При всех способах орошения в вегетационный период проводят удобрительные поливы смесью удобрений и воды. В качестве подкормок обычно используют органику и «минералку». На прифермских участках чаще всего вносят органические удобрения — животноводческие стоки и птичий помет, если этого нет, берут минеральные. Но во всех случаях удобрения смешивают с водой в необходимых пропорциях и делают это для разбавления токсичных элементов питательных веществ. В качестве смесителей, в зависимости от способа полива, используют водоемы, струйные аппараты, инъекторы для ввода удобрений в оросительную смесь и другие. Однако у всех этих способов есть ряд серьезных недостатков, ограничивающих их широкое внедрение.
В связи с этим мы разработали и предлагаем для массового внедрения в производство установку для ввода удобрений во всасывающие трубопроводы насосных станций при удобрительных поливах сельскохозяйственных культур с использованием струйного четырехкомпонентного смесителя. Предназначена она для смешивания животноводческих стоков, минеральных удобрений, микроэлементов и воды с вводом смеси во всасывающие трубопроводы насосной станции.
При использовании такой установки имеется возможность автоматической подачи всего комплекса питательных веществ на планируемый урожай, причем на неограниченных площадях. Она рекомендуется к использованию как на открытом грунте при орошении широкозахватной техникой, так и на защищенном при всех видах орошения. Установка может с успехом служить как в мелких фермерских, так и в крупных аграрных хозяйствах
Самое главное, что система смешения с использованием струйного четырехкомпонентного смесителя новой конструкции проста как в устройстве, так и в эксплуатации (схема 1).
Основным рабочим органом здесь будет струйный четырехкомпонентный смеситель удобрений, рабочий поток к которому подается по линии рециркуляции из напорного трубопровода насосной станции.
Работает смеситель следующим образом. По трубопроводу 4 по линии рециркуляции подается вода, выходящая из кольцевой щели 1 с увеличенной скоростью, позволяющей создать вакуум в конфузоре 7 и смесителе 8, способствующий подсасыванию животноводческих стоков по трубопроводу 15 через центральное отверстие 14 внутреннего сопла 2, с регулированием величины расхода задвижкой 16, при необходимости подсасывания, в случае дефицита питательных веществ, минеральных удобрений и микроэлементов по трубопроводам 10, 12 с регулированием подачи задвижками 11, 13, через кольцевое отверстие 9 между наружным соплом 3 и полым стаканом 6, заглушенным заглушкой 5.
При необходимости подачи минеральных удобрений и микроэлементов в случае дефицита питательных веществ в животноводческих стоках в трубопроводах 10, 12 открываются задвижки 11, 13 — и смесителем подсасывается необходимое количество минудобрений и микроэлементов. Поступающие в смеситель 8 четыре компонента — животноводческие стоки, минеральные удобрения, микроэлементы и вода — перемешиваются в необходимых пропорциях и подаются в оросительную сеть для удобрительных поливов.
Эффективность применения струйного четырехкомпонентного насоса-смесителя обусловлена следующими особенностями: появляется возможность как одновременного, так и поочередного смешения существующих видов удобрений с водой; есть контроль и регулирование подачи воды и удобрений, плюс экономия ресурсов и времени.
Схема 1. Технологическая схема системы смешения удобрений и воды с вводом смеси во всасывающий трубопровод насосной станции
1 — накопитель чистой воды; 2 — насосный агрегат; 3 — смеситель; 4 — трубопровод подачи рабочего расхода к смесителю; 5 — трубопровод подачи смеси навоза с водой на орошаемый участок; 6 — накопитель жидкого навоза; 7 — трубопровод подачи жидкого навоза; 8, 9, 10, 11, 20, 22, 23 — задвижки; 12 — трубопровод подачи жидкого навоза во всасывающий патрубок центробежного насоса; 13, 14 — расходомеры; 15, 16 — манометры; 17 — мановакууметр; 18 — граница здания насосной станции; 19 — спускной кран; 21 — трубопровод промывки; 24 — трубопровод подачи стоков в накопитель; 26 — дренажный приямок; 27 — емкость для жидкости комплексных удобрений; 28 — пьезометр.
(Схема может быть упрощена для мелких фермерских хозяйств для условий подачи воды и скважин).
Схема 2. Схема струйного четырехкомпонентного насоса-смесителя
1 — кольцевая щель; 2 — внутреннее сопло; 3 — наружное сопло; 4 — трубопровод подачи воды; 5 — кольцевая заглушка; 6 — полый стакан; 7 — конфузор; 8 — смеситель; 9 — кольцевое отверстие; 10 — трубопровод подачи минеральных удобрений; 12 — трубопровод подачи микроэлементов; 11, 13, 16 — задвижки; 14 — центральное отверстие; 15 — трубопровод подачи животноводческих стоков.
Сергей Тарасьянц,
доктор технических наук, профессор Новочеркасского инженерно-мелиоративного института им. А. К. Кортунова Донского государственного аграрного университета