Содержание к диссертации
Введение
1. Анализ способов и средств механизации увлажнения и подачи питательных растворов при выращивании овощных культур на малообъёмной гидропонике 12
1.1 Эффективность выращивания овощных культур с использованием малообъемной гидропоники 12
1.2 Анализ способов выращивания овощных культур на гидропонике 16
1.3 Анализ способов и средств механизации увлажнения и подачи питательных растворов при выращивании овощных культур на гидропонике 19
1.4 Анализ выполненных исследований по выращиванию огурца в малообъемных гидропонных теплицах и выбор оптимальных показателей микроклимата 26
1.5 Постановка проблемы, цель работы и задачи исследований 35
2 Физико-механические и реологические свойства искусственных субстратов и питательных растворов .. 37
2.1 Программа и методика исследований 37
2.2Характеристика субстратов, используемых в малообъемных гидропонных теплицах 41
2.3 Характеристика питательных растворов, используемых в малообъемных гидропонных теплицах 44
2.4 Результаты определения свойств субстратов 49
2.5 Результаты определения свойств питательных растворов 50
ВЫВОДЫ 55
3. Теория автоматизированного процесса подачи и распределения питательных растворов по вегетационным лоткам 56
3.1 Модель функционирования автоматизированной системы подачи и распределения питательных растворов по вегетационным лоткам 56
3.2 Теория процесса подачи жидкости го оросительного устройства в вегетационные лотки 58
3.3 Теория процесса автоматической подачи питательных растворов 67
ВЫВОДЫ 81
4. Исследование процесса подачи питательных растворов из раствороного бака в вегетационные лотки в лабораторных условиях 83
4.1 Программа и методика исследований 83
4.2 Результаты исследования влияния высоты трубчатого канала на объём жидкости выдаваемой из устройства для автоматической порционной выдачи 87
4.3 Результаты исследования влияния диаметра калиброванных отверстий на расход, скорость и равномерность выдачи жидкости по длине распределительного трубопровода 90
4.4 Результаты исследования влияния угла установки ограничителя поворота корпуса оросительного устройства на объем и площадь распределения выливаемой жидкости 94
4.5 Результаты исследований влияния угла установки ограничителя поворота корпуса и угла между перегородкой и стенкой корпуса оросительного устройства на объем выливаемой жидкости 99
ВЫВОДЫ 101
5. Исследования системы подачи и распределения птательных растворов по вегетационным лоткам в производственных условиях. результаты внедрения и экономическая эффективность 102
5.1 Программа и методика исследований системы подачи и распределения питательных растворов по вегетационным лоткам в производственных условиях 102
5.2 Результаты исследований системы подачи и распределения питательных растворов по вегетационным лоткам в производственных условиях 10
5.2.1 Результаты определения количества питательного раствора, выдаваемого из устройства для автоматической порционной выдачи жидкости 106
5.2.2 Результаты исследования равномерности выдачи жидкости по длине распределительного трубопровода 107
5.2.3 Результаты исследований равномерности увлажнения вегетационных лотков оросительными устройствами 109
5.3 Результаты внедрения 111
5.4 Экономическая эффективность 115
Выводы 118
Общие выводы 119
Литература 122
Приложения 133
- Анализ выполненных исследований по выращиванию огурца в малообъемных гидропонных теплицах и выбор оптимальных показателей микроклимата
- Характеристика питательных растворов, используемых в малообъемных гидропонных теплицах
- Результаты исследования влияния высоты трубчатого канала на объём жидкости выдаваемой из устройства для автоматической порционной выдачи
- Программа и методика исследований системы подачи и распределения питательных растворов по вегетационным лоткам в производственных условиях
Введение к работе
Овощи - один из важнейших и незаменимых продуктов питания. Они занимают особое место в продовольственном балансе, обеспечивая организм человека полезными питательными веществами.
Климатические условия Нечерноземья лимитируют возможность круглогодичного возделывания овощных культур в открытом грунте. Поэтому в данном регионе актуальным является дальнейшее развитие тепличного овощеводства.
