RU2650373C2 - Защита подпочвенной капельной оросительной трубки от проникновения корней - Google Patents
Защита подпочвенной капельной оросительной трубки от проникновения корней Download PDFInfo
- Publication number
- RU2650373C2 RU2650373C2 RU2016118416A RU2016118416A RU2650373C2 RU 2650373 C2 RU2650373 C2 RU 2650373C2 RU 2016118416 A RU2016118416 A RU 2016118416A RU 2016118416 A RU2016118416 A RU 2016118416A RU 2650373 C2 RU2650373 C2 RU 2650373C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- layer
- tube
- herbicide
- barrier layer
- drip irrigation
- Prior art date
Links
- 230000035515 penetration Effects 0.000 title abstract description 12
- 239000004009 herbicide Substances 0.000 claims abstract description 84
- 230000002363 herbicidal effect Effects 0.000 claims abstract description 81
- 230000002262 irrigation Effects 0.000 claims abstract description 53
- 238000003973 irrigation Methods 0.000 claims abstract description 53
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 claims abstract description 52
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 21
- 239000008187 granular material Substances 0.000 claims description 23
- 239000002689 soil Substances 0.000 claims description 17
- 239000012802 nanoclay Substances 0.000 claims description 14
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 13
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 13
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 11
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- LZGUHMNOBNWABZ-UHFFFAOYSA-N n-nitro-n-phenylnitramide Chemical group [O-][N+](=O)N([N+]([O-])=O)C1=CC=CC=C1 LZGUHMNOBNWABZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 claims description 6
- 230000000844 anti-bacterial effect Effects 0.000 claims description 6
- -1 polyethylene Polymers 0.000 claims description 6
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 claims description 6
- 229920000098 polyolefin Polymers 0.000 claims description 6
- 229920000219 Ethylene vinyl alcohol Polymers 0.000 claims description 5
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 claims description 4
- 239000005038 ethylene vinyl acetate Substances 0.000 claims description 4
- SZVJSHCCFOBDDC-UHFFFAOYSA-N iron(II,III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]O[Fe]=O SZVJSHCCFOBDDC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229920001200 poly(ethylene-vinyl acetate) Polymers 0.000 claims description 4
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 claims description 4
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims description 4
- 239000004677 Nylon Substances 0.000 claims description 3
- 239000003899 bactericide agent Substances 0.000 claims description 3
- 239000004715 ethylene vinyl alcohol Substances 0.000 claims description 3
- 229920001778 nylon Polymers 0.000 claims description 3
- 239000005033 polyvinylidene chloride Substances 0.000 claims description 3
- OEPOKWHJYJXUGD-UHFFFAOYSA-N 2-(3-phenylmethoxyphenyl)-1,3-thiazole-4-carbaldehyde Chemical compound O=CC1=CSC(C=2C=C(OCC=3C=CC=CC=3)C=CC=2)=N1 OEPOKWHJYJXUGD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229920001824 Barex® Polymers 0.000 claims description 2
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims 2
- 229920001328 Polyvinylidene chloride Polymers 0.000 claims 1
- 229920006298 saran Polymers 0.000 claims 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 26
- 230000000975 bioactive effect Effects 0.000 description 12
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 11
- CGNBQYFXGQHUQP-UHFFFAOYSA-N 2,3-dinitroaniline Chemical class NC1=CC=CC([N+]([O-])=O)=C1[N+]([O-])=O CGNBQYFXGQHUQP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 description 4
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 3
- 229920001684 low density polyethylene Polymers 0.000 description 3
- 239000004702 low-density polyethylene Substances 0.000 description 3
- 230000036961 partial effect Effects 0.000 description 3
- CHIFOSRWCNZCFN-UHFFFAOYSA-N pendimethalin Chemical group CCC(CC)NC1=C([N+]([O-])=O)C=C(C)C(C)=C1[N+]([O-])=O CHIFOSRWCNZCFN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- ZSDSQXJSNMTJDA-UHFFFAOYSA-N trifluralin Chemical compound CCCN(CCC)C1=C([N+]([O-])=O)C=C(C(F)(F)F)C=C1[N+]([O-])=O ZSDSQXJSNMTJDA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BAPJBEWLBFYGME-UHFFFAOYSA-N Methyl acrylate Chemical compound COC(=O)C=C BAPJBEWLBFYGME-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000005591 Pendimethalin Substances 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000003621 irrigation water Substances 0.000 description 2
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 2
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 2
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 2
- 229920005596 polymer binder Polymers 0.000 description 2
- 239000002491 polymer binding agent Substances 0.000 description 2
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 2
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 2
- NLHHRLWOUZZQLW-UHFFFAOYSA-N Acrylonitrile Chemical compound C=CC#N NLHHRLWOUZZQLW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 1
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 1
- 235000007688 Lycopersicon esculentum Nutrition 0.000 description 1
- 240000004658 Medicago sativa Species 0.000 description 1
- 235000017587 Medicago sativa ssp. sativa Nutrition 0.000 description 1
- 241000207836 Olea <angiosperm> Species 0.000 description 1
- 240000000111 Saccharum officinarum Species 0.000 description 1
- 235000007201 Saccharum officinarum Nutrition 0.000 description 1
- 240000003768 Solanum lycopersicum Species 0.000 description 1
- 241000219094 Vitaceae Species 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000012876 carrier material Substances 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 1
- 238000012272 crop production Methods 0.000 description 1
- 238000004049 embossing Methods 0.000 description 1
- 238000005538 encapsulation Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 235000021021 grapes Nutrition 0.000 description 1
