, их расход, герметичность, а также меняют вышедшие из строя капельницы.