Основной задачей тепличного овощеводства является увеличение производства овощей вне зависимости от времени года. Международный и национальный опыт проведения исследований, а также практика использования их результатов показывают, что эту задачу быстрее всего можно решить с помощью так называемых методов гидропоники, сущность которых заключается в периодической подаче к корневой системе растений питательного раствора. Наиболее перспективным из этих методов является малообъемная гидропоника.
Малообъемная технология выращивания овощей в теплицах предусматривает создание оптимальных водно-воздушных, питательных, температурных параметров в корнеобитаемой зоне растений, которая сокращена до 2-15 л субстрата на одно растение.
Малообъемная гидропоника по сравнению с существующими технологиями по выращиванию овощных культур в защищенном грунте имеет ряд преимуществ:
Позволяет снизить капитальные вложения при строительстве и реконструкции теплиц;
Исключает необходимость подготовки и завоза почвенных грунтов;
Обеспечивает быстрое регулирование условий корнеобитаемой среды, благодаря малому объему субстрата и применению микропроцесной техники;
Уменьшает в 15-30 раз массу субстрата;
Существенно экономит воду и минеральные удобрения;
Сокращает расходы пестицидов на основную дезинфекцию теплиц;
Улучшает качество продукции и фитосанитарные условия;
Повышает урожайность, производительность труда и организационно-технический уровень производства;
Дает высокий экономический эффект.
Анализ трудов С.Ф. Ващенко, Н.И. Чекунова, Д.Д- Крылова, И.Г. Мураша и других авторов[21, 67, 71 и другие], посвященных выращиванию овощных культур в гидропонных теплицах, показывает, что наиболее благоприятными для выращивания растений являются агрегатопоника и хемопоника.
Малообъемная гидропоника позволяет в значительной степени и более мобильно регулировать рост и развитие в первую очередь корневой системы, а через нее и наземной системы растений. Поэтому не удивительно, что основные работы в области возделывания овощей без почв относятся к исследованиям составов питательных растворов и к способам подачи их к растениям.
В.Н. Плаксин, Р.А. Акопян, М.И. Хмелевский [4, 78,124,106] предлагают подачу питательных растворов в вегетационные лотки осуществлять способом подтопления. Но при таком способе не решается вопрос поступления воздуха к корневой системе растений. Корни растений находятся большее время в воде, поэтому нарушается аэрация корневой системы, а это ведет к заболеваниям (корневым гнилям) и гибели растений.
Э.А. Алиев, Н.А. Смирнов, И.Г. Иванов, В.В. Климов и другие [5, 44, 47, 48, 49 и другие] рекомендуют подавать питательные растворы на поверхность субстрата методом орошения при помощи распылителей или капельниц.
При использовании распылителей происходит увлажнение не только субстрата, но и вегетативной массы выращиваемых растений растворами минеральных солей, приводящее к химическим ожегам листьев и стеблей, что неблагоприятно сказывается на состоянии и продуктивности культур.
Капельный полив позволяет осуществлять подачу жидкости непосредственно к корневой системе растений. Однако при использовании
капельниц необходимо закупать дорогостоящие импортные хорошорастворимые минеральные удобрения, так как возникают сложности, связанные с осаждением на стенках капельниц окиси железа и нерастворимых карбонатов, что ведет к снижению равномерности распределения питательных растворов и частому засорению капельниц.
Таким образом, существующие способы и средства механизации подачи питательных растворов к растениям либо несовершенны, либо их применение значительно увеличивает себестоимость получаемой продукции. Выполненных исследований по автоматизированной подаче жидкостей недостаточно для создания новых установок.
В связи с вышеизложенным, целью настоящей диссертационной работы является повышение эффективности выращивания овощных культур в малообъемных гидропонных теплицах путем разработки автоматизированной системы, обеспечивающей подачу и распределение питательных растворов применительно к видам субстратов и фазам роста растений, свободной от недостатков применяемых технологий и обеспечивающей повышение урожайности овощных культур.