- 239000012943 hotmelt Substances 0.000 description 1
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 1
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002147 killing effect Effects 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 239000012256 powdered iron Substances 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000002786 root growth Effects 0.000 description 1
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 239000008400 supply water Substances 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01G—HORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
- A01G25/00—Watering gardens, fields, sports grounds or the like
- A01G25/06—Watering arrangements making use of perforated pipe-lines located in the soil
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01M—CATCHING, TRAPPING OR SCARING OF ANIMALS; APPARATUS FOR THE DESTRUCTION OF NOXIOUS ANIMALS OR NOXIOUS PLANTS
- A01M21/00—Apparatus for the destruction of unwanted vegetation, e.g. weeds
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L11/00—Hoses, i.e. flexible pipes
- F16L11/04—Hoses, i.e. flexible pipes made of rubber or flexible plastics
- F16L11/12—Hoses, i.e. flexible pipes made of rubber or flexible plastics with arrangements for particular purposes, e.g. specially profiled, with protecting layer, heated, electrically conducting
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A40/00—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production
- Y02A40/10—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production in agriculture
- Y02A40/22—Improving land use; Improving water use or availability; Controlling erosion
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental Sciences (AREA)
- Soil Sciences (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Insects & Arthropods (AREA)
- Pest Control & Pesticides (AREA)
- Zoology (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Catching Or Destruction (AREA)
- Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)
- Rigid Pipes And Flexible Pipes (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области ирригационных устройств. Подпочвенное капельное оросительное устройство содержит трубку с первым и вторым слоем, выпуски и капельницы. Первый слой имеет высвобождающийся гербицид. Гербицид включен в первый слой или расположен на внутренней поверхности первого слоя. Второй барьерный слой выполнен смежным первому слою. Выпуски продолжаются через трубку разнесенным образом вдоль ее длины. Над выпусками расположены капельницы. Барьерный слой предотвращает перемещение наружу высвобождающегося гербицида через первый слой и направляет высвобождающийся гербицид в проточный канал. Из проточного канала гербицид выпускается с водой через капельницы и выпуски в трубке. Обеспечивается предотвращение проникновения корней в устройство. 5 н. и 15 з.п. ф-лы, 6 ил.
Description
ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА НА ЗАЯВКИ
В настоящей заявке испрашивается приоритет по предварительной заявке на патент США № 62161234, поданной 13 мая 2015 г., содержание которой включается сюда путем ссылки.
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Настоящее изобретение относится к медленно высвобождающимся материалам и способам регулирования скорости диффузии, с которой медленно высвобождающийся материал диффундирует из подложки или носителя, а более конкретно к капельным оросительным устройствам, которые имеют регулируемую скорость высвобождения гербицида, замедляющего рост корней, посредством внедрения слоя барьерного материала между гербицидом и стенкой капельной оросительной трубки для уменьшения скорости перемещения гербицида через стенку трубки.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Подпочвенное капельное орошение представляет собой хорошо известную технологию орошения, которая имеет многочисленные преимущества. Основную проблему подпочвенного капельного орошения представляет собой проникновение корней в капельные оросительные устройства, такие как ленты и трубки. Существуют три способа предотвращения проникновения корней, в том числе периодическое введение гербицида через капельную оросительную систему, непрерывное добавление гербицида в воду для орошения и/или включение гербицида в пластмассовый материал капельного оросительного устройства для медленного высвобождения гербицида в почву вокруг капельницы устройства.
Динитроанилины представляют собой гербициды, которые наиболее часто используются в этих способах. Динитроанилины имеют очень низкую растворимость в воде. Хотя некоторое количество гербицида переносится водой в форме суспензии через капельницу в почву, значительная доля гербицида перемещается через стенку капельной оросительной трубки в почву вокруг капельницы, и существенное количество гербицида расходуется на чрезмерно большом расстоянии от точек выпуска из капельницы, что необходимо предотвращать. Введение динитроанилинов в капельницу может также снижать прочность соединения капельницы со стенкой капельной оросительной трубки или трубы.
Медленное высвобождение динитроанилина из полимеров для защиты подпочвенных капельных оросительных систем от проникновения корней хорошо известно. В некоторых устройствах динитроанилин вводится в саму капельницу. Эта технология хорошо работает в случае толстостенных трубок и круглых капельниц, однако оказывается не такой успешной в случае тонкостенных капельных оросительных трубок или лент. Эти ленты изготавливают разнообразными способами, включающими тиснение или печать проточных каналов. В случае лент отсутствуют толстые формованные части или экструдированные секции, в которые можно соответствующим образом внедрять динитроанилин. В случае тонкостенных трубок были разработаны небольшие плоские капельницы, которые приклеиваются к боковой стенке трубки, и прочность соединения со стенкой уменьшается при введении динитроанилина. Поскольку скорость высвобождения динитроанилина прямо пропорциональна площади поверхности и обратно пропорциональна толщине, оказывается затруднительным обеспечение длительного срока службы тонкостенных трубок и лент, включающих динитроанилин.
