CS268379B1

CS268379B1 - Equipment for drop irrigation

Info

Publication number: CS268379B1
Application number: CS882456A
Authority: CS
Inventors: Arnost Rndr Csc Pilat
Original assignee: Arnost Rndr Csc Pilat
Priority date: 1988-04-11
Filing date: 1988-04-11
Publication date: 1990-03-14
Also published as: CS245688A1

Abstract

Oblast využití zařízení je vymezena kultivacemi rostlin v umělém, např. skleníkovém prostředí, při nichž je nezbytné, aby pravděpodobnost poruchy, tj. úplné zástavy kapkové závlahy, byla minimalizována, účelem je zjednodušené a spolehlivé dávkování kapkové závlahy v kultivačních provozech s nízkou frekvencí dohledu a obsluhy. Zařízení pozůstává z horizontálního přívodního potrubí zpoloviny vyplněného vodou nebo živným roztokem. Nad úrovní hladiny je potrubí opatřeno podélnou perforací. Do potrubí jsou vsunuty a pod hladinu ponořeny pruhy porézní nasákavé látky, zpravidla plsti, jimiž je voda nasávána a odváděna na vnější stranu potrubí, kde . z nich volně odkapává do jednotlivých aplikačních míst.The area of use of the equipment is limited by cultivating plants in artificial, for example, the greenhouse environment in which it is essential that the probability of failure, ie, full drop irrigation, the purpose is simplified and reliable droplet dosing irrigation in cultivation plants s low supervision and operator frequency. The device consists of a horizontal device half-filled inlet pipe with water or nutrient solution. Over level is provided longitudinal perforation. They're in the pipeline stuck and striped below the surface porous absorbent substances, generally felts through which water is drawn in and removed to the outside of the pipe where . of them freely drips into individual application sites.

Description

Vynález řeší technicky nenáročný způsob, jímž lze levně zajistit kapkovou závlahu či kapkový přívod živných roztoků pro kultivaci rostlin v umělých, především skleníkových podmínkách. Týká se zejména typických kultivačních způsobů, t j. takových, při nichž nejsou rostliny kultivovány obvyklým způsobem v zemině či v podmínkách umožňujících běžnou a pravidelnou zálivku či závlahu.The invention solves a technically undemanding method by which it is possible to provide cheap drip irrigation or droplet supply of nutrient solutions for cultivating plants in artificial, in particular greenhouse, conditions. It relates in particular to typical cultivation methods, i.e. those in which the plants are not cultivated in the usual way in the soil or in conditions allowing normal and regular watering or irrigation.

Dosavadní stav techniky zavlažování rostlin, jejichž kultivace je prováděna bezsubstrátově či v malých objemech zrnitých, granulovitých nebo plstnatých substrátů, je orientován na využívání kapkové či dávkované závlahy zajišťované pomocí kapilár, trysek, malých otvorů, ventilů, periodického otevírání a zavírání přívodu apod. Většina těchto zařízení je bud nákladná, nebo málo spolehlivá. Ucpání přívodu či jiná porucha závlahy vede při maloobjemové substrátové, případně při bezsubstrátové kultivaci k mimořádně rychlému zaschnutí a následnému úhynu rostliny.BACKGROUND OF THE INVENTION Irrigation of plants, the cultivation of which is carried out without substrate or in small volumes of granular, granular or felt substrates, is focused on the use of drip or metered irrigation provided by capillaries, nozzles, small openings, valves, periodic opening and closing of the inlet, etc. Most of these the equipment is either expensive or unreliable. Clogging of the supply or other irrigation failure leads to extremely fast drying and subsequent death of the plant during low-volume substrate or substrate-free cultivation.

Podstatu vynálezu tvoří podélně perforované přívodní potrubí, do kterého jsou vloženy pruhy porézní nasákavé látky. V přívodním potrubí je zadržována voda či živný roztok, přičemž výše hladiny je stabilizována libovolným zařízením, zpravidla ventilem, ovládaným plovákem. Perforace tvořená podélnými štěrbinami je provedena nad úrovní stabilizované hladiny tak, aby jí mohly být do vody či živného roztoku vkládány pruhy porézní nasákavé látky způsobem umožňujícím nasávání, vedení a odkapávání vody či živného roztoku do místa závlahy pod úrovní přívodního potrubí. Přívodní potrubí je zhotoveno z libovolného materiálu bez fytotoxických vlivů, nepropouštějícího světlo. Pruhy porézní nasákavé látky jsou rovněž zhotoveny z libovolného nefytotoxického materiálu, jehož kapilární zdvih je větší než výškový rozdíl mezi stabilizovanou hladinou v potrubí a spodním okrajem podélné perforace. Pruhy mohou být opouzdřeny neprůsvitnou, ohebnou plastikovou trubicí, vyžadují-li provozní^podmínky, aby byl omezen růst řas či krystalizace rozpuštěných komponent roztoku na jejich povrchu. Intenzita kapkové závlahy, tj. počet kapek za časovou jednotku, může být modifikována jednak volbou porézního nasákavého materiálu, jednak plochou příčného průřezu, např. silou či šířkou pruhu.The invention relates to a longitudinally perforated supply line into which strips of porous absorbent material are inserted. Water or nutrient solution is retained in the supply line, and the level is stabilized by any device, usually a float-operated valve. The perforation formed by the longitudinal slits is made above the level of the stabilized level so that strips of porous absorbent substance can be inserted into the water or nutrient solution in a manner allowing suction, conduction and dripping of water or nutrient solution into the irrigation point below the supply line. The supply pipe is made of any material without phytotoxic effects, impermeable to light. The porous absorbent strips are also made of any non-phytotoxic material whose capillary stroke is greater than the height difference between the stabilized level in the pipe and the lower edge of the longitudinal perforation. The strips may be encapsulated in an opaque, flexible plastic tube if operating conditions require to limit the growth of algae or the crystallization of dissolved solution components on their surface. The intensity of drip irrigation, i.e. the number of drops per unit time, can be modified on the one hand by the choice of the porous absorbent material and on the other hand by the cross-sectional area, e.g. the strength or width of the strip.

