RU2567521C1

RU2567521C1 - Irrigation network for adjustment of field phytoclimate

Info

Publication number: RU2567521C1
Application number: RU2014118907/13A
Authority: RU
Inventors: Владимир Константинович Губин; Владимир Пантелеевич Максименко; Андрей Валерьевич Матвеев; Михаил Юрьевич Храбров; Виктор Владимирович Бородычев; Александр Владимирович Майер; Эдуард Георгиевич Аристов; Лидия Владимировна Кудрявцева; Наталия Георгиевна Колесова; Станислав Игоревич Харитонов; Максим Васильевич Силков
Priority date: 2014-05-13
Filing date: 2014-05-13
Publication date: 2015-11-10

Abstract

FIELD: agriculture.

SUBSTANCE: irrigation system comprises a water source, a power plant (PP), a pump, a distribution pipeline and the irrigation pipelines (IP) connected to it, with fine sprayers. The sprayers are made in the form of aerosol generators (AG) each of which is provided with a remote control system and consists of a housing with an electric motor with a fan mounted in it, two groups of nozzles. The first group is connected through the valve fitted with a process controller (PC) to the IP. The second group - to the high pressure pump. The pump is connected to the IP through a similar valve. The AG housing is equipped with mechanisms of rotation in the vertical and horizontal planes by 180°, equipped with electric drives with PC. Electrical equipment of AG connected to cable laid along the IP from the PP. The PC is integrated by wireless communication with the central computer receiving information in real time from automated measuring complex, which comprises sensors of humidity and temperature of soil and the surface air layer, as well as the rate and direction of surface wind.

EFFECT: prevention of damage from drought.

4 dwg

Description

Изобретение относится к области сельского хозяйства и найдет применение при борьбе с воздушной засухой, засухой, суховеями, а также для регулирования микроклимата в посевах сельскохозяйственных культур.The invention relates to the field of agriculture and will find application in the fight against air drought, drought, dry winds, as well as for regulating the microclimate in crops of crops.

Сущность проблемы состоит в том, что в условиях зоны недостаточного увлажнения почти ежегодно наблюдается воздушная засуха, характеризующаяся температурой воздуха более 25°С и его низкой влажностью (менее 30%). Даже при достаточной влажности почвы растения при воздушной засухе страдают из-за температурного стресса. Часто воздушная засуха совпадает с периодом цветения зерновых и резко снижает урожайность из-за пустозерности, когда часть зерен в колосьях не завязывается. Если воздушная засуха приходится на период налива зерна, то потери урожая вызываются неполнотой налива - щуплостью зерна. Продолжительная воздушная засуха переходит в засуху, при которой растения испытывают недостаток и в почвенной влаге. Во время засухи при температуре воздуха 35-40°С поверхность почвы может нагреваться до 70°С. Это вызывает формирование интенсивного восходящего потока воздуха, выносящего частички почвы с образованием пыльного тумана. Такая засуха может уничтожить урожай полностью.The essence of the problem lies in the fact that in the conditions of the zone of insufficient humidification almost every year there is an air drought, characterized by an air temperature of more than 25 ° C and its low humidity (less than 30%). Even with sufficient soil moisture, plants suffer from air stress due to air stress. Often, air drought coincides with the flowering period of cereals and sharply reduces productivity due to voidness, when some of the grains in the ears are not tied. If aerial drought occurs during the period of grain filling, then crop losses are caused by incomplete loading - grain weakness. Prolonged air drought turns into drought, in which plants lack soil moisture. During a drought at an air temperature of 35-40 ° C, the soil surface can heat up to 70 ° C. This causes the formation of an intense upward flow of air carrying particles of soil with the formation of dust fog. Such a drought can destroy the crop completely.

Одним из современных способов борьбы с воздушной засухой является мелкодисперсное дождевание. Экспериментально установлено, что мелкодисперсное дождевание посевов нормами 1,5-2 м³/га во время воздушной засухи позволяет значительно снизить ущерб. Периодическое опрыскивание в наиболее жаркое время суток, когда температура воздуха превышает 25°С, позволяет снизить влияние температурного стресса на растения и повысить урожайность на 20%.One of the modern ways to combat air drought is fine sprinkling. It has been experimentally established that finely dispersed sprinkling of crops with norms of 1.5-2 m ³ / ha during air drought can significantly reduce damage. Periodic spraying in the hottest time of the day, when the air temperature exceeds 25 ° C, allows you to reduce the effect of temperature stress on plants and increase yield by 20%.

