4 приема против засорения трубок и капельниц

ТЕГИ:

Гудон Лью (Guodong Liu), старший преподаватель  Отдела садоводства,

Джен Мак-Авой (Gene McAvoy), агент Службы по распространению знаний по выращиванию овощей, Университет штата Флорида, Институт сельского хозяйства и продуктов питания

Перевод – Владимир Набок

 

Фертигация – это способ удобрения растений посредством подачи питательных веществ через систему орошения. Фертигация  широко используется в выращивании фруктов и овощей, но при ее применении возникает проблема: засоряются трубки и капельницы. Рассмотрим, как этого можно избежать.

Поскольку в фертигации участвуют два главных компонента, вода и удобрения, все зависит от качества воды и совместимости удобрений.

Фото 1. 4 приема против засорения трубок и капельниц

Вода

Проблемы, связанные с засорением трубок из-за воды, возникают при ее низком качестве. Качество воды определяется рядом ее химических, биологических и физических свойств.

Физические. Вода содержит слишком много сора в виде частиц почвы. Если количество таких частиц превышает 50 ppm, засорение весьма вероятно. Если концентрация таких частиц превышает 100 ppm, засорения, скорее всего, не избежать (см. табл. 1).

Таблица 1. Вероятность засорения оросительной системы, применяемой для фертигации, в зависимости от хараетиристик воды

Химические. Некоторые химические свойства воды также влияют на потенциальную возможность засорения трубок. Это может быть, например, высокий уровень кислотности, высокий уровень катионов и/или анионов. Так, при pH выше 5,3 и повышенном содержании кислорода может происходить окисление железа, частицы которого будут накапливаться в оросительной системе, к тому же это приводит к уменьшению количества железа, доступного для растений. Исследования показывают, что при кислотности воды 6,3 около 50% атомов железа окисляются за 20 минут. Проблема засорения становится особенно острой при повышении концентрации атомов железа в воде выше 0,2 ppm.

Орошение «жесткой» водой, насыщенной минералами, такими как кальций и магний, также повышает риск засорения,поскольку ионы кальция и магния склонны к превращению в карбонаты и фосфаты.

Биологические. Большая заселенность воды бактериями - от 700 колоний на литр - может вызвать засоренность оросительной системы. Повышение их концентрации (от 3500 кол./л и выше) почти наверняка вызовет засорение системы. Росту количества бактерий способствует насыщенность воды питательными элементами. Бактерии также способствуют окислению железа - на стенках трубок образовывается слизь.

И наконец, если в поливной воде содержатся и развиваются водоросли, то проникновение их ризоидов в эмиттеры приводит к их засорению и полному выходу из строя.

фото 2. 4 приема против засорения трубок и капельниц

Удобрения

Статистически доказано, что вероятность засорения трубок зависит от вида применяемых удобрений и взаимодействия разных видов удобрений.

Например, известковоаммиачная селитра(нитрат кальция) и диаммофоска несовместимы. При их смешивании кальций и фосфаты образуют фосфаты кальция - нерастворимое вещество, которое оседает на трубках.

Химические реакции. Возможны дополнительные химические реакции, а именно: гидролиз, диссоциация, окисление и выпадение осадков (коагуляция), причем две первые реакции могут ускорить прохождение двух последних реакций. Каждая из перечисленных реакций и сама по себе способствует засорению оросительной системы.

Гидролиз. При смешивании мочевины и воды возникает реакция, вследствие которой синтезируется аммиак и углекислый газ:

(NH2)2CO + H2O →ureaze 2NH3 + CO2.

Диссоциация. После гидролиза мочевины между полученными продуктами, аммиаком и углекислым газом немедленно проходит реакция диссоциации:

CO2 + H2O →dissociation NCO‾ 3 + H‾.

Углекислый газ - это кислотный газ, он очень неустойчив. После диссоциации углекислого газа и воды pH поливной воды немного снижается, приблизительно до 6,4 pH при стартовом показателе 7. Тем не менее уровень щелочности аммиака приблизительно в сто раз выше небольшой кислотности углекислого газа, что приводит к росту pH воды до показателя 9,3:

NH3 + H2O →dissociation NH‾ 3 + OH‾.

Мочевина имеет свойство синтезировать большое количество гидроксильных ионов, что повышает pH воды. Гидрооксиды могут ускорить окисление некоторых химических веществ (например, железа и марганца), которые присутствуют в растворе, а образовавшиеся оксиды железа и марганца в воде нерастворимы.

Кроме того, бикарбонатные ионы могут вступать в реакцию с карбонатами кальция и карбонатами магния (поскольку существует прямая зависимость между насыщенностью карбонатами и бикарбонатами) и образовывать осадок на стенках трубок.

Тиосульфат калия (K2S2O3) и полисульфид калия - это жидкие удобрения, которые часто применяются в ферти-гации. Процентное соотношение азота, пятно киси фосфора, окиси калия и серы в тиосульфате калия составляет, соответственно, 0-0-25-17S, в полисульфиде калия 0-0-22-23S. Эти комплексные удобрения имеют высокий уровень кислотности, диссоциация тиосульфата и полисульфида может вызвать засорение оросительной системы, если не предпринять соответствующих мер. Поэтому эти жидкие удобрения несовместимы с железо-, магние-, кальцие- и марганцосодержащими удобрениями.