Многие подпочвенные капельные оросительные системы защищены от проникновения корней посредством периодического или непрерывного введения гербицида в воду для орошения. В этих случаях между циклами орошения значительная доля гербицида абсорбируется в стенке трубки и из нее выходит в почву на большом расстоянии от выпуска. Таким образом, в течение циклов орошения выпуски, ближайшие к точке введения гербицида, получают его в большем количестве, чем выпуски в конце системы. В результате этого происходит чрезмерное расходование гербицида, что влечет за собой как риски для окружающей среды, так и повышенные экономические затраты. В том случае, когда гербицид включен в капельное оросительное устройство, содержащее пропитанную гербицидом трубку, вследствие большой площади поверхности создается низкая концентрация гербицида в пластмассовой трубке и достаточное количество гербицида доставляется в воду и затем в почву для предотвращения проникновения корней. Однако в этом случае гербицид будет нецелесообразно расходоваться, попадая непосредственно в почву на большом расстоянии от точек выпуска, в которых требуется защита от проникновения корней. Кроме того, поскольку гербицид просачивается сквозь стенку трубки, в результате его диффузии через стенку и попадания в почву сокращается срок службы устройства. Следовательно, существует необходимость в усовершенствованной подпочвенной капельной оросительной системе, в которой предотвращается проникновение корней, и устраняются недостатки существующих систем.
РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Настоящее изобретение представляет собой подпочвенную капельную оросительную систему, содержащую капельную оросительную трубку, которая экструдирована и имеет гербицид, включенный в экструдированную трубку. Трубка включает барьерный слой на наружной поверхности трубки, который предотвращает перемещение гербицида непосредственно в почву. Гербицид мигрирует из трубки в воду и находится внутри трубки, прежде чем он выходит через капельницу в почву. В качестве альтернативы, круглая гранула, содержащая гербицид, экструдируется и прикрепляется к внутренней стенке трубки или частично внедряется в стенку трубки. Гербицид медленно высвобождается из гранулы в воду, которая, в свою очередь, проходит через капельницу в почву. Гранула может представлять собой непрерывную гранулу, или она может представлять собой короткие отрезки, находящиеся вблизи капельницы. Слой барьерного материала помещается между гранулой и стенкой, чтобы уменьшать перемещение гербицида в стенку. Этот барьерный слой может представлять собой полную или частичную внутреннюю оболочку, или барьерный материал может использоваться в качестве наружной оболочки всей трубки. Введение барьерной стенки трубки также повышает эффективность для вариантов осуществления, согласно которым используется периодическое введение гербицида в воду через капельную систему или непрерывное добавление гербицида в воду для орошения.
Эти и другие аспекты настоящего изобретения станут более понятными при ознакомлении со следующим подробным описанием и сопровождающими чертежами.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Фиг.1 представляет изображение поперечного сечения капельной оросительной ленты или трубки, имеющей внутренний проточный канал и включающей слой биоактивного материала, содержащего гербицид в составе полимерного материала, и наружный барьерный слой;
Фиг.2 представляет вид в поперечном сечении капельной оросительной ленты или трубки, аналогичной фиг.1 и включающей бактерицидный слой, расположенный вместе с гербицидным слоем;
Фиг.3 представляет собой частичный вид в сечении в перспективе, иллюстрирующий капельную оросительную ленту или трубку, имеющую внутренний проточный канал с непрерывной гранулой из полимерного материала, пропитанного медленно высвобождающимся гербицидом, экструдированной как непрерывная гранула в направлении проточного канала, и барьерный слой;
Фиг.4 представляет собой частичный вид в сечении в перспективе, иллюстрирующий капельную оросительную ленту или трубку, аналогичную фиг.3, в которой отдельные гранулы располагаются вблизи выпускных отверстий проточного канала капельницы;
Фиг.5 представляет вид в поперечном сечении, иллюстрирующий капельную оросительную ленту или трубку, в которой гранула пропитанного гербицидом полимерного материала внедряется в стенку ленты или трубки, которая содержит барьерный материал; и
Фиг.6 представляет вид в поперечном сечении капельной оросительной ленты или трубки, имеющей наружный дозатор или капельницу.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Фиг.1 иллюстрирует поперечное сечение капельной оросительной ленты или трубки 10 в соответствии с настоящим изобретением. Эта лента или трубка представляет собой тонкостенное изделие. Такие изделия в форме тонкостенной ленты или трубки определяются толщиной стенки, которая, как правило, составляет от приблизительно 4 мил (101,6 мкм) до приблизительно 50 мил (1270 мкм). Считается, что настоящее изобретение является наиболее пригодным для применения в случае изделия в форме капельной оросительной ленты, у которой толщина стенки составляет от приблизительно 4 мил (101,6 мкм) до приблизительно 20 мил (508 мкм). Типичная толщина стенки таких изделий в форме ленты составляет приблизительно 8 мил (203,2 мкм), хотя некоторые изделия в форме ленты могут иметь толщину стенки, составляющую вплоть до приблизительно 40 мил (1016 мкм). Настоящее изобретение также может оказаться пригодным для применения в случае тонкостенных трубок, у которых толщина составляет, как правило, от приблизительно 30 мил (762 мкм) до приблизительно 50 мил (508 мкм).