Известен способ регулирования фитоклимата на поле, включающий полив и периодическое опрыскивание растений при превышении температуры воздуха 25°С, реализуемый дождевальной машиной ДДА-100 м и смонтированной на ней мобильной установкой мелкодисперсного дождевания, включающей насос и подключенный к нему трубопровод с мелкодисперсными распылителями, закрепленный на ферме дождевальной машины (Патент РФ №2172583, МКИ A01G 25/09, БИ №24, 2001 г.).A known method of regulating the phytoclimate in the field, including irrigation and periodic spraying of plants when the air temperature exceeds 25 ° C, is implemented by the DDA-100 m sprinkler and a mobile fine irrigation system mounted on it, including a pump and a pipe connected to it with fine sprayers mounted on it sprinkler farm (RF Patent No. 2172583, MKI A01G 25/09, BI No. 24, 2001).

Недостатками данного способа и установки являются недостаточная эффективность при борьбе с засухой, непроизводительные затраты воды на заполнение и поддержание уровня воды в распределительной сети, а также большие затраты горючего на проведение опрыскивания.The disadvantages of this method and installation are the lack of efficiency in dealing with drought, unproductive water costs for filling and maintaining the water level in the distribution network, as well as high fuel costs for spraying.

Известен способ регулирования фитоклимата поля, включающий капельное орошение участка и опрыскивание растений из насадок мелкодисперсного дождевания на основе периодических инструментальных определений температуры и влажности приземного слоя воздуха и почвы в слое 1-10 см, скорости и направления приземного ветра с последующим расчетом коэффициентов и сравнением их с оптимльными.A known method of regulating the phytoclimate of the field, including drip irrigation of the area and spraying plants from nozzles of fine irrigation based on periodic instrumental determinations of the temperature and humidity of the surface layer of air and soil in a layer of 1-10 cm, the speed and direction of the surface wind, followed by calculation of the coefficients and comparing them with optimal.

Оросительная система для осуществления этого способа включает водоисточник, энергетическую установку с насосной станцией, водоподводящий трубопровод и подключенные к нему с помощью регулирующей арматуры поливные трубопроводы с водовыпусками капельной подачи воды и поливные трубопроводы с мелкодисперсными распылителями (Патент РФ №2464776, МКИ A01G 25/00, 2011 г.).The irrigation system for implementing this method includes a water source, a power plant with a pumping station, a water supply pipe and irrigation pipelines connected to it with the help of control valves with drip water outlets and irrigation pipelines with fine sprayers (RF Patent No. 2464776, MKI A01G 25/00, 2011).

Применение этого способа дает возможность производить опрыскивание растений с различной периодичностью и продолжительностью, что позволяет оказывать более значительное влияние на фитоклимат поля. При этом использование капельного орошения обеспечивает значительное сокращение поливной нормы благодаря увлажнению только 25-30% площади поля. Эти способ и оросительная система приняты в качестве прототипа.The application of this method makes it possible to spray plants with different periodicity and duration, which allows a more significant effect on the phytoclimat field. At the same time, the use of drip irrigation provides a significant reduction in irrigation rate due to the moistening of only 25-30% of the field area. These method and irrigation system are adopted as a prototype.

Недостатком данного способа является его сложность и трудоемкость из-за необходимости инструментальных замеров показателей приземного слоя воздуха и почвы и последующих расчетов, значительное снижение эффективности мелкодисперсного дождевания и капельного орошения при переходе воздушной засухи в засуху в связи с нагреванием неувлажненной части почвы (70-75%) выше температуры воздуха и образованием устойчивого восходящего потока воздуха с поверхности поля, уносящего распыляемую влагу.The disadvantage of this method is its complexity and complexity because of the need for instrumental measurements of the surface layer of air and soil and subsequent calculations, a significant decrease in the efficiency of fine sprinkling and drip irrigation during the transition of air drought to drought due to heating of the moist part of the soil (70-75% ) above air temperature and the formation of a steady upward flow of air from the surface of the field, which carries away the sprayed moisture.