Vyšší dosahovaný účinek vynálezu se projevuje jednak v nízkých pořizovacích a provozních nákladech, jednak v relativně vysoké funkční a provozní spolehlivosti. Zařízení může být zhotoveno z běžných, levných materiálů, např. z novoduru, bez zvláštních nároků na přesnost zpracování. Rovněž provozní náklady jsou minimální, zcela bez potřeby energie, materiálová spotřeba, která je prakticky bez finančních nákladů, se omezuje na občasnou výměnu pruhů nasákavé látky, zpravidla zhotovených z odpadního materiálu. Zvýšení provozní spolehlivosti zařízení spočívá především v tom, že jeho využitím je prakticky vyloučena porucha, která má charakter úplného zastavení kapkové závlahy v některé z aplikačních odkapových míst. K případnému snížení počtu kapek za časovou jednotku dochází při vhodné volbě materiálu nejdříve po 2 až 3 týdnech, avšak pouze v případech, kdy nasákavé pruhy nejsou s ohledem na svou láci a snadnou výměnu povrchově chráněny před růstem řas a krystalizaci. Takto dosahovaný nový účinek se projevuje zvlášť, významně při takových kultivacích rostlin, při nichž je hodnotný rostlinný materiál pěstován v takových metodických a provozních podmínkách, v nichž může úplné přerušení závlahy na některém ze zavlažovaných míst způsobit již po relativně krátké době úhyn rostlin, především v případech automatizovaných klimatizačních režimů se sníženou frekvencí dohledu obsluhy.The higher achieved effect of the invention is manifested both in low acquisition and operating costs and in relatively high functional and operational reliability. The device can be made of common, inexpensive materials, eg novodur, without special demands on the accuracy of processing. Also, operating costs are minimal, completely without the need for energy, material consumption, which is practically without financial costs, is limited to the occasional replacement of strips of absorbent material, usually made of waste material. The increase in the operational reliability of the device consists mainly in the fact that its use virtually eliminates the failure, which has the character of a complete stop of drip irrigation in one of the application drip points. A possible reduction in the number of drops per time unit occurs with a suitable choice of material at the earliest after 2 to 3 weeks, but only in cases where the absorbent stripes are not surface protected from algae growth and crystallization due to their lacquer and easy replacement. The new effect thus achieved is particularly pronounced in plant cultures in which valuable plant material is grown under methodological and operational conditions in which complete interruption of irrigation at one of the irrigated sites can cause plant death after a relatively short time, especially in in the case of automated air-conditioning modes with a reduced frequency of operator supervision.

Předmět vynálezu je schematicky znázorněn na výkresu v příčném řezu.The subject of the invention is schematically illustrated in the cross-sectional drawing.

Zařízení se skládá z přívodního podélně perforovaného potrubí 3, zčásti vyplněného závlahovou vodou či živným roztokem 2. Do potrubí jsou perforací vsunuty pruhy porézní nasákavé látky JL tak, že jsou jedním koncem ponořeny do závlahové vody, zatímco druhý odkapový konec 4 volně visí vně potrubí nad zavlažovaným místem £ tak, aby dosahoval alespoň pod úroveň hladiny.The device consists of a longitudinally perforated supply pipe 3, partially filled with irrigation water or nutrient solution 2. Strips of porous absorbent material JL are inserted into the pipe by perforation so that they are immersed in irrigation water at one end, while the other drip end 4 hangs freely outside the pipe above irrigated point £ so as to reach at least below the water level.