Лента или трубка предпочтительно изготавливается из полиэтилена низкой плотности. Фиг.1 иллюстрирует тонкостенную трубку 12, включающую внутренний слой 14 и наружный слой 16. Внутренний слой представляет собой полиэтилен или полиолефин, содержащий гербицид, и наружный слой 16 представляет собой барьерный слой, который предотвращает перемещение гербицида из внутреннего слоя наружу в почву, в которой капельное оросительное устройство 10 располагается в процессе применения.
На внутренней стенке 18 внутреннего слоя располагается дозатор или капельница 20, имеющая впуск 22 для приема воды через проточный канал 24. Проточный канал непрерывно проходит в продольном направлении внутри трубки 12. Вода поступает во впуск 22 капельницы и выходит из устройства через выпуск 26, который проходит через внутренний и наружный слои 14, 16. Следует понимать, что капельницы располагаются в продольном направлении трубки и разделяются заданными промежутками, и, следовательно, выпуски 26, расположенные в продольном направлении трубки, аналогичным образом, и разделяются заданными промежутками. Выпуски 26 подают воду с низкой скоростью капания и располагаются с заданными промежутками на протяжении оросительной линии.
Как проиллюстрировано на чертеже, трубка 12 представляет собой двухслойное экструзионное изделие, в котором внутренний слой представляет собой полиолефин, содержащий гербицид, который медленно высвобождается в воду в проточном канале 24 посредством известной технологии. Гербициды, которые используются наиболее часто, представляют собой динитроанилины, такие как альфа,альфа,альфа-трифтор-2,6-динитро-N,N-дипропил-пара-толуидин (трифлуралин) или N-(1-этилпропил)-2,6-динитро-3,4-ксилидин (пендиметалин). Наружный слой представляет собой барьерный слой, который предотвращает перемещение гербицида из внутреннего слоя непосредственно в почву. Наружный слой может представлять собой любой из нескольких барьерных полимеров, включая, но не ограничиваясь, сополимер винилиденхлорида и винилхлорида (Saran), сополимер этилена и винилацетата (EVA), нейлон, поливинилиденхлорид (PVDC), сополимер этилена и винилового спирта (EVOH) и сополимер акрилонитрила и метилакрилата (Barex), а также соответствующие композиции, в которых содержатся или не содержатся наноглины или другие добавки, которые дополнительно улучшают барьерные свойства. Барьерный слой может также представлять собой полиолефиновую композицию, в которой содержится барьерный материал, такой как наноглина или субмикронные частицы диоксида кремния или порошкообразный оксид железа Fe3O4, (магнетит). Поскольку барьерный слой предотвращает перемещение гербицида наружу через внутренний слой, вся масса гербицида будет переноситься водой через капельницу в почву точно в том месте, в котором требуется предотвращение проникновения корней. Кроме того, могут выбираться наружные барьерные слои для улучшения физических свойств капельного оросительного устройства.
Фиг.2 иллюстрирует капельное оросительное устройство 30 согласно альтернативному варианту осуществления, аналогичное капельному оросительному устройству 10 и содержащее дополнительный бактерицидный слой 32, который сочетается с внутренним слоем 14 и включает диспергированный бактерицид для использования в уничтожении производящих шлам бактерий. Бактерицидный слой и внутренний слой представляют собой один и тот же слой.
Фиг.3 иллюстрирует капельное оросительное устройство 40 согласно еще одному альтернативному варианту осуществления, включающее многословную трубку 42, которая имеет внутренний слой 44 и наружный слой 46. Наружный слой 46 представляет собой стандартную гибкую питающую трубку, изготовленную из полиэтилена низкой плотности. Внутренний слой 44 представляет собой барьерный слой, включающий любой из нескольких барьерных полимеров, которые перечислены выше. В качестве альтернативы, внутренний слой может представлять собой стандартную гибкую питающую трубку, и наружный слой может представлять собой слой барьерного материала. Согласно варианту осуществления, проиллюстрированному на фиг.3, непрерывная гранула 48 биоактивного материала непрерывно проходит вдоль внутренней стенки трубки, к которой прилегает дозатор или капельница 50 внутри проточного канала 52. В качестве альтернативы, гранула может располагаться в любом месте на протяжении внутренней стенки трубки.
Фиг.4 иллюстрирует капельное оросительное устройство 60 согласно еще одному альтернативному варианту осуществления, в котором гранула 62 биоактивного материала не является непрерывной, как на фиг.3, но вместо этого она представляет собой отдельные самостоятельные гранулы 62, расположенные вблизи выпускных отверстий 64 оросительной линии. В качестве еще одной альтернативы, которая не проиллюстрирована на чертеж, может быть изготовлена гранула биоактивного материала, имеющая большее поперечное сечение, как проиллюстрировано на фиг.2, и меньшее или сокращенное поперечное сечение в промежутках между выпускными отверстиями, таким образом, что наибольшая площадь поверхности гранулы присутствует в окрестностях выпускных отверстий.
Гранулы из биоактивных материалов можно изготавливать посредством внедрения биоактивного материала в подходящий полимерный связующий материал, который может экструдироваться внутри вдоль трубки и прикрепляться к внутренней стенке трубки. Фиг.3 и 4 иллюстрируют гранулу, экструдированную в форме удлиненного цилиндра 48 или в форме отдельных цилиндрических изделий 62, имеющих практически круглое поперечное сечение. Эта конфигурация максимально увеличивает соотношение площади поверхности и объема гранулы, что производит благоприятное воздействие на скорость долгосрочной диффузии в процессе применения. Биоактивный материал представляет собой гербицид, такой как трифлуралин, пендиметалин или другой материал на основе динитроанилина, хотя могут использоваться и другие гербициды. С гербицидом сочетается подходящий носитель, такой как технический углерод, и гербицид равномерно пропитывает весь объем полимерного связующего материала, такой как полимер на основе полиэтилена низкой плотности или другие полиолефиновые полимеры.
