+(99899)890-33-33
info@agropoliv.uz
  • Русский
  • ozbek

Особенности фертигации

Фертигация, как следует из названия, представляет собой процесс, в котором удобрения применяются с поливной водой: оплодотворение + ирригация. Раствор удобрений готовятся заранее в отдельно взятых баках и затем вводят в поливную воду.

Фертигация перед другими методами оплодотворения имеет ряд преимуществ, и при правильном использовании, это метод может сэкономит много времени и денежных средств.

 Приведем некоторые из этих преимуществ: 

• Применение удобрений становиться более точным и единообразным.
• Удобрения попадают туда, где они необходимы.
• Питательные вещества сразу становятся доступными для растений.
• Улучшается поглощения питательных веществ.
• Экономить трудовые затраты.
• Потеря питательных веществ сводиться к минимуму.

Системы фертигации

В системах фертигации, удобрения доставляются через оросительную воду. Использование фертигации позволяет достичь высокоточной подачи питательных веществ растениям. Малые и частые применения удобрений, в точных количествах, отвечающих требованиям культур, повышает эффективность поглощения питательных веществ и минимизирует потерю удобрений. Однако, использование фертигации требует достаточного знания и тщательного управления. Поскольку применение удобрений является неотъемлемой частью оросительной системы, следовательно, система должна быть правильно спроектирована.                                                                                  

Это материал подготовлен, целю ознакомления фермеров и селхоз-производителей методами и принципами применение системы фертигации.   Здесь также изложены небольшие примеры составления питательного раствора и много другое. Руководство ООО Agropoliv  надеется, что данный материал послужит в качестве некого методического пособия и полезным инструментом в сфере оплодотворения. 

Методы фертигации

Наиболее распространенными методами фертигации являются количественный и пропорциональный метод. Количественный метод обычно используется на открытых полях. Фермер сначала решает, сколько удобрения следует применить на единицу площади (например, кг/га) и это количество удобрений доставляется вместе оросительной водой. Пропорциональный метод используется, преимущественно, в менее глинистых и песчаных почвах, а также в закрытом грунте. Здесь определенное количество исходного раствора удобрений вводится в каждую единицу воды, протекающей через ирригационную систему (например, л/м³ или %).                                                                                                                                                    

Пропорциональная фертигация против количественной

Байпас бак удобрений и инжектор Вентури.

Количественная фертигация – внесения определенного количество удобрений для конкретного поле вместе с поливной водой. Потребности в питательных веществах обычно выражаются в размере единицы площади, например, кг/га, т/га. Байпас бак удобрений, это самый простой способ для подачи удобрений с поливной водой. Однако, в этом варианте подаваемая количество удобрений не пропорциональна скорости подачи воды. Поэтому коэффициент разбавления и скорость подачи раствора удобрений не постоянны, следовательно, в начальной стадии концентрация удобрений будет высоким, по мере продолжение орошения она снизится. 

Пропорциональная фертигация - количество применяемых питательных веществ пропорциональна расходу оросительной воды. Таким образом, потребности в питательных веществах и нормы расхода удобрений может быть выражена как концентрация в поливной воде. Например, мг/л (=ppm), ммоль/литр и т.д.

В пропорциональной фертигации  используются инжекторы удобрений (Вентури) и пропорциональные насосы дозаторы. Общее количество питательных веществ на единицу площади может быть оценена путем умножения концентрации питательных веществ в оросительной воде, к общему объему подаваемой воды.

Например, если оросительная вода содержит 50 мг/л азота и объем вносимой воды 30 м3/га, тогда общее количество вносимого азота на гектар составит: 

Однородность фертигации

Используемой тот или иной метод фертигации влияет на однородность внесения удобрений.  Однородность позволяет лучшего распределения питательных веществ в корневой зоне с большей эффективности. Например, применение большого количество удобрений в начале орошения приводит к потерям удобрений, так как удобрения будут вымываться ниже корневой зоны.  Противоположность этому, применения удобрений в конце орошения, может привести к накоплению солей в корневой зоне. Более высокие концентрации удобрений могут накапливаться в верхнем слое почвы, будучи не равномерно распределенной по всей корневой зоне. Лучше всего достичь единообразия использования удобрений применяя инжектор или пропорциональный насос дозатор.  

Влияние длины трубопроводов на эффективность фертигации   

Еще один не маловажный фактор, который следует учитывать, это длина трубопроводов. Трубопровод может содержать значительное количество воды, и поэтому удобрения, которая вводятся на начальной стадии, может не достичь излучателей, если трубопровод слишком длинный.