Недостатком оросительной системы является невозможность капельным орошением с ее помощью увлажнить всю площадь поля при засухе, а также невозможность использовать эту систему при возделывании культур сплошного сева из-за густой водопроводящей сети (отдельно для капельного орошениия и мелкодисперсного дождевания).The disadvantage of the irrigation system is the impossibility of drip irrigation with its help to moisten the entire field area during drought, as well as the inability to use this system when cultivating continuous sowing crops due to the dense water supply network (separately for drip irrigation and fine irrigation).

Устранить указанные недостатки позволяет предлагаемый способ регулирования фитоклимата поля, включающий периодическое мелкодисперсное увлажнение растений с учетом температуры и влажности приземного слоя воздуха и почвы, а также скорости и направления приземного ветра, в котором согласно изобретению над поверхностью поля производят распыление аэрозоля с автоматическим регулированием высоты и направления его подачи, а также размера капель в нем, по результатам мониторинга температуры и влажности приземного слоя воздуха и почвы, скорости и направления приземного ветра в режиме реального времени на основе данных, получаемых от автоматизировнного измерительного комплекса.The proposed method of controlling the phytoclimate of the field allows to eliminate these disadvantages, including periodic fine-dispersed humidification of plants taking into account the temperature and humidity of the surface layer of air and soil, as well as the speed and direction of the surface wind, in which according to the invention aerosol is sprayed over the field surface with automatic control of height and direction its supply, as well as the size of the drops in it, according to the results of monitoring the temperature and humidity of the surface layer of air and soil, bridges and directions of surface wind in real time based on data received from an automated measuring complex.

Оросительная система, включающая водоисточник, энергетическую установку, насос, распределительный трубопровод и подключенные к нему поливные трубопроводы с мелкодисперсными распылителями, в которой согласно изобретению распылители выполнены в виде генераторов аэрозоля, каждый из которых оборудован системой индивидуального дистанционного управления и состоит из корпуса с установленным в нем электродвигателем с вентилятором, двух групп форсунок, одна из которых подключена через снабженный управляющим контроллером клапан к поливному трубопроводу, а вторая группа - к насосу высокого давления, также подключенному к поливному трубопроводу через снабженный управляющим контроллером клапан, при этом корпус генератора смонтирован на раме и оборудован механизмами поворота в вертикальной и горизонтальной плоскостях на 180°, снабженными электроприводами с управляющими контроллерами, а электрооборудование генератора подключено к кабелю, проложенному вдоль поливного трубопровода от энергетической установки, причем управляющие контроллеры объединены беспроводной связью с компьютером центрального узла, получающего информацию в режиме реального времени от автоматизированного измерительного комплекса, включающего датчики влажности и температуры почвы и приземного слоя воздуха, а также скорости и направления движения приземного ветра.An irrigation system including a water source, a power plant, a pump, a distribution pipe and irrigation pipes connected to it with fine sprayers, in which according to the invention the sprayers are made in the form of aerosol generators, each of which is equipped with an individual remote control system and consists of a housing with an installed an electric motor with a fan, two groups of nozzles, one of which is connected through the valve supplied to the control controller to the irrigation near the pipeline, and the second group - to the high-pressure pump, also connected to the irrigation pipeline through a valve provided with a control controller, while the generator housing is mounted on a frame and equipped with 180 ° rotation mechanisms in vertical and horizontal planes equipped with electric drives with control controllers, and the electrical equipment of the generator is connected to a cable laid along the irrigation pipe from the power plant, and the controllers are connected wirelessly the central computer unit, receiving information in real time from the automated measuring complex comprising humidity sensors and soil temperature and the surface air layer and also the speed and direction of motion of surface wind.

Новый технический результат состоит в том, что на основе мониторинга в режиме реального времени температуры и влажности почвы и приземного слоя воздуха, а также направления и скорости его передвижения (приземного ветра) осуществляется автоматическое регулирование высоты и направления распыливания аэрозоля, а также его структуры, и позволяет путем дистанционного управления работой каждого отдельного генератора аэрозоля обеспечить поддержание влажности и температуры приземного слоя воздуха и почвы в оптимальных пределах на всей площади поля.The new technical result is that based on real-time monitoring of the temperature and humidity of the soil and the surface air layer, as well as the direction and speed of its movement (surface wind), the height and direction of spraying of the aerosol, as well as its structure, are automatically controlled, and allows remote control of the operation of each individual aerosol generator to ensure the maintenance of humidity and temperature of the surface layer of air and soil in optimal limits throughout the area di fields.