Медленно высвобождающиеся вещества, такие как некоторые гербициды, которые внедряются в полимеры, такие как полиэтилен, используемый в качестве матрицы для инкапсулирования, вводятся в состав посредством начальной абсорбции гербицида частицами технического углерода. Технический углерод используется, потому что он является инертным, имеет зернистую форму и способен абсорбировать и удерживать в своем объеме молекулы гербицида, аналогично абсорбционным характеристикам губки. Технический углерод и гербицид могут абсорбироваться в соотношении один к одному и затем смешиваться с небольшим количеством полиэтиленового полимера в зернистой форме, и с этим смешанным материалом затем смешивается стандартный полиэтиленовый материал-носитель, из которого может затем изготавливаться гранула биоактивного материала. Согласно варианту осуществления, проиллюстрированному на фиг.4, устройство можно изготавливать посредством совместной экструзии гранул 62 с двенадцатидюймовыми (30,48 см) промежутками, где отдельные гранулы имеют длину, составляющую приблизительно один дюйм (2,54 см), и экструдируются в окрестности выпускных отверстий 64 капельницы. Это может осуществляться посредством регулирования времени остановки и пуска экструзионной головки, которая обеспечивает процесс экструзии гранул. Гранулы присоединяются к материалу трубки посредством термоплавкого соединения.
Биоактивный материал может также включать диспергированные частицы наноглины для уменьшения скорости диффузии медленно высвобождающегося биоактивного материала. Экструдированная гранула биоактивного материала может включать такие частицы наноглины, как описывается в патенте США № 6821928, который включен сюда путем ссылки.
Поскольку капельные оросительные устройства, проиллюстрированные на фиг.3 и 4, включают барьерный слой, они предотвращают перемещение гербицида в стенки капельной линии, таким образом, что весь гербицид переносится водой через впуск 54 в капельницу 50 и выводится через выпускное отверстие 64 в почву точно в том месте, в котором требуется предотвращение проникновения корней. Для устройств, в которых барьерный слой находится на наружной поверхности трубки, гербицид можно вводить как в гранулы, так и во внутренний слой, что может оказаться пригодным для применения в тех обстоятельствах, в которых требуется весьма продолжительный срок службы устройства. Например, на рынке устройств для подпочвенного капельного орошения требуются изделия, предназначенные для использования в течение различных периодов времени. В случае многолетних культур, таких как виноград или олива, может потребоваться более чем двадцатилетний срок службы. Такие культуры, как сахарный тростник и люцерна, как правило, пересаживаются приблизительно каждые 7 лет. Томаты пересаживаются ежегодно. На основе капельного оросительного устройства согласно настоящему изобретению конструктор может разрабатывать устройства, имеющие различные значения толщины стенок трубок и концентрации гербицида, а также использовать наноглину, чтобы ожидаемый срок службы соответствовал требуемой защите от проникновения корней растений и практике растениеводства. В устройствах, которые включают гранулы, разработчик может также изменять диаметр гранулы, а также концентрацию гербицида. Решение об использовании гранулы и/или введения гербицида в трубку и/или непроницаемую внутреннюю или наружную оболочку будет зависеть от специфических характеристик конкретного приложения.
Как показано выше, в барьерном слое могут содержаться наноглины, которые представляют собой нанометровые частицы глины, и которые можно вводить в матрицу полимерного носителя, чтобы способствовать обеспечению защиты. В присутствии частиц наноглины уменьшается пористость полимера, или усиливаются барьерные свойства. Например, барьерный слой может содержать 2% наноглины. Конкретный тип внедряемой наноглины может соответствовать описанию в патенте США № 6821928. Могут также использоваться частицы других типов, такие как субмикронные частицы диоксида кремния или магнетита.
Фиг.5 иллюстрирует капельное оросительное устройство 70 согласно еще одному варианту осуществления, в котором гранула 72 биоактивного материала внедряется во внутреннюю стенку 74 трубки 76. Трубка включает барьерный слой частиц наноглины, или она может иметь многослойную конфигурацию, как проиллюстрировано на фиг.1-4. Дозатор или капельница 78 располагается над гранулой 72, таким образом, что вода переносит гербицид из выпускного отверстия 80 в окружающую почву после поступления во впускное отверстие 82 капельницы из проточного канала 84. В качестве альтернативы капельница и выпускные отверстия могут занимать и другие положения на трубке.
Фиг.6 иллюстрирует еще одно капельное оросительное устройство 90, имеющее трубку 92 аналогично устройству на фиг.1 (однако может использоваться трубка, имеющая любую из конфигураций, проиллюстрированных на фиг.2-5), где присутствует наружный дозатор или капельница 94, которая присоединяется к трубке через выпускное отверстие 96 посредством наличия сужения 98, расположенного на конце стойки 100. Стойка 100 проходит через трубку таким образом, что сужение 98 располагается внутри трубки. Капельница 94 имеет впускное отверстие 102 в сужении и выпускное отверстие 104 на противоположном конце.