CS 268 379 BlCS 268 379 Bl

Celé zařízení pro kapkovou závlahu je zhotoveno z materiálů, které jsou z hlediska použití inertní, tzn. neuvolňují do vody ani do živných roztoků látky s fytotoxickým účinkem. Přívodní potrubí je zhotoveno z běžných novodurových odpadních trubek světlosti 1OO mm, vzájemně spojených, libovolné potřebné délky, obvyklou instalační technikou. Podélná perforace je vyfrézována v šířce 20 mm po celé délce potrubí v přímce. Pro zvýšení tuhosti je perforace přerušena ve spojích jednotlivých trubek a po každých 50 cm tak, že perforace je po celé délce potrubí vytvořena řadou podélných 50 cm dlouhých a 2 cm širokých otvorů. Mezery mezi vzájemně sousedícími otvory jsou 2 až 3 cm široké. Přívodní potrubí je z poloviny naplněno vodou či živným roztokem, jehož hladina je stabilizována plovákovým ventilem ovládajícím přívod, přičemž perforace se nachází 2 až 3 cm nad úrovní hladiny. Pruhy nasávací látky jsou zhotoveny z potravinářské filtrační plsti cca 3 mm silné. Jejich délka je cca 25 cm, šířka je proměnlivá: na počátku vegetace jsou používány pruhy užší, max. 1 cm široké, později jsou nahrazovány pruhy širšími, v závislosti na vzrůstu požadované intenzity závlahy. Pruhy jsou jedním koncem vloženy do vody - živného roztoku v potrubí, jejich opačný, odkapový konec visí nad zavlažovaným místem, tj. nad podélnými, k potrubí kolmo orientovanými kultivačními nádobami průtokového typu. Funkce zařízení pro kapkovou závlahu je založena na využití vzlínavosti kapalin porézními plstnatými látkami: z přívodního potrubí je voda nasávána pruhy nasákavé látky a vedena nad zavlažované místo, do něhož volně odkapává. Rychlost nasávání i odkapávání, a tím i intenzita závlahy je relativně stabilní. Nejsou nasávány mechanické nečistoty, nemůže proto dojít k náhlému přerušení závlahy. Funkcí přívodního potrubí je přívod a udržení závlahové vody v dosahu nasávacích pruhů, přičemž potrubí působí současně jako zásobník způsobilý zabezpečovat funkci kapkové závlahy i v případě poruchy dodávky vody až na dobu 4 až 5 hodin. Neprůsvitnost zabraňuje růstu řas uvnitř potrubí, nebot perforací neproniká světlo v takové „Intenzitě, aby tento růst byl umožněn.The whole device for drip irrigation is made of materials that are inert in terms of use, ie. they do not release substances with a phytotoxic effect into water or nutrient solutions. The supply pipe is made of ordinary novodur waste pipes with a diameter of 100 mm, interconnected, of any required length, by the usual installation technique. The longitudinal perforation is milled in a width of 20 mm along the entire length of the pipe in a straight line. To increase the rigidity, the perforation is interrupted at the joints of the individual pipes and every 50 cm so that the perforation is formed by a series of longitudinal holes 50 cm long and 2 cm wide along the entire length of the pipe. The gaps between adjacent holes are 2 to 3 cm wide. The supply pipe is half-filled with water or nutrient solution, the level of which is stabilized by a float valve controlling the supply, the perforation being located 2 to 3 cm above the level. The strips of absorbent material are made of food filter felt approx. 3 mm thick. Their length is about 25 cm, the width is variable: at the beginning of the vegetation, narrower stripes are used, max. 1 cm wide, later they are replaced by wider stripes, depending on the increase in the required intensity of irrigation. The strips are inserted at one end into the water - nutrient solution in the pipe, their opposite, drip end hangs above the irrigated place, ie above the longitudinal, flow-oriented culture vessels oriented perpendicular to the pipe. The function of the drip irrigation device is based on the use of the capillarity of liquids by porous felt substances: from the supply pipe, water is sucked in by strips of absorbent substance and led above the irrigated place, into which it drips freely. The speed of suction and dripping, and thus the intensity of irrigation is relatively stable. No mechanical impurities are sucked in, so there can be no sudden interruption of irrigation. The function of the supply pipe is to supply and maintain irrigation water within reach of the suction strips, while the pipe also acts as a reservoir capable of ensuring the function of drip irrigation even in the event of a water supply failure for up to 4 to 5 hours. Opacity prevents the growth of algae inside the pipe, because light does not penetrate through the perforations in such an intensity that this growth is allowed.

Možnosti využití vynálezu spadají do oboru speciálních kultivací, při nichž jsou rostliny, např. šlechtitelský materiál, pěstovány v netradičních materiálech, jakými jsou např. minerální plsti, speciální hydroponické či semihydroponické substráty apod., a při jejichž kultivaci je potřebná nepřetržitá a spolehlivá závlaha. Alternativními možnostmi využití jsou i takové případy, kdy je zapotřebí levně a stejnoměrně zavlažovat určitá místa nebo plochu za účelem jiným než kultivace rostlin, např. pro zvýšení výparu ke zvlhčování vzduchu.Possible uses of the invention fall into the field of special cultivations in which plants, e.g. breeding material, are grown in non-traditional materials, such as mineral felts, special hydroponic or semihydroponic substrates, etc., and in which cultivation requires continuous and reliable irrigation. Alternative uses are also cases where it is necessary to irrigate certain places or areas cheaply and evenly for purposes other than cultivating plants, eg to increase the evaporation to humidify the air.

Claims

OBJECT OF THE INVENTION

Drip irrigation device, characterized in that it consists of a perforated supply line / 3 /, into which strips of porous absorbent substance / 1 / are inserted.