Практическая ценность работы заключается в том, что разработанная технология и система автоматизированной подачи и распределения питательных растворов позволяет выращивать овощные культуры в малообъемных гидропонных теплицах с малыми затратами труда и средств на производство единицы продукции.
Основные полученные результаты:
предложена система подачи и распределения питательных растворов по вегетационным лоткам, включающая: накопительные емкости, автоматизированное порционное устройство, дозирующие устройства, распределительные устройства;
дано теоретическое обоснование дозирующих устройств для автоматической подачи;
обоснованы теоретически и определены экспериментально режимы подачи питательных растворов;
получены результаты физико-механических свойств питательных растворов и различных субстратов.
На защиту выносятся:
новая модель функционирования системы подачи и распределения питательных растворов;
теоретическое обоснование устройств, входящих в гидравлическую систему подачи и распределения питательных растворов;
результаты экспериментальных исследований параметров и режимов работы устройств системы в лабораторных и производственных условиях.
Автор выражает глубокую признательность и благодарность научным ру-
ководителям: профессору [Я.В. Бочкареву | и профессору В.Ф. Некрашевичу, а также инженеру кафедры гидравлики и механизации переработки сельскохозяйственной продукции РГСХА В.А. Максимову за оказанную помощь в научных исследованиях и подготовке диссертации к защите.
1. Анализ способов и средств механизаци увлажнения
и подачи питательных растворов при выращивании
овощных культур на малообъемной гидропонике.
Анализ выполненных исследований по выращиванию огурца в малообъемных гидропонных теплицах и выбор оптимальных показателей микроклимата
В общей проблеме овощеводства перспективным является выращивание овощных культур в малообъемных гидропонных теплицах, что играет важную роль в решении задач снабжения населения овощами в течение круглого года. Ведущей культурой в защищенном грунте нашей страны является огурец, кото рый занимает в среднем 60-70 % оборотных площадей теплиц. Это объясняется с одной стороны постоянным повышением спроса на огурцы, с другой - высо ф кой экономической эффективностью этой культуры [ 104].
Доктор биологических наук М.В. Зеленина [43], изучая биологические особенности огурца при гидропонном способе выращивания, отметила, что сдерживающим фактором роста продуктивности растения является сильно уязвимая корневая система, страдающая из-за преизбыточного увлажнения и низкого снабжения кислородом.
Поэтому наиболее предпочтительной по мнению И.Г. Иванова [44] является периодическая подача жидкостей, исключающая переувлажнение субстрата, способствующая снижению заболеваний корней и гибели растений.
Периодическая подача осуществляется при помощи устройств для автоматической порционной выдачи жидкостей. Известны устройства для порционной выдачи жидкостей, которые содержат элементы электроавтоматики и не могут быть использованы там, где нет источников электропитания.
А.О. Соколов и В.Г. Горячко [2] предлагают устройство для автоматической порционной выдачи жидкости (рис. 1.7), состоящее из емкости с впускным и выпускным отверстием. Над выпускным отверстием расположен клапан, установленный в направляющих с возможностью перемещения. На штоке клапана установлен подвижный и неподвижный поплавки. Шток клапана снабжен стопорным механизмом, выполненным в виде взаимодействующих закрепленного на штоке ограничителя и фиксатора, посредством двуплечего рычага и подвижной шпильки. При наполнении емкости жидкостью поплавок всплывает и воздействует на рычаг, с помощью которого освобождается стопорное устройство, а шток под действием поплавка перемещается вверх и открывает клапан. При опорожнении емкости поплавок вместе со штоком занимают первоначальное положение, а в дальнейшем клапан присасывается к седловине.
Недостатком этого устройства является громоздкость, сложность конструкции и, как следствие большая материалоемкость с низкой надежностью работы стопорного механизма.