Конструктивное выполнение системы для осуществления предлагаемого способа обеспечивает контролирование в режиме реального времени параметров почвы и приземного слоя воздуха, а также скорости и направления его движения, и позволяет в соответствии с ними дистанционно управлять работой каждого генератора аэрозоля, автоматически регулируя высоту, направление и структуру распыляемого аэрозоля, при этом разреженная сеть трубопроводов позволяет применять эту систему при возделывании культур сплошного сева.The constructive implementation of the system for implementing the proposed method provides real-time monitoring of soil and surface air parameters, as well as the speed and direction of its movement, and allows you to remotely control the operation of each aerosol generator in accordance with them, automatically adjusting the height, direction and structure of the sprayed aerosol while a sparse network of pipelines allows the use of this system in the cultivation of continuous sowing crops.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлен общий вид системы для регулирования фитоклимата поля, на фиг. 2 - общий вид генератора аэрозоля, на фиг. 3 - генератор аэрозоля, вид сверху, на фиг. 4 - генератор аэрозоля в разрезе.The invention is illustrated by drawings, where in FIG. 1 shows a general view of a system for controlling the phytoclimate of a field, FIG. 2 is a general view of the aerosol generator; FIG. 3 is an aerosol generator, a top view, in FIG. 4 - sectional view of an aerosol generator.

Система располагается на орошаемом участке 1 и включает водоисточник 2, энергетическую установку 3, насос 4, который связан трубопроводом 5 с водоисточником 2. К насосу 4 подключен проложенный вдоль поля транспортирующий трубопровод 6 и отходящие от него по полю поливные трубопроводы 7. Насос 4 подключен кабелем 8 к центральному узлу 9, к которому также подключен кабель 10, проложенный вдоль трубопроводов 6 и 7. На поливных трубопроводах 7 установлены генераторы аэрозоля 11, каждый из которых состоит из корпуса 12 с электродвигателем 13. На валу электродвигателя установлен вентилятор 14, за ним на кольцевой трубке 15 смонтированы форсунки высокой дисперсности 16, а на кольцевой трубке 17 - форсунки низкой дисперсности 18. Трубка 15 присоединена шлангом 19 к насосу 20 высокого давления, который сообщен через управляемый контроллером электромагнитный клапан 21 и шланг 22 с трубопроводом 7. Кольцевая трубка 17 подключена к трубопроводу 7 шлангом 23 через электромагнитный клапан 24 с управляющим контроллером. Корпус генератора аэрозоля 12 с помощью полуосей 25 крепится на стойках 26 подвижной части 27 рамы с возможностью поворота в вертикальной плоскости на 180°. В верхней части стойки 26 установлен электропривод 29 с управляющим контроллером, сопряженный с шестерней 34, установленной на полуоси 25. Подвижная часть 27 рамы сопряжена с неодвижной 28 с помощью подшипников. На неподвижной части 28 рамы закреплены насос 20 высокого давления и размещен привод с управляющим контроллером 30, сопряженный с помощью ременной передачи 31 с подвижной частью 27 рамы. Управляющие контроллеры выполнены на базе компактного встроенного компьютера (например, АКМ). Питание электрооборудования генератора аэрозоля осуществляется от кабеля 10 по проводу 32 через коммутатор 33, установленный на неподвижной части 28 рамы. Управление работой двигателя 13, насоса 20 высокого давления, электромагнитных клапанов 21 и 24, электроприводов 29 и 30 осуществляется с центрального узла 9 (фиг. 1) по беспроводной системе (WiFi, WiHix, 3G/Lte) на основании информации, полученной от автоматизированного измерительного комплекса, включающего датчики температуры и влажности почвы и приземного слоя воздуха, а также скорости и направления приземного ветра.The system is located on the irrigated section 1 and includes a water source 2, a power plant 3, a pump 4, which is connected by a pipe 5 to a water source 2. A transport pipe 6 laid along the field and irrigation pipelines extending from the field 7 are connected to the pump 4. Pump 4 is connected by cable 8 to the central node 9, to which a cable 10, laid along the pipelines 6 and 7, is also connected. Aerosol generators 11 are installed on the irrigation pipelines 7, each of which consists of a housing 12 with an electric motor 13. The electric shaft a fan 14 is installed on the motor, followed by high dispersion nozzles 16 mounted on the annular tube 15, and low dispersion nozzles 18 on the annular tube 17. Tube 15 is connected by a hose 19 to a high pressure pump 20, which is communicated through a solenoid valve 21 controlled by the controller and a hose 22 with pipeline 7. The annular tube 17 is connected to the pipeline 7 by a hose 23 through an electromagnetic valve 24 with a control controller. The housing of the aerosol generator 12 with the help of half shafts 25 is mounted on racks 26 of the movable part 27 of the frame with the possibility of rotation in a vertical plane by 180 °. In the upper part of the rack 26 there is an electric drive 29 with a control controller, coupled with a gear 34 mounted on the axle shaft 25. The moving part 27 of the frame is coupled with the non-moving 28 using bearings. On the stationary part 28 of the frame, a high pressure pump 20 is fixed and a drive with a control controller 30 is placed, coupled via a belt drive 31 to the moving part 27 of the frame. The controllers are based on a compact embedded computer (for example, AKM). The electrical equipment of the aerosol generator is supplied from the cable 10 through the wire 32 through the switch 33 mounted on the fixed part 28 of the frame. The operation of the engine 13, the high-pressure pump 20, the electromagnetic valves 21 and 24, the electric actuators 29 and 30 are controlled from the central node 9 (Fig. 1) using a wireless system (WiFi, WiHix, 3G / Lte) based on information received from an automated measuring system complex, including sensors for temperature and humidity of the soil and the surface air layer, as well as the speed and direction of the surface wind.