Хотя настоящее изобретение описано с различными вариантами осуществления, следует понимать, что могут быть выполнены изменения и модификации, которые находятся в рамках заданного объема настоящего изобретения, определенного в формуле изобретения.
Claims (50)
1. Подпочвенное капельное оросительное устройство, содержащее:
трубку с первым слоем, имеющим высвобождающийся гербицид, включенный в первый слой или расположенный на внутренней поверхности первого слоя, и второй барьерный слой, смежный первому слою;
множество выпусков, продолжающихся через трубку разнесенным образом по ее длине; и
множество капельниц, расположенных на внутренней поверхности трубки разнесенным образом так, что капельница расположена над выпуском,
причем капельницы имеют впуск для приема воды, протекающей через проточный канал внутри трубки, и
при этом барьерный слой предотвращает перемещение наружу высвобождающегося гербицида из первого слоя непосредственно в окружающую почву и направляет высвобождающийся гербицид в проточный канал для выпуска из капельного оросительного устройства с водой через капельницы и выпуски в трубке для предотвращения проникновения корней в устройство,
причем высвобождающийся гербицид включен в гранулу, расположенную в или на внутренней поверхности первого слоя.
2. Устройство по п.1, в котором высвобождающийся гербицид включен в первый слой, а барьерный слой расположен вокруг первого слоя.
3. Устройство по п.1, в котором барьерный слой расположен вокруг первого слоя.
4. Устройство по п.1, в котором барьерный слой расположен по меньшей мере на части внутренней поверхности первого слоя.
5. Устройство по п.1, в котором гранула имеет форму удлиненного цилиндра и представляет собой непрерывный однородный или неоднородный цилиндр или отдельные гранулы.
6. Устройство по п.1, в котором первый слой включает полиолефин.
7. Устройство по п.1, в котором барьерный слой представляет собой полиэтилен, содержащий наноглину, субмикронные частицы диоксида кремния или магнетита.
8. Устройство по п.1, в котором гербицид представляет собой динитроанилин.
9. Устройство по п.1, в котором первый слой включает включенный в него бактерицид.
10. Подпочвенное капельное оросительное устройство, содержащее:
трубку с первым слоем, имеющим высвобождающийся гербицид, включенный в первый слой или расположенный на внутренней поверхности первого слоя, и второй барьерный слой, смежный первому слою;
множество выпусков, продолжающихся через трубку разнесенным образом по ее длине; и
множество капельниц, расположенных на внутренней поверхности трубки разнесенным образом так, что капельница расположена над выпуском,
причем капельницы имеют впуск для приема воды, протекающей через проточный канал внутри трубки, и
при этом барьерный слой предотвращает перемещение наружу высвобождающегося гербицида из первого слоя непосредственно в окружающую почву и направляет высвобождающийся гербицид в проточный канал для выпуска из капельного оросительного устройства с водой через капельницы и выпуски в трубке для предотвращения проникновения корней в устройство,
причем барьерный слой включает барьерный полимер, выбранный из группы, включающей сополимер винилиденхлорида и винилхлорида (Saran), сополимер этилена и винилацетата (EVA), нейлон, поливинилиденхлорид (PVDC), сополимер этилена и винилового спирта (EVOH) и сополимер акрилонитрила и метилакрилата (Barex).
11. Устройство по п.10, в котором барьерный слой включает частицы наноглины.
12. Способ доставки гербицида, содержащегося в подпочвенном капельном оросительном устройстве, включающий этапы:
обеспечения капельной оросительной трубки, имеющей первый слой с высвобождающимся гербицидом, включенным в или расположенным на внутренней поверхности первого слоя, второй барьерный слой, смежный первому слою, множество выпусков, продолжающихся через трубку разнесенным образом вдоль нее, множество капельниц, расположенных на внутренней поверхности трубки разнесенным образом над выпуском в трубке;
обеспечения потока воды через проточный канал в трубке;
высвобождения гербицида в проточный канал;
предотвращения перемещения гербицида через трубку посредством барьерного слоя; и
направления гербицида во впуск капельницы и из выпуска,
причем высвобождающийся гербицид включен в гранулу, расположенную на внутренней поверхности первого слоя.
13. Способ по п.12, в котором высвобождающийся гербицид включен в первый слой, а второй барьерный слой расположен вокруг наружной поверхности первого слоя.
14. Способ по п.12, в котором второй барьерный слой расположен на наружной поверхности первого слоя.
15. Способ по п.12, в котором второй барьерный слой расположен по меньшей мере на части внутренней поверхности первого слоя.
16. Способ по п.12, в котором первый слой включает полиолефин.
17. Способ по п.12, в котором второй барьерный слой представляет собой полиэтилен, содержащий наноглину, субмикронные частицы диоксида кремния или магнетита.
18. Способ доставки гербицида, содержащегося в подпочвенном капельном оросительном устройстве, включающий этапы:
обеспечения капельной оросительной трубки, имеющей первый слой с высвобождающимся гербицидом, включенным в или расположенным на внутренней поверхности первого слоя, второй барьерный слой, смежный первому слою, множество выпусков, продолжающихся через трубку разнесенным образом вдоль нее, множество капельниц, расположенных на внутренней поверхности трубки разнесенным образом над выпуском в трубке;
обеспечения потока воды через проточный канал в трубке;
высвобождения гербицида в проточный канал;
предотвращения перемещения гербицида через трубку посредством барьерного слоя; и
направления гербицида во впуск капельницы и из выпуска,
причем второй барьерный слой включает барьерный полимер, выбранный из группы, включающей Saran, EVA, нейлон, PVDC, EVOH и Barex.
