RU2146442C1 - Method for subsurface irrigation of plants grown in protected ground in trays - Google Patents

Method for subsurface irrigation of plants grown in protected ground in trays Download PDF

Info

Publication number
RU2146442C1
RU2146442C1 RU98107054A RU98107054A RU2146442C1 RU 2146442 C1 RU2146442 C1 RU 2146442C1 RU 98107054 A RU98107054 A RU 98107054A RU 98107054 A RU98107054 A RU 98107054A RU 2146442 C1 RU2146442 C1 RU 2146442C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
water
substrate
irrigation
tray
soil
Prior art date
Application number
RU98107054A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU98107054A (en
Inventor
В.А. Черников
Original Assignee
Черников Владимир Антонович
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Черников Владимир Антонович filed Critical Черников Владимир Антонович
Priority to RU98107054A priority Critical patent/RU2146442C1/en
Publication of RU98107054A publication Critical patent/RU98107054A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2146442C1 publication Critical patent/RU2146442C1/en

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P60/00Technologies relating to agriculture, livestock or agroalimentary industries
    • Y02P60/20Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions in agriculture, e.g. CO2
    • Y02P60/21Dinitrogen oxide [N2O], e.g. using aquaponics, hydroponics or efficiency measures

Abstract

FIELD: agriculture. SUBSTANCE: method involves supplying water into lower part of tray containing small-sized gravel material arranged in horizontal plane and covered with perforated film; placing substrate onto perforated film; positioning level sensor in tray for regulating water penetration depth; controlling moisture content of substrate by means of moisture content sensor. EFFECT: increased efficiency by uniform moistening of ground and simplified irrigation process. 1 dwg

Description

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к области выращивания растений в защищенном грунте. The invention relates to the field of agriculture, in particular to the field of growing plants in greenhouses.

Известен подпочвенный полив растений, который заслуженно считается одним из наиболее эффективных способов полива с/х культур [1]. В этом случае наибольшее распространение получила система полива с применением трубчатых увлажнителей (водоводов) в виде проложенных на определенной глубине в почве труб или шлангов, имеющих выпускные отверстия (водовыпуски) для подачи воды в почву. Однако при подпочвенном поливе трудно обеспечить равномерное распределение в почве влаги. Поэтому с целью более равномерного поступления влаги в почву ⌀ труб (водоводов) и отверстий в них калибруется по длине трубопроводов на основе гидравлического расчета. Однако это сложно и дорого. Отверстия со временем забиваются, и результаты невысокие. Вместо калибровки водовода и отверстий в них с этой же целью (для более равномерного распределения воды) используются различные регуляторы, стабилизирующие давление на водовыпуске из водовода [2]. Known subsurface watering of plants, which is deservedly considered one of the most effective methods of watering agricultural crops [1]. In this case, the most widespread irrigation system using tubular humidifiers (conduits) in the form of pipes or hoses laid at a certain depth in the soil, having outlet openings (outlets) for supplying water to the soil. However, with subsoil irrigation it is difficult to ensure a uniform distribution of moisture in the soil. Therefore, in order to more evenly absorb moisture into the soil, ⌀ pipes (conduits) and holes in them are calibrated along the length of the pipelines based on hydraulic calculation. However, it is difficult and expensive. The holes become clogged over time, and the results are poor. Instead of calibrating the water conduit and the openings in them for the same purpose (for more even distribution of water), various regulators are used to stabilize the pressure at the outlet of the water conduit [2].

При этом полив производится не автоматически, а на основе расcчитываемой по имеющимся формулам поливной норме, поскольку необходимой при автоматизации полива равномерности распределения влаги по орошаемой поверхности достичь не удается. At the same time, irrigation is not automatic, but based on the irrigation rate calculated according to the available formulas, since the uniform distribution of moisture on the irrigated surface necessary for automation of irrigation cannot be achieved.