И.Ф. Анисимов и А. С. Прибыловский [76] предлагают устройство (рис. 1.8), состоящее из накопительного бака, в стенке котрого размещен сифон. Восходящая ветвь сифона размещена внутри бака у его днища, а выход соединен с распределительной оросительной сетью. Днище бака установлено на вершине опоры, имеющей например, треугольную форму, размещенной так, что эта вершина смещена относительно горизонтальной проекции масс в сторону сифона. Под днищем бака размещены 2 упора, вершина первого из которых размещена ниже высоты опоры, а второго -лежит на одном уровне. Сверху в баке со стороны противоположной сифону расположена пустотелая емкость.
Работает устройство следующим образом. Пустой бак стоит, опираясь на упор 8. Пока вода заполняет нижнюю часть бака, проекция центра масс вследствии симметрии нижней части бака остается неподвижной. Одноко когда вода дойдет до пустотелой емкости , положение центра масс начнет смещаться в направлении сифона и, когда часть емкости, имеющая объем V, окажется погруженной в воду. Положение центра масс сместиться в сторону сифона за опору 6. Бак наклониться в сторону сифона и встанет на упор 7. В этот момент произойдет заполнение сифона водой, и вода самотеком пойдет в оросительную распределительную сеть. По мере стекания воды проекция центра масс бака постепенно сместиться за опору 6, и бак вернется в исходное положение. Полив окончится тогда, когда оголиться конец восходящей ветви сифона.
Недостатком этого устройства является сложность конструкции и монтажа из-за отсутсвия регулировок, необходимость точного расчета и низкая надежность работы.
Все устройства для автоматической порционной выдачи жидкости соединены с распределительной оросительной сетью, состоящей из магистрального трубопровода, разводящих и подводящих труб, распылителей или капельниц.
При использовании распылителей происходит увлажнение не только субстрата, но и вегетативной массы выращиваемых растений растворами минеральных солей, приводящее к химическим ожегам листьев и стеблей, что неблагоприятно сказывается на состоянии и продуктивности культур.
Капельный полив позволяет осуществлять подачу жидкости непосредственно к корневой системе растений. Однако при использовании капельниц необходимо закупать дорогостоящие импортные хорошорастворимые минеральные удобрения, так как возникают сложности, связанные с осаждением на стенках капельниц окиси железа и нерастворимых карбонатов, что ведет к засорению и снижению равномерности распределения питательных растворов.
Характеристика питательных растворов, используемых в малообъемных гидропонных теплицах
В мировой литературе известны сотни рецептов питательных растворов, различных по составу и соотношению питательных ионов. Сумма 6 основных ионов (N, РО4, SO4, К, Са и Mg) в этих растворах изменяется в широких пределах - от 3 до 178 мг экв на 1 л. Вместе с тем высокие урожаи возделываемых культур можно получать только при оптимальной концентрации и соотношении питательных элементов в растворе [32].
При разработке рецепта уравновешенного питательного раствора необходимо учитывать ряд требований. В его состав должны входить все необходимые питательные элементы, потребляемые растениями, как в больших, так и в малых количествах. Некоторые элементы не влияют на урожайность растений, но недостаток их в продуктах питания вызывает болезни человека. К таким элементам относятся кобальт и йод. Их необходимо вносить в небольших количествах в питательные смеси для улучшения биохимических качеств получаемой продукции [88].
Питательные растворы должны содержать питательные элементы в таких количествах и соотношениях, которые обеспечивают оптимальный рост, развитие и высокую продуктивность растений. От концентрации и соотношения питательных элементов зависят осмотическое давление раствора и поглощение растениями воды и элементов минерального питания.
Один из основных показателей пригодности питательного раствора -оптимальная кислотность на протяжении всего периода вегетации (рН 5,6 - 6,9).
