В данной статье приводится разработка устройства по созданию подпочвенного экрана из интерполимерного комплекса (ИПК), способствующий улучшению мелиоративного состояния земель.
Ключевые слова: полив, агрегат, полимер, вода, почва, фильтрация, отвал, опрыскиватель
Разработка устройства по созданию подпочвенного экрана из интерполимерного комплекса (ИПК), способствующий улучшений его качества, уменьшению глубинной фильтрации воды и испарения из-за глубины почвы, а также проникновений минералов в нижние слои почв является одним из важных исследований при нехватке поливной воды, которая является одним из актуальнейших проблем в Республике за последние годы [1].
Интерполимерный комплекс в составе карбоксиметилцеллюлозы (КМЦ) и мочевиноформальдегидной смолы (МФС), разработанный в Узбекистане профессором Мухамедовым Г. И., имеет огромное значение в сельском и водном хозяйстве, так как у поликомплексов важнейшее преимущество перед любыми известными полимерами ввиду их высоких закрепляющих способностей [2]. Следовательно, появляется как технологическая, так и экономическая польза их использования для решения целого ряда агрофизических задач в сельском и водном хозяйствах.
Высокие сорбционные и набухающие свойства, а также низкие значения коэффициента проницаемости пленок интерполимерных комплексов дали основания применения их для создания внутрипочвенных противофильтрационных экранов.
Внедрение водосберегающих способов на полях с подпочвенным экраном из ИПК, как поливы в каждую борозду и через борозды приводят к увеличению коэффициента полезного действия (КПД) и улучшения элементов техники полива, следовательно, снижаются поливные и оросительные нормы.
Известно, что существует устройства по созданию внутрипочвенного экрана, как «Устройство для осуществления способа повышения качества образования экрана и упрощении конструкции» [3], но данный способ создания внутрипочвенного экрана имеет некоторые недостатки, т. е. экран получаемый этим способом не предназначен для выращивания хлопчатника (корни хлопчатника имеют длину ровную их росту и они должны проникать вглубь свободно), трудоемкий, со временем приводит к ухудшению мелиоративного состояния земель, меньший срок работы и большие затраты средств, для чего и предлагается данное устройство
Предлагаемое устройство (макет приводится на рисунке) состоит из навесного плужного устройства, которое навешивается на трактор МТЗ-80 или другой трактор, предназначенный для пахоты. С нижней стороны каждого отвала плужного устройства приварены трубки диаметром 15–20 мм, к которым прикреплены по два опрыскивателя марки Н 0590–30–16. Водный раствор ИПК подается к этим трубкам через шланги высокого давления, которые соединены с установленными на тракторе баком или цистерной для раствора. Давление жидкости создается компрессором ПХГ и контролируется манометром, установленным в начале системы шлангов.
Равномерность подачи воды определяется гидравлическим расчетом диаметров трубок и их длины.
Длина трубки определяется по формуле:
(1)
Расход воды в трубках:q = q0 nk(2)
где q0 — расход поливного отверстия;nk — количество опрыскивателей.
Диаметры опрыскивателей:
(3)
где υср — фактическая скорость воды в трубке, м/с;
Рис. 1. Схема устройства агрегата: 1-кран для напуска раствора; 2-емкость для раствора; 3-шланг высокого давления; 4-опрыскиватели; 5-трубка; 6-отвал плужного устройства;7-манометр; 8-механизм для подъема и опускания отвал
Устройство для осуществления способа работает следующим образом: с началом движения трактора опускается плужное устройство и, одновременно, открывается кран для выпуска раствора поликомплекса. После срезания пласта почвы отвалом на необходимой глубине, на поверхность почвы под давлением из опрыскивателей наносится раствор ИПК, а следующим отвалом засыпается почвой (рисунок). В результате, на глубине пахотного слоя почвы после высыхания (время высыхания 40–45 дней) образуется сплошной противофильтрационный экран в виде тонкой пленки.
Начало и конец работы производится с помощью механизма (8) для подъема и опускания отвал плужного устройства.
Заметим, что описанная выше «операция» проводится одновременно с самой вспашкой поля. Сев хлопчатника и другие агротехнические мероприятия, независимо от этого, проводятся согласно установленным правилам агротехники. Нужно отметить, что при работе агрегата необходим подбор оптимального значения давления подачи раствора ИПК, создаваемого при помощи компрессора. Подбор давления осуществляется по степени опрыскиваний опрыскивателями, равномерно покрывая почву раствором, сохраняя ее структуру.
В результате испытаний установлено, что оптимальная величина давления при опрыскивании раствором составила 0,4–0,6 Па, что вполне обеспечивает создание противофильтрационного экрана на глубине пахотного слоя почвы.
Выводы
- Определен состав ИПК, способствующий снижению инфильтрации, применен для создания подпочвенного экрана.
- Установлено, что расположение опрыскивателей с нижней стороны отвалов обеспечивает защиту от забиваний почвой отверстий опрыскивателей, оптимальная величина давления при опрыскивании раствора 0,4–0,6 Па.
Литература:
- Духовный В. А., Умаров П. Д. Водосбережение как ключевой фактор устойчивого развития в бассейне Аральского моря // Мелиорация и водное хозяйство: Сб. науч. тр. САНИИРИ. Ташкент, 1999. — С. 9–12.
- Ахмеджонов Д. Г. Водосберагающие технологии полива хлопчатника с использованием интерполимерных комплексов: Автореф.дис. на соискание ученой степени кандидата технических наук. — Ташкент: ТИИМ, 2011. — 43с.
- Устройство для осуществления способа повышения качества образования экрана и упрощении конструкции. http://www.findpatent.ru/patent/137/1376964.html. Авт. свидетельство SU1376964A1A01B79/0013/16