Чтобы удешевить систему подпочвенного полива и сделать ее более надежной, а главное, с целью увеличения (так и не достигнутой пока!) равномерности увлажнения применяются канальные водораспределители, заполняемые каменистыми фракциями [3]. Дно канала (для гидроизоляции) покрывается пленкой, на нее укладывается каменистый слой, на него перфорированная пленка, сверху насыпается песочный (буферный) слой и уже потом почвенный субстрат. To reduce the cost of the system of subsoil irrigation and make it more reliable, and most importantly, to increase the uniformity of moistening (never achieved yet!), Channel water distributors filled with rocky fractions are used [3]. The channel bottom (for waterproofing) is covered with a film, a rocky layer is laid on it, a perforated film is laid on it, a sand (buffer) layer is poured on top and then the soil substrate.

Как следует из описания этого способа [3], вода, которая идет сразу по обеим пористым материалам, распределяется в почву через буферный слой более равномерно. Такая система более надежна, т.к. не засоряется длительное время. Однако и этот способ не позволяет получить такую равномерность увлажнения почвы, чтобы появилась возможность автоматизации этого процесса орошения. И применим этот способ [3] для земледелия открытого грунта, т.к. эта система проточна, что усложняет ее применение в защищенном грунте. В земледелии защищенного грунта почвенное орошение пока практически не находит применения [4], несмотря на то, что и в защищенном грунте его применение создает благоприятные условия для увеличения урожайности, снижения заболеваемости растений, уменьшения расхода воды на полив растений и др. [1]. As follows from the description of this method [3], water that flows immediately through both porous materials is distributed more evenly into the soil through the buffer layer. Such a system is more reliable, because does not clog for a long time. However, this method also does not allow to obtain such uniformity of soil moisture so that it becomes possible to automate this irrigation process. And we apply this method [3] for open field farming, because this system is flow-through, which complicates its use in sheltered soil. Soil irrigation has practically no application in protected soil farming [4], despite the fact that its use in sheltered soil creates favorable conditions for increasing productivity, reducing plant morbidity, reducing water consumption for plant irrigation, etc. [1].

Целью изобретения является получение дешевого способа подпочвенного орошения в установках защищенного грунта, позволяющего обеспечивать практически абсолютную равномерность увлажнения почвы и возможность простейшим способом автоматизировать процесс подпочвенного орошения. Указанной цели в защищенном грунте удалось добиться, используя и несколько преобразуя методику, подобную прототипу [3]. The aim of the invention is to obtain a cheap method of subsoil irrigation in protected soil installations, which allows for almost absolute uniformity of soil moisture and the ability to automate the process of subsoil irrigation in the simplest way. We managed to achieve this goal in the protected ground using and somewhat transforming a technique similar to the prototype [3].

Для этого на дно герметизируемого стеллажа или канавы, выстланной и заторцованной пленкой, укладывается мелко гранулированный, слабосмачиваемый материал (крупный песок, керамзит, галька), поверхность которого после этого выравнивается строго горизонтально. Сверху такой гранулированный слой (водовод) покрывается полиэтиленовoй пленкой с равномерно выполненной по всей ее поверхности перфорацией. На эту пленку, как и в прототипе, можно уложить и песочный "буфер". Однако это не обязательно, если в качестве почвенного субстрата применяется материал с хорошими капиллярными свойствами (например, просто песок определенной фракции, что применимо, когда орошение ведется питательным раствором). Если в зону водовода после этого подавать медленно воду, ее уровень будет подниматься по всей площади водовода строго горизонтально. В какой-то момент вода достигнет уровня пленки (и буфера или субстрата на ней), причем коснется их строго одновременно по всей площади орошения. А далее, вода будет уже через перфорацию строго одинаково и равномерно поступать в субстрат. Уровень подъема воды и ее проникновения в субстрат контролируется, регулируется и ограничивается с помощью датчика уровня воды. Когда вода поднимается в субстрате до заданного уровня, подача воды прекращается. После этого подъем влаги в почву и ее увлажнение происходят уже за счет капиллярных сил. После того, как поданная порция влаги уйдет в субстрат, уровень воды упадет ниже заданного, а подача воды автоматически повторяется. Подпитка будет повторяться до тех пор, пока влажность почвы, контролируемая соответствующим датчиком на нужном уровне, не достигает заданного значения. To do this, finely granular, slightly wettable material (coarse sand, expanded clay, pebbles) is laid on the bottom of the sealed shelving or ditch, lined and shaded with film, the surface of which is then leveled strictly horizontally. On top of such a granular layer (conduit) is covered with a polyethylene film with perforation uniformly made over its entire surface. On this film, as in the prototype, you can put a sand "buffer". However, this is not necessary if a material with good capillary properties is used as a soil substrate (for example, just sand of a certain fraction, which is applicable when irrigation is carried out with a nutrient solution). If water is then slowly fed into the water conduit zone, its level will rise over the entire water conduit area strictly horizontally. At some point, the water reaches the level of the film (and the buffer or substrate on it), and touches them strictly simultaneously over the entire irrigation area. And then, the water will already through the perforation exactly the same and evenly flow into the substrate. The level of water rise and its penetration into the substrate is monitored, regulated and limited by a water level sensor. When the water rises in the substrate to a predetermined level, the water supply stops. After this, the rise of moisture into the soil and its moisture occur already due to capillary forces. After the supplied portion of moisture goes into the substrate, the water level will drop below a predetermined one, and the water supply will automatically be repeated. Watering will be repeated until the soil moisture, controlled by the appropriate sensor at the desired level, reaches the set value.