Пример осуществления предлагаемого способа регулирования фитоклимата поля с помощью предлагаемой системы:An example of the implementation of the proposed method of regulating the phytoclimat field using the proposed system:

Среднюю площадь орошаемого участка 1 примем равной 50 га. Размеры поля - 1000×500 м. Систему регулирования фитоклимата на поле размещают с учетом розы ветров. Трубопроводы 7 укладывают через 100 м, перпендикулярно направлению ветра, преобладающего в период вегетации. Аэрозольные генераторы на поливных трубопроводах размещают через 50 м.The average area of irrigated plot 1 will be equal to 50 ha. The size of the field is 1000 × 500 m. The phytoclimate control system on the field is placed taking into account the wind rose. Pipelines 7 are laid after 100 m, perpendicular to the direction of the wind prevailing during the growing season. Aerosol generators on irrigation pipelines are placed after 50 m.

Информация о скорости, направлении приземного ветра, температуре и влажности приземного слоя воздуха и почвы в режиме реального времени поступает на компьютер центрального узла 9, который по результатам ее анализа выбирает рабочую программу. Так например, при достаточной влажности почвы и превышении дневной температуры более 25°С с влажностью воздуха менее 50% центральный узел 9 включает программу понижения температуры приземного слоя воздух и увеличения его влажности. В соответствии с этой программой включается энергетическая установка 3, которая обеспечивает энергопитание всей оросительной системы. В зависимости от скорости приземного ветра центральный узел 9 с помощью управляющего контроллера и привода 29 устанавливает положение корпуса 12 в вертикальной плоскости. Чем больше скорость приземного ветра, тем меньше угол относительно поверхности поля.Information about the speed, direction of the surface wind, temperature and humidity of the surface layer of air and soil in real time comes to the computer of the central node 9, which, according to the results of its analysis, selects a work program. So, for example, with sufficient soil moisture and a daytime temperature exceeding 25 ° C with an air humidity of less than 50%, the central node 9 includes a program to lower the temperature of the surface layer of air and increase its humidity. In accordance with this program, the power plant 3 is turned on, which provides power to the entire irrigation system. Depending on the surface wind speed, the central node 9, using the control controller and the drive 29, sets the position of the housing 12 in a vertical plane. The higher the surface wind speed, the smaller the angle relative to the field surface.