Для приготовления питательного раствора нужна хорошая вода. Водопроводная, речная, озерная, артезианская вода, используемая для этого, содержит растворенные природные соли. Поэтому воду необходимо анализировать для определения химического состава. В большинстве случаев она имеет нейтральную или слабо щелочную реакцию (рН 7 -7,8) вследствие содержания бикарбонатов. Воду необходимо подкислять серной, ортофосфорной или азотной кислотой, учитывая при этом количество вводимых в раствор питательных ионов. Если содержание питательных ионов в воде не превышает 10 -12 % необходимой нормы, поправку в состав питательного раствора не вносят. При приготовлении питательных растворов обычно приходиться учитывать только содержание кальция и магния в воде. Если в воде содержатся микроэлементы, их можно не вносить в раствор. Нельзя использовать воду, содержащую более 2 мг/л бора и марганца. Сумма солей в воде не должна превышать 150 -200 мг/л.
При составлении питательных растворов нужно учитывать разницу в поглощении растениями анионов и катионов из растворов применяемых солей. Как известно, соль, вносимая в раствор, диссоциирует на ионы. Положительные ионы, или катионы, должны быть уравновешены равным количеством отрицательных ионов, или анионов. Раствор, содержащий равное количество тех и других ионов (катионов и анионов), называют нейтральным. Растения поглощают катионы и анионы с неодинаковой интенсивностью, тем самым, вызывая подкисление либо подщелачивание раствора [85].
Питание растений в значительной степени зависит от биологических особенностей культуры и внешних условий, прежде всего от солнечной радиации и температурного режима. Поэтому для разных культур в разных экологических условиях необходимы соответствующие питательные растворы. В зависимости от времени года в растворах должно изменяться содержание и соотношение питательных элементов: летом увеличиваться количество азота, а зимой — калия, фосфора и магния. Кроме того, содержание и соотношение питательных элементов зависит от фазы роста растений. Этим объясняется наличие большого количества рецептов питательных растворов (табл. 2.1; 2.2) [5].
В процессе многократного использования питательного раствора изменяются его концентрация и кислотность, нарушается соотношение питательных элементов вследствие неодинакового поглощения анионов и катионов. Поэтому необходимы систематический контроль за содержанием питательных элементов в растворе и его корректировка.
Результаты исследования влияния высоты трубчатого канала на объём жидкости выдаваемой из устройства для автоматической порционной выдачи
Нами были проведены исследования влияния высоты трубчатого канала на объем порций жидкости выдаваемых из устройства для автоматической порционной выдачи. Исследования проводились на модели устройства представленной на рисунке 4.1.
1 - растворный бак; 2- регулируемый кран; 3 - ёмкость порционного устройства; 4 - клапан; 5- поплавок; 6 - подклапанная камера; 7 - трубчатый канал с отверстиями; 8 - резиновое кольцо; 9- распределительный трубопровод. Рисунок 4.1 Модель устройства для автоматической порционной выдачи жидкости.
Модель была изготовлена в натуральную величину и имела размеры: диаметр емкости устройства-0,16 м; верхний диаметр клапана - 0,06 м; нижний диаметр клапана - 0,024 м; высота клапана - 0,06 м; диаметр поплавка -0,065 м; высота поплавка - 0,05 м; высота трубчатого канала - 0,2 м; диаметр трубчатого канала - 0,001 м; диаметр отверстий на трубчатом канале - 0,005 м; количество отверстий на трубчатом канале - 5 ; высота закрытия -0,04 м.
Результаты выполненных исследований представлены в таблице Приложения Е. По данным таблицы построена графическая зависимость, представленная на рисунке 4.2. 0,04 0,06 0,08 0,1 0,12 0,14 0,16 0,18 0,2 0,22A
экспериментальная теоритическая
Рисунок 4.2 Графическая зависимость влияния высоты трубчатого канала на объем порций жидкости, выдаваемых из устройства для автоматической порционной выдачи.
На рисунке 4.2 представлены две зависимости влияния высоты трубчатого канала на объем порций жидкости, выдаваемых из устройства для автоматической порционной выдачи: теоретическая и экспериментальная. Анализируя данные зависимости, следует отметить, что теоретические и экспериментальные данные между собой отличаются незначительно и имеют общую тенденцию: с увеличением высоты трубчатого канала от 0,04 до 0,19 м возрастает объем порций, выдаваемых устройством от 0 до 2,97 10 м (теоретические данные) и до 2,92 10 м (экспериментальные данные).