Поскольку посадка растений на этой площади орошения предполагается однородной, то и поглощение влаги из субстрата будет везде одинаково. Таким образом, и влажность субстрата в любой точке орошения всегда будет одинакова. Значит, автоматизировать процесс подпочвенного орошения будет достаточно просто. Since planting of plants on this irrigation area is assumed to be uniform, the absorption of moisture from the substrate will be the same everywhere. Thus, the humidity of the substrate at any point of irrigation will always be the same. This means that automating the process of subsoil irrigation will be quite simple.

Если же вместо земляного субстрата использовать песок соответствующей фракции, а под корни растений подавать питательный раствор, получим своеобразную разновидность гидропоники. If instead of using an earthen substrate, sand of the appropriate fraction is used, and a nutrient solution is applied under the roots of the plants, we get a kind of hydroponics.

Достоинство же гидропонного выращивания растений общеизвестно. The advantage of hydroponic plant cultivation is well known.

Предлагаемый способ (в макетном варианте) был опробован в теплице Всероссийского института растениеводства им. Н.И. Вавилова (см. чертеж). The proposed method (in the mock version) was tested in the greenhouse of the All-Russian Institute of Plant Production named after N.I. Vavilova (see drawing).

Здесь в одном из бетонных герметичных стеллажей 1, в которых выращиваются растения 2, был насыпан относительно тонкий слой керамзита мелкой фракции 3 - "водовод". Поверхность керамзита была выравнена строго горизонтально, и на выравненный слой уложена полиэтиленовая пленка 4 c равномерно нанесенной на ее поверхность перфорацией 5. На пленку был насыпан тонкий слой песка 6 - "буфера", а уже на буфер - земляной субстрат 7. При выращивании в эксперименте салата 2 слой земляного субстрата 7 составил 30 см. Из бака 8 через эл. клапан 9 по трубе 10 в зону водовода 3 подается вода. При включении блока управления 11 сигнал от датчика уровня 12 поступления воды в буферную зону 6 открывает эл. клапан 9. После этого уровень воды, поступающей по трубе 10 в водовод 3, будет в нем медленно подниматься, сохраняя при этом строго горизонтальную поверхность. Here, in one of the concrete sealed racks 1, in which plants 2 are grown, a relatively thin layer of expanded clay of fine fraction 3 - “water conduit” was poured. The expanded clay surface was leveled strictly horizontally, and a polyethylene film 4 with a perforation 5 uniformly applied to its surface was laid on a leveled layer. A thin layer of sand 6 was poured on the film — the “buffer”, and already on the buffer — earthen substrate 7. When grown in the experiment lettuce 2 layer of earthen substrate 7 was 30 cm. From the tank 8 through e. valve 9 through the pipe 10 in the zone of the conduit 3 is supplied with water. When you turn on the control unit 11, the signal from the level sensor 12 of the flow of water into the buffer zone 6 opens e. valve 9. After that, the level of water entering through the pipe 10 into the water conduit 3 will slowly rise in it, while maintaining a strictly horizontal surface.