Пример: Предположим, что длина магистрали от точки ввода удобрений до поливного участка на расстоянии 300 метров, и диаметр магистральной трубы составляет 8 дюймов (20,32 см). Внутренней объём такой трубы составляет 8,3 м³. 

Если объём орошения составляет 30 м³/га, это заняло бы удобрению 15,6 минут времени чтобы добраться до поливного участка. Это означает, что фактическое применение удобрений начинается через 15,6 минут с момента начало орошения. 

Такое количество воды может оказаться значительным по отношению к общему объёму орошаемой воды. Например, если общий объём орошения для этого участка составляет 40 м³, в таком случае около 30% удобрений останется в трубопроводе и никогда не достигнет поливного участка. Лучше всего вводить удобрения равномерно в течение всего орошения. Промывка оросительных линий в конце орошения также является хорошей практикой. Однако длина трубопровода и объем всегда должны соответствовать.

Удобрения, используемые в системах фертигации

Не все удобрения можно использовать в системах фертигации: для этого подходят только водорастворимые и жидкие удобрения. Различные удобрения отличаются друг от друга по показателю растворимости.

Растворимость удобрений

Применяя удобрения с поливной водой, нужно быть знакомым с некоторыми важными факторами растворимости удобрений. Растворимость удобрений - это максимальное количество удобрений, которое может быть полностью растворено в дистиллированной воде при данной температуре. Производители минеральных удобрений, по вашему запросу могут предоставить данные относительно растворимости их продукции. 

У разных производителей показатели растворимости для одного и того же удобрения могут имеет небольшие отличия. Это объясняется тем, что они используют различные добавки в своих продукциях. Есть также некоторые удобрения, которые могут содержать нерастворимых остатков. Ниже пример показателей растворимости различных удобрений (в г/л).

           Таблица растворимости

Когда вы растворяете удобрения, например, при приготовлении маточного раствора для фертигации, вы не должны превышать их показатели растворимости. В противном случае может образовываться осадок и этот фактор может стать причиной засорения системы орошения и сбоев в работе системы фертигации. Однако, не все питательные вещества, которые вы намереваетесь подавать через оросительную систему, могут быть доступным для растений. Например, согласно таблице выше, растворимость нитрата калия при температуре 20 ° C составляет 209 г/л, и удобрение содержит 38% калия. При попытке растворить 300 г/л вы не получите 114 г/л калия (38% 300г), а только 80г, остальные 34 г осядет, и окажется недоступным.                                                                                                                                                                                                                           

Смешивание удобрений

Смешивая удобрения, которые содержат общий элемент (например, нитрат калия и сульфат калия) можно заметить снижение растворимости. В таком случае, вы не можете в отдельности ссылаться на показатели растворимости этих удобрений. То же самое происходит, когда используемая вода для растворения, очень богата минералами, например, кальцием, магнием или сульфатом. В таких случаях большую роль играют дополнительные химические реакции и вычисления становятся сложными. Как правило, невозможно рассчитать концентрацию удобрений заранее и вместо этого приходится проверять совместимость различных удобрений в питательном растворе на практике и в некоторых случаях производить полный химический анализ в лаборатории.                                                                                                   

Смешивание удобрений - совместимость удобрений

Некоторые удобрения не должны смешиваться вместе в одном резервуаре потому, что нерастворимый осадок может сформироваться очень быстро.  Например, при смешивании удобрений, которые содержат кальций с теми, которые содержат фосфаты или сульфаты.

 Мы установили, что при смешивании удобрений, нужно быть знакомым с данными растворимости используемых вами удобрений, а также химических      реакций, которые могут иметь место. Для того чтобы избежать нежелательных последствий, рекомендуется провести так называемый "тест в колбе". В  этом тесте удобрения первоначально смешиваются в колбе, содержащей ту же самую воду, которая будет использоваться для орошения.  

Удобрения должны быть смешаны точно в той же концентрации и пропорциях, которые предназначены для использования на практике. Если есть осадок  или раствор имеет "молочный" цвет, тест следует повторить с более низкими концентрациями удобрений.

Приготовление исходных растворов удобрений

В пропорциональных системах фертигации, концентрированные питательные растворы готовят в нескольких ёмкостях. Эти растворы затем вводят в оросительную воду в соответствующей пропорции. Эти концентрированные растворы известны как "фондовый раствор" или "маточный раствор".

