Импульсное капельное орошение - Pulse drip irrigation

Иллюстрация импульсной системы капельного орошения. Магниты удерживайте клапан закрытым, пока вода поступает через впускное отверстие и регулятор потока капель для наполнения резервуара. Когда давление в здании наконец преодолевает силу притяжения магнитов, верхний набор магнитов поднимается вверх, чтобы открыть клапан. Когда вода выпускается, давление снижается до точки, когда магниты снова падают вниз, и фаза зарядки начинается заново.
Один из двух пульсирующих ударных оросителей в The Crescent Grange в Брумфилд, Колорадо обеспечивая 5,000 квадратных футов (460 м2) освещения своих пермакультура сад. Спринклеры работали непрерывно, выдавая 5-секундные импульсы в минуту в течение первых двенадцати дней до прорастать семена. После этого полив постепенно сократился до 8-10 часов три раза в неделю.
Ландшафтный дизайн в песке с на месте семя прорастание. Контроллер капельного потока производительностью один галлон США в час (3,8 л), питающий капельную линию длиной 82 фута (25 м) с обратными клапанами, имеющими 82 точки капель по ее длине, поэтому каждая точка капания выходит примерно 1/82 Галлон США (46 мл) в час.
Малиновый клевер ростки вырос на 1/8-дюймовые (0,32 см) маты из вспененного уретана и каменная плита. Четыре микро-разбрызгивателя непрерывно пульсируют в течение 7 дней, каждый из которых производит около 1/2 Галлон США (1,9 л) в час. Каждый из четырех микро-спринклеров был оснащен LPD, чтобы линии оставались полностью заряженными между импульсами.

Импульсное капельное орошение экспериментальный орошение техника в основном используется с капельное орошение. Поддержание высокого уровня почва влага для прорастание семян это одна из причин, по которой можно использовать эту технику.

Большинство обычных систем капельного орошения могут быть переведены в импульсный режим с помощью таймер сократить продолжительность полива и увеличить частоту полива.[1] Были разработаны некоторые новые системы, в которых используется резервуар под давлением. Когда давление в резервуаре достигает некоторого заданного уровня, клапан резервуара открывается, и часть жидкости, содержащейся в резервуаре, с силой выпускается. Во время выпуска жидкости давление в резервуаре снижается. Когда снижение давления воды достигает заданного уровня, клапан закрывается, чтобы возобновить фазу зарядки. Цикл заряда-разряда будет продолжаться до тех пор, пока скорость потока, поступающего через вход, будет меньше скорости вытеснения, выходящего через выходы, когда клапан открыт. Для этого на входе устанавливается устройство, называемое контроллером капельного потока, которое регулирует поток на входе.[нужна цитата ]

При правильной конструкции и эксплуатации импульсная система с низким расходом может работать непрерывно в течение некоторого времени без чрезмерный полив. Постоянные и частые поливы были названы одним из способов снижения потребности в воде.[нужна цитата ] В некоторых источниках также упоминаются преимущества частого полива небольшими дозами для уменьшения водный стресс на растениях.[2][3]

Нормы внесения с низким расходом можно использовать с различными почвами и питательными средами. Воду можно наносить достаточно медленно, чтобы соответствовать скорости инфильтрации воды и предотвратить потерю воды из-за глубокая просачивание или сток. Минеральные питательные вещества добавленные в среды с высоким содержанием пустот, такие как крупнозернистый песок, обеспечат корням больше кислорода, чем обычная почва, и будут иметь некоторые из преимуществ аэропоника. Песок также имеет низкую потенциал удержания воды это облегчает растениям извлечение воды за счет меньших затрат энергии из-за относительно большого размера частиц песка,[нужна цитата ] что, следовательно, не очень хорошо связывается с водой. Это увеличивает эффективность водопользования[нужна цитата ]. Песок также менее благоприятен для болезнетворных микроорганизмов, которые могут атаковать корни.[нужна цитата ]

Преимущества

Импульсное капельное орошение имеет следующие преимущества:

  • Меньше убегать на тяжелых почвах.
  • Меньше выщелачивание или потеря воды в песчаных почвах.
  • Воду можно более эффективно применять на мелководных почвах и в холмистых районах.
  • Прерывистая работа оросителей и туманообразователей может обеспечить охлаждение испарением для контроля температуры.
  • Размер контейнеров для выращивания в теплицах может быть уменьшен из-за очень низкой скорости сброса.
  • Низкий расход может снизить затраты на систему подачи, поскольку потребуются трубы меньшего диаметра и насосы меньшей производительности.

Недостатки

  • Дополнительные расходы на покупку и обслуживание системы капельного орошения для уже существующей системы орошения.
  • Для эффективной работы системе требуется давление воды не менее 170 кПа (25 фунтов на кв. Дюйм).
  • Сохранение целостности системы подачи воды под давлением имеет решающее значение. Утечки в трубопроводе могут привести к значительным расходам из-за большой продолжительности периодов полива.
  • Необходимо уделять особое внимание циклам полива, чтобы избежать накопления соли в почве. Легкий полив может оставить остатки соли по мере испарения воды и оставить немного дополнительной влаги в почве.
  • Дополнительные расходы на устройства предотвращения утечек (LPD) или обратные клапаны рекомендуется устанавливать в каждой точке распределения полива по всей системе для обеспечения равномерного распределения воды. Если линиям разрешено стекать между импульсами, большая часть воды будет предпочтительно течь в те, которые находятся в начале линии.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ «Основные принципы импульсного орошения». Cedb.asce.org. 2010-01-09. Получено 2013-11-26.
  2. ^ «ВЛИЯНИЕ ИМПУЛЬСНОГО КАПЕЛЬНОГО ОРОШЕНИЯ НА РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ВЛАЖНОСТИ ПОЧВЫ И ПРОИЗВОДСТВО КУКУРУЗЫ В ГЛИННОЙ ПОЧВЕ».
  3. ^ «Влияние нормы расхода и периодического полива воды из точечных источников на структуру распределения влажности почвы».