Направление приземного ветра учитывается поворотом корпуса 12 в горизонтальной плоскости с помощью управляемого контроллером привода 30. После установки аэрозольных генераторов 11 в рабочее положение компьютер центрального узла 9 дает команду на включение насоса 4 для подачи воды в трубопроводы 6 и 7 с последующим включением насосов 20 высокого давления. Контроллер открывает электромагнитный клапан 21, и вода по шлангу 19 и трубке 15 поступает в форсунки 16 высокой дисперсности (размер капель 50-70 мкм). Одновременно включается электродвигатель 13. Вентилятор 14 подает поток воздуха на распыляемую форсунками 16 воду, выбрасывая факел аэрозоля на высоту до 10 м. Скорость оседания таких капель составляет 0,12 м/с. Таким образом, до поверхности земли эти капли будут оседать в течение 1,5-2 мин, поэтому большая часть их испарится, повышая влажность воздуха и понижая его температуру. Для увеличения влажности воздуха над участком 1 с 50-55% до 70% необходимо распылить порядка 4,6 м³ воды. В процессе испарения воды одновременно с повышением влажности воздуха будет понижаться его температура на 6-8°С. При снижении температуры до 22-25°С подача воды согласно программе прекращается.The direction of the surface wind is taken into account by turning the housing 12 in a horizontal plane using a drive 30 controlled by the controller. After installing the aerosol generators 11 in the working position, the computer of the central unit 9 gives the command to turn on the pump 4 for supplying water to the pipelines 6 and 7 and then turn on the high pressure pumps 20 . The controller opens the solenoid valve 21, and water through the hose 19 and the tube 15 enters the nozzles 16 of high dispersion (droplet size 50-70 microns). At the same time, the electric motor 13 is turned on. The fan 14 delivers a stream of air to the water sprayed by the nozzles 16, ejecting the aerosol torch to a height of 10 m. The settling speed of such drops is 0.12 m / s. Thus, to the surface of the earth, these drops will settle for 1.5-2 minutes, so most of them will evaporate, increasing the air humidity and lowering its temperature. To increase air humidity over section 1 from 50-55% to 70%, it is necessary to spray about 4.6 m ^{3 of} water. In the process of water evaporation, simultaneously with an increase in air humidity, its temperature will decrease by 6-8 ° C. When the temperature drops to 22-25 ° C, the water supply according to the program stops.

В зависимости от конкретных условий микроклимата поля задается режим работы генераторов аэрозоля 11, например, одновременная работа всех генераторов, установленных на одном трубопроводе 7, с последующим их отключением и включением генераторов, установленных на следующем поливном трубопроводе 7. Порядок включения генераторов 11 изменяется также с учетом направления приземного ветра. Если оно совпадает с направлением расположения поливных трубопроводов, то краевые аппараты с подветренной стороны в работу не включают, предотвращая снос аэрозоля за пределы участка 1. Система дистанционного управления каждым отдельным генератором создает возможность наиболее рационального регулирования фитоклимата на поле путем применения различных схем включения генераторов аэрозоля.Depending on the specific conditions of the microclimate of the field, the operation mode of aerosol generators 11 is set, for example, the simultaneous operation of all generators installed on one pipeline 7, followed by their shutdown and inclusion of generators installed on the next irrigation pipeline 7. The order of inclusion of generators 11 also changes taking into account surface wind directions. If it coincides with the direction of the location of the irrigation pipelines, then the edge devices on the leeward side are not included in the work, preventing the aerosol drift outside of section 1. The remote control system for each individual generator creates the most rational control of the phytoclimat in the field by using various switching schemes for aerosol generators.