В какой-то момент времени вода одновременно коснется пленки 4 по всей ее площади, пройдет через перфорацию 5 в буферный слой 6. At some point in time, the water simultaneously touches the film 4 over its entire area, passes through the perforation 5 into the buffer layer 6.

После того, как вода достигнет высоты, заданной датчиком уровня 12, клапан 9 отключается, и подача воды временно прекращается. After the water reaches the height set by the level sensor 12, the valve 9 is turned off and the water supply is temporarily interrupted.

Но поступившая в буфер 6 влага начинает впитываться (всасываться) по капиллярам в песок, что ведет к снижению ее уровня и повторному включению клапана 9 через датчик 12. Таким образом, вода будет постепенно впитываться в почву, поднимаясь все выше и выше, пока датчик влажности почвы 13 не выдаст сигнал о достижении влажности почвы (на уровне ее установки) до заданного значения. Теперь уже эл. клапан 9 отключается датчиком 13. После снижения влажности почвы, вследствие ее испарения и транспирации влаги растениями, процесс повторится снова. But the moisture entering the buffer 6 begins to be absorbed (absorbed) through the capillaries into the sand, which leads to a decrease in its level and the repeated activation of valve 9 through the sensor 12. Thus, the water will gradually be absorbed into the soil, rising higher and higher, while the humidity sensor soil 13 does not give a signal about the achievement of soil moisture (at the level of its installation) to a predetermined value. Now email. the valve 9 is turned off by the sensor 13. After a decrease in soil moisture, due to its evaporation and transpiration of moisture by plants, the process will be repeated again.

Проведенный в ВИРе эксперимент на опытной установке по выращиванию салата (как скороспелой культуры) при автоматическом подпочвенном его поливе показал ее работоспособность, простоту и надежность при низкой стоимости. Урожайность значительно возросла. An experiment conducted in the VIR experiment on a pilot plant for growing lettuce (as a precocious crop) with automatic subsoil watering showed its operability, simplicity, and reliability at low cost. Productivity has increased significantly.

Улучшились вкусовые качества выращенной продукции. Снизились затраты воды. Не было замечено заболеваний салата, который (как и многие другие культуры) не выносит орошения путем дождевания. The taste qualities of the grown products improved. Water costs decreased. No diseases of lettuce were noticed, which (like many other crops) does not tolerate irrigation by sprinkling.

Используемая информация
1. "Внутрипочвенное орошение с/х культур". Учебное пособие. г. Краснодар. 1988 г.
Information used
1. "Intrasoil irrigation of agricultural crops." Tutorial. Krasnodar city. 1988 year

2. Авт. св. N 812238, кл. A 01 G 25/06. 2. Auth. St. N 812238, CL A 01 G 25/06.

3. Авт. св. N 1613060, кл. A 01 G 25/06. 3. Auth. St. N 1613060, CL A 01 G 25/06.

4. Э.Алиев, Н. Смирнов "Технология возделывания овощных культур в защищенном грунте". Агропромиздат. 1987 г., стр. 74. 4. E. Aliev, N. Smirnov "Technology of cultivation of vegetable crops in greenhouses". Agropromizdat. 1987, p. 74.

Claims (1)

Способ подпочвенного полива растений при выращивании их в закрытом грунте в лотках, включающий подачу воды в нижнюю часть лотка, отделенную от субстрата перфорированной пленкой, и прекращение ее подачи по достижении достаточного уровня, отличающийся тем, что на дно лотка укладывают тонкий слой мелкогравийного материала, поверхность которого выравнивают строго горизонтально, после чего его накрывают перфорированной пленкой, глубину же проникновения воды в субстрат ограничивают с помощью датчика уровня, устанавливаемого в лотке, а влажность субстрата контролируют и ограничивают еще и датчиком влажности. The method of subsoil watering plants when growing them in closed ground in trays, comprising supplying water to the lower part of the tray, separated from the substrate by a perforated film, and stopping its supply when a sufficient level is achieved, characterized in that a thin layer of fine gravel material is laid on the bottom of the tray, surface which is aligned strictly horizontally, after which it is covered with a perforated film, the depth of penetration of water into the substrate is limited by a level sensor installed in the tray, and awn substrate control and limit the humidity sensor also.
RU98107054A 1998-04-06 1998-04-06 Method for subsurface irrigation of plants grown in protected ground in trays RU2146442C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU98107054A RU2146442C1 (en) 1998-04-06 1998-04-06 Method for subsurface irrigation of plants grown in protected ground in trays

