Посетители на сайте:

Сейчас 55 гостей и ни одного зарегистрированного пользователя на сайте


Просто фото

kot5.jpg

Система Orphus

Капельный полив - ДЕРЕВЬЯ ПРОСЯТ ВОДЫ.


В наше время довольно часто говорят об истощении природных ресурсов, упоминая при этом нефть, уголь, лес. Идут споры о том, сможет ли человечество обойтись без них, сможет ли заменить столь необходимые современному хозяйству источники производства. 

Гораздо реже в подобный список попадает вода. На первый взгляд неудивительно. Ее на земле сколько угодно.  Вспомним, что более 70% земной поверхности покрыто водой, и мысль о ее возможной нехватке становится нелепой. Ведь сегодня даже в самых мрачных пустынях геологам открываются подземные кладовые воды.
petro1 Однако на деле ситуация гораздо сложнее. Воды, точнее говоря, пресной воды не так уж много. И, глядя на веселые струйки, льющиеся из водопроводного шланга, брошенного нерадивым дворником, особенно веселиться не стоит. Эти же струйки — тут их иначе, как веселыми, не назовешь — вырываются из сопел бесчисленных дождевателей, расположенных на полях юга нашей страны, там, где о влаге говорят с уважением. Казалось бы, все в порядке. Вода уходит в почву, увлажняя ее, влагой пользуются растения. Но именно в этих солнечных краях на счету у земледельцев буквально каждая капля воды. А подобная расточительность поливальных систем давно уже подвергается жесткой критике.

Слов нет. Критика резонна: вода требуется корням растений, а смачивает, насыщает она всю землю. Почва же прокаливается ярким южным солнцем. И до корней доходит не более половины столь щедро пролитой воды.
Это подсчеты специалистов. Так что экономически нецелесообразно тратить впустую воду, которая порой издалека доставляется на поля и дорого обходится. Кроме того, есть еще одно существенное обстоятельство, говорящее о том, что дождевальный полив отнюдь не столь эффективно выполняет свои обязанности.

Эксперименты агрономов и опыт ряда сельских хозяйств различных стран доказали, что при непосредственной подаче воды к корням растений в строго дозированных, научно обоснованных порциях урожайность повышается в 3—4 раза. Это ли не показатель! Выходит, подобные, системы полива — один из способов поднять уровень земледелия в стране, к чему обязывает тружеников сельского хозяйства постановление июльского (1978 г.) Пленума ЦК КПСС.
В настоящее время наша сельскохозяйственная наука и практика изыскивают новые способы обработки почвы. И появление систем полива, когда влага подается непосредственно к корням деревьев с помощью специальных капельниц, свидетельствует о том, что новаторы не теряли времени даром. Этот способ оправдан экономически. Более того, в целом ряде случаев он просто необходим.

Поскольку эксперименты начались сравнительно давно, уже сконструирован целый набор капельниц самых различных модификаций, которые с успехом применяются на опытных участках ряда стран. Есть они и у нас. 

При всем обилии конструкций их можно разбить на две существенно отличающиеся друг от друга группы. В одних — капельницы непрерывно подают воду корням деревьев (чаще всего подобные системы применяются для орошения фруктовых садов и плантаций).

Другая группа — капельницы прерывистого действия, они выдают воду дозированно. Если эта дозировка точно рассчитана, то урожайность растет, а непроизводительная трата воды сведена к минимуму. Все эти вопросы, связанные с порционным корневым поливом, новейшие технические разработки в этой области были обстоятельно изучены сотрудниками отдела автоматики Тбилисского проектного института Грузинироводхоз.


И вот недавно заведующий отделом Шота Капанадзе и молодой инженер Бесик Месхи разработали более совершенную оригинальную капельницу прерывистого действия, которая вызвала единодушные комплименты специалистов.
Основная и весьма оригинальная деталь разработанного в Тбилиси автомата — датчик влажности. Человек, к сожалению, бывает неумеренным в еде и питье. Растению же это несвойственно, оно удовлетворяется тем количеством влаги, которое ему необходимо, и только. Поэтому прежде всего ученым надо было установить, какой должна быть влажность почвы, чтобы деревьям не хотелось пить. Именно на этих данных и строится вся работа датчика системы МЕКАП, названной так по первым слогам фамилии авторов. ...

автомат капельницКерамические сосуды известны еще со времен седой древности. Вода, налитая в такие глиняные кувшины, обладает удивительным свойством — она всегда холодна. Это объясняется очень просто: кувшин пористый, и часть влаги, наиболее теплой, испаряется сквозь стенки сосуда. Естественно, через те же поры кувшин может и восполнить свои «запасы», поглощая воду извне.