Преимущества такого метода заключаются в том, что она заменяет многоразовую подготовку питательного раствора, тем самым уменьшая трудозатраты. Она также дает больше гибкости в регулировке солености конечного питательного раствора и соотношения между питательными веществами, позволяя фермеру вводить различные соотношения из бака запаса. В системах фертигации зная количества удобрений, которые должны быть применены, нужно еще обратить внимания на другие факторы. Основными из них являются:  

• Совместимость удобрений.
• Число баков запаса.
• Растворимость удобрений.
• Отношение инъекции или время впрыска.
• Виды используемых удобрений
• Использование хелатов.
• Взаимодействие удобрений с водой.

Совместимость удобрений

Некоторые удобрения, взаимодействуя с другими, образуют нерастворимые соединения и выпадают в осадок. Осадки выпавших питательных веществ сделают их недоступными для растений, и вызовет засорение в капельных трубках.

Например, удобрения, содержащий кальций не следует смешивать с удобрениями, содержащими сульфаты или фосфаты. Несовместимые удобрения должны быть отделены и растворены в различных баках.

Определения необходимого количество баков 

Виды используемой удобрений, а также их совместимости определяет минимально необходимое количество баков.

Качество поливной воды и питательных веществ, имеющихся в почве, влияет на количество запасов резервуаров, поскольку они определяют, какие удобрения следует использовать.

Если исходная вода содержит необходимые питательные вещества, такие как сера, кальций и магний в достаточных концентрациях, удобрение, содержащее эти элементы, могут быть исключены из рецепта удобрения. 

Как правило, использование удобрений, содержащих кальций, магний или серу требует использования 2-4 фондовых баков, из-за несовместимости. Например, предположим, что удобрения, которые должны использоваться, являются нитратом калия, нитратом кальция, моно аммоний фосфат (МАР) и сульфатом магния. В этом случае требуется минимум трех баков. Нитрат кальция несовместим и с моно аммоний фосфат (МАР) и с сульфатом магния, и сульфат магния несовместим с моно аммоний фосфат (МАР). Правильное распределение по бакам будет выглядит так: Бак№ 1 – МАР, Бак№ 2 – нитрат кальция + нитрат калия, Бак№ 3 – сульфат магния.                                                                                                                                                                                      

Растворимость удобрений и ее влияние на проектирование системы

Растворимость удобрения определяется как максимальная количество, которая может быть полностью растворена в определенном объеме воды. Превышение этого максимального количество приведет к осаждению удобрений и в оросительной системе могут возникнут очень серьезные проблемы. Растворимость выражается в единицах масса/объем воды, например, грамм/литр. Растворимость каждого удобрения зависит от температуры воды, в котором она будет растворяться. Растворимость многих удобрений возрастает с повышением температуры. Следовательно, при более высоких температурах могут быть подготовлены более сконцентрированные растворы для запаса.

Общий эффект иона - растворимость в маточном растворе также зависит от других удобрений. Если определенное удобрение растворяется в том же самом баке запаса с другим удобрением, которое содержит общий ион, растворимость обоих удобрений снизиться. Например, нитрат калия и сульфат калия совместимы, и могут быть растворены в одном баке. Однако, так как оба содержат калий, и они смешаны вместе, естественно их растворимость снизиться.                                                                                                                                                                                                                                                                                                                         

  

Отношение впрыскивания или время впрыска

Отношение впрыска определяется как отношение между объемами введенного раствора удобрения и поливной воды. Поэтому, у него есть единицы измерения как объема/объема. Например, л/m³ или % (процент).

Он может быть вычислен отношением: скорость впрыска/объём поливной воды (поток). Где скорость впрыска и поливной расход выражены в единицах объема/времени. Например, если форсунка имеет производительность 200 л/ч и планируемый объём на орошения 40 м³/ч, то количество впрыскиваемого будет:200 л/ч : 40 м³/ч = 5 л/м³. Этот результат также может быть выражено в виде 0,5% или в соотношении 1:200.

Минимальное соотношение требуемого впрыска зависит от растворимости удобрений и на питательных потребностей урожая. Требование питательных веществ урожая определяет количество удобрений, которые будут применяться к орошаемому полю. Растворимость удобрений определяет максимальное количество, которое может быть растворено в баке. Если, например, растворимость определенного удобрения 100 г/л и требуемая концентрация этого удобрения в поливной воде составляет 500 г / м³, то минимальное соотношение впрыска будет: 500 г/м³ : 100 г/л = 5 л/м³. Более низкое соотношение впрыска требует растворения большего количества удобрения в баке, чтобы достичь такой же концентрации 500 г/м³ в поливной воде: Соотношение впрыска 4 л/m³ = 500 г/m³ : Х г/л                        

X = 500 г/m³ : 4 л/m³ = 125 г/m³, который превышает предел растворимости удобрения.