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU98107054A RU2146442C1 (en) 1998-04-06 1998-04-06 Method for subsurface irrigation of plants grown in protected ground in trays

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU98107054A RU98107054A (en) 2000-01-27
RU2146442C1 true RU2146442C1 (en) 2000-03-20

Family

ID=20204784

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU98107054A RU2146442C1 (en) 1998-04-06 1998-04-06 Method for subsurface irrigation of plants grown in protected ground in trays

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2146442C1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2492631C1 (en) * 2012-04-03 2013-09-20 Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт гидротехники и мелиорации им. А.Н. Костякова Российской академии сельскохозяйственных наук Method of land irrigation with close level of occurrence of mineralised groundwater
RU2592119C1 (en) * 2015-01-23 2016-07-20 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение Научно-исследовательский институт сельского хозяйства Республики Коми Method for hydroponic cultivation of plants in stock-raising room and device for its implementation
RU178608U1 (en) * 2017-08-01 2018-04-11 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Омский государственный технический университет" DEVICE FOR CONTROL OF MOISTURE OF SOIL
RU2735555C2 (en) * 2016-07-04 2020-11-03 Роквул Интернэшнл А/С Plant growth control system

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Бекетт К. Растения под стеклом. - М.: Мир, 1992, с. 51, 93. *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2492631C1 (en) * 2012-04-03 2013-09-20 Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт гидротехники и мелиорации им. А.Н. Костякова Российской академии сельскохозяйственных наук Method of land irrigation with close level of occurrence of mineralised groundwater
RU2592119C1 (en) * 2015-01-23 2016-07-20 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение Научно-исследовательский институт сельского хозяйства Республики Коми Method for hydroponic cultivation of plants in stock-raising room and device for its implementation
RU2735555C2 (en) * 2016-07-04 2020-11-03 Роквул Интернэшнл А/С Plant growth control system
US11039584B2 (en) 2016-07-04 2021-06-22 Rockwool International A/S Plant growth control system
RU178608U1 (en) * 2017-08-01 2018-04-11 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Омский государственный технический университет" DEVICE FOR CONTROL OF MOISTURE OF SOIL

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7682103B2 (en) Modular, self-contained, engineered irrigation landscape and flower bed panel
US20040195391A1 (en) Unitized mat to facilitate growing woody plants
US20220142065A1 (en) Liquid Containment and Focus for Subterranean Capillary Irrigation
US20110058900A1 (en) Apparatus for and method of irrigating soil
US20050135880A1 (en) Root zone injection surface irrigation system
RU2247487C2 (en) Method for creating of plantation plots
US4928427A (en) Irrigation system
RU2146442C1 (en) Method for subsurface irrigation of plants grown in protected ground in trays
JP5970675B2 (en) Underground irrigation system
JP2979209B2 (en) Hydroponic cultivation method and its structure
Adams Hydroponic systems for winter vegetables
Numanovich et al. Improving drip irrigation technology of the crops
JP2017085993A (en) Cultivation apparatus and cultivation method
RU2581243C1 (en) Method for construction of irrigation system for cultivated lawn
RU2804874C1 (en) System of local-subsurface irrigation of a garden on sloping lands
JPH11235131A (en) Tray for culturing plant
JP2568964B2 (en) Greening method of steep slope
RU98107054A (en) METHOD FOR AUTOMATION OF UNDERGROUND WATERING OF PLANTS WHILE GROWING THEM IN A PROTECTED SOIL
AU2009251171A1 (en) Watering System
Davis et al. Subsurface irrigation easily automated
RU2125789C1 (en) Method for soil moistening in the process of plant growing
JPH06141669A (en) Greening basic construction method with buried sheet
RU2729812C1 (en) Method for intensive growing potatoes with soil enrichment with water using a supersorbent with drop irrigation
RU2129776C1 (en) Hydroponic plant growing method
RU2142689C1 (en) Vegetable crops growing method