Этим обстоятельством и воспользовались создатели многоканальной чувствительной капельницы МЕКАП. Устройство предельно элементарно и в то же время удивительно просто. Простота определяет наглядность действия капельницы, исключая всякого рода заглазную критику.

Итак, прибор МЕКАП. Небольшой керамический сосуд — датчик влажности — погружен в почву на несколько сантиметров. Он наполнен водой. Если в почве влаги меньше, чем в датчике, начинается постепенное опорожнение сосуда. Процесс идет до тех пор, пока не наступает своеобразное равновесие — вода перестает поступать в почву. Но это равновесие — сигнал для начала искусственного полива. Когда уровень воды становится ниже определенной метки, а равновесие еще не наступило, так как почва достаточно сухая, в капельницу поступает своеобразный призыв. «Деревья просят воды», — гласит он.

И тут же срабатывает мембранный клапан капельницы. Происходит это автоматически: верхняя часть клапана (см. рис.) соединена с датчиком. Вода, покидая сосуд, создает в нем вакуум. Естественно, гибкая мембрана клапана перемещается вверх. В определенный момент она открывает заслонку, и вода из капельницы начинает поступать в почву. Некоторое время идет «полив», вода попадает прямо к корням деревьев. Почва становится все влажнее и влажнее, что, естественно, воспринимается и датчиком. Он начинает действовать в обратном направлении — всасывать воду, уровень которой постепенно повышается. Поднимается вода в керамическом сосуде, опускается мембрана. В какой-то миг она полностью перекрывает водоток. Капельница отдыхает.

Но отдых непродолжителен. Почва снова высыхает, так как корни выпили запас воды. Снова осушается керамический сосуд, снова поднимается мембрана, вновь открываются «шлюзы» капельницы. И очередная порция воды попадает в жаждущую почву.

Цикл повторяется многократно. Однако на поверхности все спокойно. Сияет солнце, нет облаков, не предвидится дождя. Но деревья знают, что по первому их требованию пойдет дождь. Только не сверху, а снизу. 

механический датчик влажностиТак действуют капельницы МЕКАП, работают они на трех оросительных системах: «Кахети-1» (орошается всего лишь четыре дерева), «Кахети-2» (площадь орошения 0,1 — 1га), «Кахети-3», распространяющая свои датчики на 400 га. Причем капельницы можно назвать локальными автоматами, так как применение их отнюдь не связано с автоматизацией всей оросительной системы, что всегда сопряжено с немалыми затратами. А норму полива легко регулировать с помощью специальной пружины, фиксирующей нейтральное положение мембраны.

Наконец, без какой-либо модернизации капельницы МЕКАП можно применять и для автоматизированного водовыпуска при управлении агрегатами поливной техники. Применение капельного полива приводит к тому, что расход воды уменьшается в три-четыре раза, причем поле остается сухим. Это очень важно, так как сельскохозяйственная техника может работать в оптимальных условиях.

Деревья получают воду в достатке, зато для сорняков наступает скверное время. Дожди редки, влага поступает практически только к корням деревьев, так что им приходится пробавляться крохами, которые остаются от истинных «хозяев» полей. Поэтому они чахнут, а культурные растения процветают в прямом и переносном смысле слова.

Элементарные подсчеты показали, что для фруктового сада экономический эффект от внедрения капельного, метода полива составляет 2 тыс. руб. на гектар, а срок окупаемости аппаратуры всего лишь два с половиной месяца! И еще одна особенность: аппаратура проста и очень надежна, перебоев в работе практически нет.

Испытания нового оборудования на полях начались. Комсомольцы-новаторы Бесик Месхи и Тенгиз Ба-рамидзе, принимавшие участие в доработке конструкции, удостоены серебряной медали ВДНХ СССР. И когда весной этого года открылась Центральная выставка научно-технического творчества молодежи (НТТМ-78), посвященная 60-летию ВЛКСМ, среди ее участников были и молодые новаторы из Тбилиси. Их конструкция была одной из интереснейших среди бесчисленных экспонатов юбилейной выставки.

На снимке: Автомат-капельница в собранном виде.
На схемах:
Справа — автоматическая система полива «Кахети». Слева — устройство автомата-капельницы. Цифрами обозначены: 1. датчик в почве; 2. вакуумная камера клапана; 3. мембранный клапан; 4. оросительная трубка; 5. инъектор, через который вода поступает в почву; 6. зона увлажнения; 7. общая подача воды (распределительный трубопровод).

БОРИС СМАГИН,
по страницам журнала Техника молодежи.

Оставьте, пожалуйста, комментарий к публикации!


Защитный код
Обновить


последние комментарии