19. Способ по п.18, в котором второй барьерный слой включает частицы наноглины.
20. Способ доставки гербицида, содержащегося в подпочвенном капельном оросительном устройстве, включающий этапы:
обеспечения капельной оросительной трубки, имеющей первый слой с высвобождающимся гербицидом, включенным в или расположенным на внутренней поверхности первого слоя, второй барьерный слой, смежный первому слою, множество выпусков, продолжающихся через трубку разнесенным образом вдоль нее, множество капельниц, расположенных на внутренней поверхности трубки разнесенным образом над выпуском в трубке;
обеспечения потока воды через проточный канал в трубке;
высвобождения гербицида в проточный канал;
предотвращения перемещения гербицида через трубку посредством барьерного слоя;
направления гербицида во впуск капельницы и из выпуска; и
высвобождения бактерицида, включенного в первый слой, в проточный канал.
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US201562161234P | 2015-05-13 | 2015-05-13 | |
| US62/161,234 | 2015-05-13 | ||
| US15/143,359 | 2016-04-29 | ||
| US15/143,359 US20160330918A1 (en) | 2015-05-13 | 2016-04-29 | Root intrusion protection of subsurface drip irrigation pipe |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2016118416A RU2016118416A (ru) | 2017-11-16 |
| RU2650373C2 true RU2650373C2 (ru) | 2018-04-11 |
Family
ID=56026663
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2016118416A RU2650373C2 (ru) | 2015-05-13 | 2016-05-12 | Защита подпочвенной капельной оросительной трубки от проникновения корней |
Country Status (16)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20160330918A1 (ru) |
| EP (1) | EP3092893B1 (ru) |
| CN (1) | CN106134934B (ru) |
| AU (1) | AU2016203084B2 (ru) |
| BR (1) | BR102016010710A2 (ru) |
| CA (1) | CA2929360C (ru) |
| CY (1) | CY1122404T1 (ru) |
| ES (1) | ES2744928T3 (ru) |
| HU (1) | HUE046560T2 (ru) |
| MX (1) | MX2016006089A (ru) |
| NZ (1) | NZ719722A (ru) |
| PE (1) | PE20161501A1 (ru) |
| PL (1) | PL3092893T3 (ru) |
| PT (1) | PT3092893T (ru) |
| RU (1) | RU2650373C2 (ru) |
| SI (1) | SI3092893T1 (ru) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10278380B2 (en) * | 2015-08-09 | 2019-05-07 | A. I. Innovations N.V. | Rodent, worm and insect resistant irrigation pipe and method of manufacture |
| MA44927B1 (fr) * | 2016-10-26 | 2021-11-30 | Netafim Ltd | Tuyau d'irrigation |
| MX2021000216A (es) | 2018-07-11 | 2021-03-31 | Dow Global Technologies Llc | Tubo de irrigacion resistente a las plagas. |
| ES2784951A1 (es) * | 2019-03-28 | 2020-10-02 | Ibilbide Services S L | Dispositivo de riego localizado |
| CN111328669B (zh) * | 2020-03-06 | 2021-09-28 | 宁夏多源鑫科技有限公司 | 一种棉麻渗灌管道及其加工方法 |
| IL275753B (en) | 2020-06-30 | 2022-04-01 | Metzerplas Coop Agricultural Organization Ltd | Subsurface drip irrigation (sdi) lines enhanced with essential oils |
| ES2901715B2 (es) * | 2020-09-23 | 2022-10-11 | Sist Azud S A | Sistema de riego con capacidad de complejación |
| CN116709904A (zh) * | 2020-12-31 | 2023-09-05 | 恩足立普有限公司 | 具有抗菌涂层的滴头 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2106089C1 (ru) * | 1992-07-16 | 1998-03-10 | Байер Аг | Гербицидное средство |
| WO2000030760A1 (en) * | 1998-11-20 | 2000-06-02 | T-Systems International, Inc. | Drip irrigation hose with root deterrent strip |
| WO2001031999A1 (en) * | 1999-10-29 | 2001-05-10 | Rodney Ruskin | Improving the long-term diffusion rate of controlled release herbicides in thin-walled drip irrigation lines |
| US20030092817A1 (en) * | 2001-11-06 | 2003-05-15 | Rodney Ruskin | Method to reduce the rate of diffusion of slow-release materials through polymers and process for making drip irrigation devices with long-term control of root growth |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5116414A (en) * | 1981-10-26 | 1992-05-26 | Battelle Memorial Institute | Long-term control of root growth |
| WO1995013882A1 (en) * | 1992-10-26 | 1995-05-26 | Agrifim Irrigation International N.V. | Multi-layer drip irrigation conduit |
| US6382530B1 (en) * | 2000-07-10 | 2002-05-07 | Nelson Irrigation Corporation | Pressure compensating drip tape |
| US7648085B2 (en) * | 2006-02-22 | 2010-01-19 | Rain Bird Corporation | Drip emitter |