4.3 Результаты исследований влияния диаметра калиброванных отверстий на расход, скорость и равномерность выдачи жидкости по длине распределительного трубопровода.
Нами были проведены исследования влияния диаметра калиброванных отверстий на скорость, расход и равномерность выдачи жидкости.
Исследования проводились на модели распределительного трубопровода, изготовленного по схеме представленной на рис. 3.5. В верхней части распределительного трубопровода были расположены отверстия, к которым жестко присоединены трубки, оснащенные насадками с калиброванными отверстиями. Для регулирования напора установлен регулировочный вентиль перед трубопроводом. Числовые значения напора контролировались по микроманометру. Диаметр трубопровода составлял 0,016 м, диметр трубок - 0,004 м, диаметр исследуемых калиброванных отверстий- 0,0016 м, 0,002 м, 0,0025 м.
Необходимо обеспечить максимально равномерную выдачу жидкости из трубок. Для этого расход в начале и конце трубопровода не должен отличаться более чем на 10%.
Результаты проведенных исследований представлены в таблицах Приложений Ж, 3, И, К. По данным таблиц построены графические зависимости 4.3,
Из графической зависимости скорости истечения жидкости от расхода при различных значениях диаметра калиброванных отверстий распределительного трубопровода (рис. 4.3) видно, что с увеличением диаметра калиброванных отверстий от 0,0016 м до 0,0025 м, при аналогичных значениях скорости, расход увеличивается от нуля м /с при скорости 0 м/с до 3 м /с при скорости 1,5 м/с (диаметр 0,0016 м);до 4,71 м3/с при скорости 1,5 м/с (диаметр 0,002 м); до 7,36 м3/с при скорости 1,5 м/с (диаметр 0,0025 м).
Рисунок 4.3 Графическая зависимость влияния скорости истечения жидкости на расход при различных значениях диаметра калиброванных отверстий распределительного трубопровода.
На рисунке 4.4 представлены шесть графических зависимостей расхода жидкости от напора при различных значениях диаметра калиброванных отверстий: теоретические данные при диаметрах 0,0016 м; 0,002 м; 0,0025 м и данные исследований, полученные на практике при тех же диаметрах отверстий. Из данных графических зависимостей видно, что теоретические и практические данные при одинаковых значениях диаметров между собой отличаются незначительно и имеют общую тенденцию с повышением напора от нуля до 0,43 м увеличивается расхода жидкости от нуля до 5,2 м3/с (диаметр 0,0016 м); до 6,7 м3/с (диаметр 0,002 м); до 11,1 м3/с (диаметр 0,0025 м ).
Программа и методика исследований системы подачи и распределения питательных растворов по вегетационным лоткам в производственных условиях
Задачей исследований являлось:
1. Определение количества жидкости, выдаваемой из устройства для автоматической порционной выдачи.
2. Исследование равномерности выдачи жидкости по длине распределительного трубопровода.
3. Исследование равномерности увлажнения вегетационных лотков оросительным устройством.
Исследования проводились на 5 питательных растворах, составленных по рецепту Э.А. Алиева (таблица 2.2) для основных фаз роста огурца в зимне , весенний период.
На основании исследований, проведенных в лабораторных условиях, была изготовлена и смонтирована производственная малообъемная гидропонная установка. Производственная малообъемная гидропонная установка (рис. 5.1) состояла из растворного бака, устройства для автоматической порционной выдачи жидкости, распределительного трубопровода, к отверстиям, расположенным в верхней части, которого жестко присоединены трубки с резиновыми шлангами, оснащенными насадками с калиброванными отверстиями, оросительных устройств, размещенных в лотках с растениями и сборного бака. Чи I еловые значения напора определялись по микроманометру. Для регулирования напора перед распределительным трубопроводом был установлен регулировочный вентиль. 1 - растворный бак, 2 - устройство для автоматической порционной выдачи жидкости, 3 - распределительный трубопровод, 4 - трубки с насадками, 5 -микроманометр.