Чтобы преобразовать соотношение впрыска в необходимое время впрыска или наоборот, используйте следующее уравнение: Время впрыска (минута). = (F X D X IR) : IFR

Где:

F = Ирригационный расход (m³/ч)

D = Ирригационная продолжительность (минута)

IR = Отношение впрыска (л/m³)

IFR = Расход инжектора (л/ч)

Пример:

Рассмотрим требуемые ставки удобрений для урожая помидоров на стадии ее цветения:                                                                                                                                                                                                                                                                         

Продолжительность стадии роста - 20 дней.

Почва - суглинок.

Частота орошения - через день по 40м³/ 2 дня.

Площадь участка - 1,5 га.

Нам необходимо определиться в следующих вопросах:

- ставки удобрений для количественной фертигации; 

- распределение удобрений по бакам;

- определения необходимой вместимости бака.

Моно фосфат калий (МКР) 35(кг/га) / 10(внесений) х 1,5 га = 5,25 кг/внесение

Калий сульфат   102/10 х 1,5 = 15,3 кг

Магний сульфат   5/10 х 1,5 = 0,75кг

Магний нитрат   90/10 х 1,5 = 13,5кг

Кальций нитрат   135/10 х 1,5 = 20,25кг

Возможный вариант распределение по бакам:

Бак А: Моно фосфат калия(МКР), Магний сульфат, калий сульфат.

Бак Б: Кальций нитрат, магний нитрат,

Минимальный объём раствора удобрений (в баке А): Проверим сульфат калия (низкая растворимость): 15,3г/80(г/л при температуре 5С°) = 191,25 литр.  Общий эффект ионов - моно фосфат калия + сульфат калия.          

Рекомендуемый объём баков 200-500л.

 

 

 

Максимально возможное соотношение впрыска зависит от:

- объёма оросительной воды;

- расхода инжектора.

Зависеть только от технических параметров впрыска и системы орошения!!!

Пример:

Учитывая максимальный расход инжектора: 100 л/ч и оросительного расхода 20 м³/час, мы получим – максимальный расход инжектора: 100/20 = 5л/м³ = 0,5%.

Этот инжектор не сможет подать более чем 0,5% раствора в поливную воду.

Минимально необходимый объём впрыска, это минимальный объем раствора удобрений, который должен вводиться в определенный объем поливной воды.

Это будет зависеть от:

1. Растворимости удобрения.

2. Необходимых ставок удобрений.

3. Объёма оросительной воды или расхода.

Пример:

Требуемая норма расхода моно аммоний фосфат(МАР) - 25 кг

Растворимость - 0,29 кг/л

Объём оросительной воды – 15м³

Минимальный объём требуемого раствора равен - 25 кг/(0,29kg/ л) = 86 л

                                                                                                                                                                                                     

Минимальное соотношение требуемого впрыска: 86 л/15м³ = 5,73 л/м³ = 0,57%.                                                                                                                                                                                       

Это инжектор из предыдущего примера достаточно для этого приложения?

В данном случая (86л/15м³ = 5,73л/ m³ = 0,57%) минимальный производительность инжектора должен быть не менее 0,57%.

Пример для питательных растворов: Требуется концентрация калия в оросительной воде - 100ppm.

Удобрение - сульфат калия.

Состав сульфата калия - 52% К2О, 54% SO4, растворимость: 80 г/л.

Объем данного бака 500 л.

Преобразовав К2О на К получим – 52/1,205 = 43% К.

100 ppm = 100 г/m³.

Сульфат калия х 0,43 = 100, где сульфат калия является количеством удобрений соответствующий на 1m³.

Сульфат калия = 232 г/ m³.

80 х 500 = 40000 г/500л Максимум

Предположим, мы растворяем только 20кг сульфат калия в баке.

20000/500 = 40 г/л

Необходимый расход инжектора: 232(г/ m³) : 40(г/л) = 5,8 л/ m³.

Каждый литр содержит 40 г сульфат калия.

Мы вводим 5,8 л на каждый m³.

Это означает 5,8 x 40 = 232 г/м³ сульфат калия = 100 ppm K.

Предположим, что скорость потока орошения 20 m³/час.

Какой инжектор мы должны выбрать?             

20 m³/час х 5,8 л/m³ = 116 л/час.

Инжектор должен быть способен ввести, по крайней мере, 116л/час.                                                                              

                                                                                        

                                                                                                   

                                                                     

 

 

  

                                                                                        

 

  

Яндекс.Метрика