| CN101790304A (zh) * | 2007-07-09 | 2010-07-28 | 坦纳姆·费尔德 | 包括滴灌器的水灌溉系统 |
| WO2009123929A2 (en) * | 2008-04-03 | 2009-10-08 | Rodney Ruskin | Low friction lining for drip irrigation conduits |
| US8959832B2 (en) * | 2011-05-03 | 2015-02-24 | Rodney Ruskin | Weed control and root barrier |
| CN102416693A (zh) * | 2011-09-07 | 2012-04-18 | 高利强 | 再生料生产内镶贴片式滴灌管的方法及内镶贴片式滴灌管 |
-
2016
- 2016-04-29 US US15/143,359 patent/US20160330918A1/en not_active Abandoned
- 2016-05-04 NZ NZ719722A patent/NZ719722A/en unknown
- 2016-05-06 CA CA2929360A patent/CA2929360C/en active Active
- 2016-05-10 MX MX2016006089A patent/MX2016006089A/es active IP Right Grant
- 2016-05-12 AU AU2016203084A patent/AU2016203084B2/en active Active
- 2016-05-12 PE PE2016000618A patent/PE20161501A1/es active IP Right Grant
- 2016-05-12 RU RU2016118416A patent/RU2650373C2/ru active
- 2016-05-12 CN CN201610318029.3A patent/CN106134934B/zh active Active
- 2016-05-12 BR BR102016010710A patent/BR102016010710A2/pt not_active Application Discontinuation
- 2016-05-13 HU HUE16169556A patent/HUE046560T2/hu unknown
- 2016-05-13 PT PT161695564T patent/PT3092893T/pt unknown
- 2016-05-13 PL PL16169556T patent/PL3092893T3/pl unknown
- 2016-05-13 EP EP16169556.4A patent/EP3092893B1/en active Active
- 2016-05-13 SI SI201630403T patent/SI3092893T1/sl unknown
- 2016-05-13 ES ES16169556T patent/ES2744928T3/es active Active
-
2019
- 2019-10-08 CY CY20191101051T patent/CY1122404T1/el unknown
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2106089C1 (ru) * | 1992-07-16 | 1998-03-10 | Байер Аг | Гербицидное средство |
| WO2000030760A1 (en) * | 1998-11-20 | 2000-06-02 | T-Systems International, Inc. | Drip irrigation hose with root deterrent strip |
| WO2001031999A1 (en) * | 1999-10-29 | 2001-05-10 | Rodney Ruskin | Improving the long-term diffusion rate of controlled release herbicides in thin-walled drip irrigation lines |
| US20030092817A1 (en) * | 2001-11-06 | 2003-05-15 | Rodney Ruskin | Method to reduce the rate of diffusion of slow-release materials through polymers and process for making drip irrigation devices with long-term control of root growth |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PE20161501A1 (es) | 2017-01-12 |
| PT3092893T (pt) | 2019-10-28 |
| EP3092893B1 (en) | 2019-07-10 |
| AU2016203084B2 (en) | 2017-07-13 |
| HUE046560T2 (hu) | 2020-03-30 |
| CN106134934A (zh) | 2016-11-23 |
| CN106134934B (zh) | 2019-12-06 |
| SI3092893T1 (sl) | 2019-11-29 |
| BR102016010710A2 (pt) | 2016-11-16 |
| CY1122404T1 (el) | 2021-01-27 |
| US20160330918A1 (en) | 2016-11-17 |
| PL3092893T3 (pl) | 2019-12-31 |
| MX2016006089A (es) | 2017-01-09 |
| AU2016203084A1 (en) | 2016-12-01 |
| ES2744928T3 (es) | 2020-02-26 |
| CA2929360A1 (en) | 2016-11-13 |
| RU2016118416A (ru) | 2017-11-16 |
| CA2929360C (en) | 2018-06-26 |
| NZ719722A (en) | 2017-06-30 |
| EP3092893A1 (en) | 2016-11-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2650373C2 (ru) | Защита подпочвенной капельной оросительной трубки от проникновения корней | |
| US6821928B2 (en) | Method to reduce the rate of diffusion of slow-release materials through polymers and process for making drip irrigation devices with long-term control of root growth | |
| US20110289834A1 (en) | Weed control and root barrier | |
| US5181952A (en) | Root-growth-inhibiting sheet | |
| WO1990001262A1 (en) | Insecticidal device and method of using same | |
| JP4387798B2 (ja) | 積層殺虫剤ディスペンサー | |
| JPS61158739A (ja) | 動物における有害生物の防除装置および防除方法 | |
| US9609812B2 (en) | Irrigation device for promoting deep root growth of a plant | |
| JP2020533275A (ja) | 害虫忌避用点滴灌漑パイプ | |
| JP2011529926A (ja) | Ｈｄｐｅおよびｌｄｐｅを含む殺虫剤ポリマーマトリックス | |
| US8959832B2 (en) | Weed control and root barrier | |
| ES2230705T3 (es) | Formulaciones que contienen un insecticida. | |
| US10785927B1 (en) | Irrigation system | |
| WO2001031999A1 (en) | Improving the long-term diffusion rate of controlled release herbicides in thin-walled drip irrigation lines | |
| WO2014085202A1 (en) | Weed control and root barrier | |
| JPH0246374B2 (ru) | ||
| JP7198498B2 (ja) | 潅水チューブ | |
| HK1077978B (en) | Laminated insecticide dispenser |