Рисунок 5.1 Производственная малообъемная гидропонная установка.
Предлагаемая установка работала следующим образом.
Питательный раствор, приготовленный и хранящийся в растворном баке, самотеком поступал в устройство для автоматической порционной выдачи жидкости, предназначенное для выдачи порций жидкости через определенные промежутки времени в распределительный трубопровод. По распределительному трубопроводу жидкость через трубки с насадками попадала в оросительные устройства. При помощи оросительных устройств жидкость равномерно распределялась по всей орошаемой площади вегетационных лотков с растениями. Излишки подаваемой жидкости стекали по наклонному дну лотка в сборный бак. Далее из сборного бака питательный раствор перекачивался насосом в растворный бак. Таким образом, возможно вторичное использование этого раствора.
1-распределительный трубопровод, 2- трубка, 3- насадка с калиброванным отверстием, 4-оросительные устройства, 5- вегетационные лотки, 6- огурцы. Рисунок 5.2 Фрагмент производственной малообъемной гидропонной установ Фрагмент данной производственной малообъемной гидропонной установки показан на рис. 5.2. На рисунке видно, что в вегетационном лотке размещены оросительные устройства. Над вегетационным лотком расположен распределительный трубопровод, к верхней части которого жестко присоединены трубки с резиновыми шлангами, оснащенными насадками с калиброванными отверстиями. В промежутках между оросительными устройствами высажены огурцы.
Исследования проводились по следующим методикам.
Определение количества жидкости, выдаваемой из устройства для автоматической порционной выдачи. Устройство отсоединяли от распределительного трубопровода, под сливное отверстие подставляли мерную емкость и замеряли объем одной порции, выдаваемой из устройства для автоматической порционной выдачи жидкости. Исследование равномерности выдачи жидкости по длине распределительного трубопровода. Под каждую трубочку распределительного трубопровода была помещена емкость, и жидкость, минуя оросительное устройство, поступала в нее для измерения объема. При помощи секундомера замерялось время истечения. Расход раствора рассчитывали по формуле 4.1. По результатам выполненных исследований были построены графические зависимости равномерности выдачи жидкости по длине распределительного трубопровода.
Исследование равномерности увлажнения вегетационных лотков оросительным устройством. Жидкость из мерной колбы подавали в корпус оросительного устройства. Независимо от положения корпуса, жидкость поступала в одну из двух половин, находящуюся в поднятом положении. Замеряли объем питательного раствора, при наполнении которого, происходило опрокидывание корпуса в сторону наполненной половины до ограничителя поворота. При этом жидкость выплескивалась в вегетационный лоток.
Для измерения площади распределения выливаемой из оросительного устройства жидкости на орошаемый участок накладывали фильтровальную бумагу и после выплеска жидкости очерчивали границу зоны увлажнения. Площадь увлажненного участка вычисляли по трафарету квадратов.
Нами были проведены исследования с целью определения количества питательного раствора, выдаваемого из устройства для автоматической порционной выдачи жидкости для 5 фаз роста огурца. Исследования проводились на устройстве, представленном на рисунке 4.1. Принцип работы его подробно описан в 3 главе, подразделе 3.3 «Теория процесса автоматической подачи питательных растворов». Порционное устройство имело размеры: диаметр емкости - 0,16 м; верхний диаметр клапана - 0,06 м; нижний диаметр клапана — 0,024 м; высота клапана - 0,06 м; диаметр поплавка - 0,065 м; высота поплавка - 0,05 м; высота трубчатого канала - 0,2 м; диаметр трубчатого канала -0,001 м; диаметр отверстий на трубчатом канале — 0,005 м; количество отверстий на трубчатом канале - 5; высота закрытия -0,04 м.