При понижении влажности основного корнеобитаемого слоя почвы (20-25 см) менее 60% НВ компьютер центрального узла 9 включает программу проведения увлажнительного полива. Увлажнительный полив проводят преимущественно в период с 20 часов вечера до 10 часов утра, когда наблюдается минимальное испарение. Для его проведения подается сигнал на открытие клапана 24 и подачу воды из трубопровода 7 по шлангу 23 и трубопроводу 17 к форсункам 18. При этом корпус 12 устанавливают с помощью привода 29 под углом 10-15° к горизонтальной плоскости. Привод 30 работает в режиме возвратно-поступательного движения по сектору 180° в горизонтальной плоскости. Полив проводят циклами при одновременном включении генераторов 11 на одном трубопроводе 7 на 20-30 мин. После их отключения включаются генераторы 11 следующего трубопровода 7. После завершения полива в одном направлении на всех трубопроводах 7 корпус 12 разворачивают на 180° в вертикальной плоскости и полив проводят в режиме возвратно поступательного движения с противоположенной стороны трубопроводов 7. Размер капель, подаваемых из форсунок 18, составляет 100-300 мкм. Скорость падения таких капель порядка 0,18 м/с, при высоте разбрызгивания 2-3 м большая часть капель осядет на почву и поверхность листьев с последующим отеканием на поверхность почвы. Чередование рабочих циклов с подачей воды по сектору обеспечит увлажнение почвы без образования поверхностного стока. Полив продолжается до достижения заданного программой уровня влажности почвы, после чего компьютер центрального узла 9 дает команду на прекращение полива.When the moisture content of the main root layer of the soil (20-25 cm) is less than 60% HB, the computer of the central node 9 includes a program for conducting moisturizing irrigation. Moisturizing irrigation is carried out mainly in the period from 20 pm to 10 am, when there is minimal evaporation. To conduct it, a signal is sent to open the valve 24 and supply water from the pipeline 7 through the hose 23 and the pipe 17 to the nozzles 18. In this case, the housing 12 is installed using the actuator 29 at an angle of 10-15 ° to the horizontal plane. The drive 30 operates in a reciprocating motion along a 180 ° sector in the horizontal plane. Watering is carried out in cycles with the simultaneous inclusion of generators 11 on the same pipeline 7 for 20-30 minutes After they are turned off, the generators 11 of the next pipeline 7 are turned on. After watering in one direction on all pipelines 7, the housing 12 is rotated 180 ° in a vertical plane and the watering is carried out in the reciprocating motion mode on the opposite side of the pipelines 7. The size of the drops supplied from the nozzles 18 is 100-300 microns. The rate of fall of such drops is about 0.18 m / s, with a spray height of 2-3 m, most of the drops will settle on the soil and leaf surface, followed by swelling on the soil surface. The alternation of work cycles with water supply in the sector will ensure soil moisture without the formation of surface runoff. Watering continues until the soil moisture level specified by the program is reached, after which the computer of the central unit 9 gives a command to stop watering.

Во время длительной воздушной засухи при установлении приборами образования восходящего потока воздуха, создающего угрозу иссушения почвы и перехода воздушной засухи в засуху, генераторы 11 включают в рабочий режим, сочетающий одновременное крупнодисперсное увлажнение почвы и мелкодисперсное увлажнение воздуха на высоту до 2 м. При этом увлажнение почвы обеспечит снижение ее температуры и температуры приземного слоя воздуха и соответственно прекратит формирование восходящего потока нагретого воздуха. Одновременное мелкодисперсное увлажнение воздуха обеспечит снятие возможного температурного стресса у растений.During prolonged air droughts, when the instruments establish an upward air flow that threatens to dry out the soil and causes air drought to become drought, the generators 11 are switched on in an operating mode that combines simultaneous coarse soil moistening and fine air humidification to a height of up to 2 m. will ensure a decrease in its temperature and the temperature of the surface air layer and accordingly stop the formation of an upward flow of heated air. At the same time finely dispersed humidification of the air will ensure the removal of possible temperature stress in plants.

Таким образом, реализация предлагаемого способа регулирования фитоклимата поля с помощью предназначенной для его осуществления оросительной системы обеспечивает автоматическое поддержание благоприятных для растений условий в течение всего вегетационного периода на всей площади поля и позволяет предотвратить ущерб от любых видов засухи, в том числе на посевах культур сплошного сева.Thus, the implementation of the proposed method for regulating the phytoclimate of the field using the irrigation system intended for its implementation provides automatic maintenance of favorable conditions for plants throughout the growing season throughout the field and prevents damage from any type of drought, including in crops of continuous sowing .

Claims

Irrigation system, including water source, power plant, pump, distribution pipe and irrigation pipelines connected to it with fine sprayers, characterized in that the sprayers are made in the form of aerosol generators, each of which is equipped with an individual remote control system and consists of a housing with an installed in it an electric motor with a fan, two groups of nozzles, one of which is connected through a valve provided with a control controller to an irrigation pipe water, and the second group - to the high-pressure pump, also connected to the irrigation pipe through a valve provided with a control controller, while the generator housing is mounted on a frame and equipped with 180 ° rotation mechanisms in vertical and horizontal planes equipped with electric drives with control controllers, and electrical equipment the generator is connected to a cable laid along the irrigation pipeline from the power plant, and the controllers are connected wirelessly to a computer rum of the central unit, receiving real-time information from an automated measuring complex, including sensors for humidity and temperature of the soil and the surface air layer, as well as the speed and direction of movement of the surface wind.