Окисление. Для растений железо доступно лишь в виде оксида двухвалентного железа. Поскольку железо подвержено окислению воздухом, особенно в среде с высоким pH, оксид железа (II) легко переходит в оксид железа (III), который вместе с гидроксидами и фосфатами формирует нерастворимые соединения. Следовательно, оксид железа (III) - еще один потенциальный источник засорения оросительной системы.

Выпадение осадков (коагуляция). Оксид железа (III) может коагулировать с разными анионами, такими как гидроксиды, фосфаты и сульфиды. В нейтральной среде pH концентрация осадков оксида трехвалентного железа может составлять не меньше 0,1 ppm. Как было описано выше, мочевина способна повышать щелочность воды до 9 pH после гидролиза. При таком высоком pH и кальций, и магний легко формируют осадки с карбонатами и гидроксидами.

Фото 3. Скопление ворослей в эмиттере

Фото 4. Скопление ворослей в эмиттере

Скопление ворослей в эмиттере

Фото 5. Ризоиды водорослей внутри капельницы

 Ризоиды водорослей внутри капельницы

Как уменьшить засорение

Хорошее качество воды уменьшает вероятность засорения поливной системы. Если приходится иметь дело с грязной и/или засоренной водорослями водой, нужно применять фильтры.

Подкисление воды

При высоком pH целесообразно подкислить воду, чтобы восстановить кислотно-щелочной баланс, сдвинув его к нейтральному показателю 7. При этом крайне важно помнить, что кислоту нужно добавлять в воду, но ни в коем случае не лить воду в кислоту. Для подкисления можно применять разные кислоты - соляную, серную, цитратную и фосфорную. Кислые удобрения также подкисливают воду, например мочевинно-серные смеси. Однако не забывайте, что при фертигации мочевинно-серные смеси несовместимы с другими видами удобрений.

Применяя цитратную или фосфорную кислоту, следует помнить, что их нужно больше, чем соляной или серной, поскольку эти виды кислот склонны к образованию буферного раствора. Экономически более выгодно применять мочевинно-серные удобрения, соляные или серные соединения. Фосфорные кислоты следует применять с осторожностью, поскольку они могут коагулировать с кальцием. Если концентрация кальция превышает 50 ppm, не применяйте фосфорные кислоты вообще.

Капельницы, загрязненные кальцие- и железосодержащими примесями, очищаются смачиванием 0,5-1% раствором цитратной кислоты на протяжении 24-48 часов. Процедура очистки эмиттеров не ставит целью растворить осадки, а лишь оторвать накипь от поверхности капельниц, чтобы потом их вывести с водой.

В то же время следует помнить, что кислотная среда может повредить оборудование оросительной системы. Следовательно, при работе с кислотами применяйте устойчивые к коррозии элементы. Повышение кислотности воды до уровня 3 не должно длиться более 30 мин., то есть сильно подкисленная вода должна быть выведена из емкости, где готовится раствор, в течение получаса.

Фото 6. Накипь, образовавшаяся в системе микроорошения при выращивании болгарского перца и персиков

Фото 7. Накипь, образовавшаяся в системе микроорошения при выращивании болгарского перца и персиков

Накипь, образовавшаяся в системе микроорошения при выращивании болгарского перца и персиков

Как противостоять бактериям

Чтобы уменьшить влияние бактерий на загрязнение оросительной системы, в воду можно добавлять хлор (как в жидкой, так и в газообразной форме) малыми дозами в течение длительного периода времени. Для этой цели также подходит гипохлорит натрия (NaOCl). Концентрация хлора (не хлорида!), равная 5 ppm или менее, убивает все бактерии. При большом количестве бактерий следует увеличить продолжительность хлорирования воды, причем концентрация хлора на выходе должна составлять 0,5-1 ppm. Если бактерий сравнительно немного, хлорировать можно периодически. При нечастом применении хлора его концентрация в рабочем растворе на выходе ирригационной системы должна составлять 5 ppm. Следует помнить, что вода, забор которой осуществляется из поверхностных слоев,сильнее заселена бактериями, чем вода из глубинных слоев.

Совместимость удобрений

Перед подготовкой раствора следует убедиться в совместимости его компонентов. Очевидно,что не нужно смешивать химические вещества, катионы и анионы которых могут образовывать «накипь». Следует с осторожностью применять растворы веществ, склонных к слабому растворению. При некоторых условиях они тоже могут стать причиной засорения системы (см. табл. 2). Лучший способ определить совместимость удобрений для фертигации - приготовить небольшое количество раствора и провести так называемый ) jar-тест («опыт в сосуде». - Ред.). Размешайте небольшую дозу удобрений (из одного или нескольких компонентов) в воде, которой собираетесь поливать, оставьте на 2 часа, затем посмотрите на консистенцию раствора. Если он мутный, то применение этих удобрений для фертигации вызовет засорение линий.

Таблица 2. Возможность растворения анионов и катионов некоторых веществ в воде с pH 6-7 при средних температурах

И конечно, при проведении jаг-теста лучше придерживаться рабочих концентраций. Например, вы знаете, что впрыскивание удобрений будет происходить с дозой 50 л/час или, в пересчете на требуемые затраты воды, например 2000 л / мин. Удобрения должны быть разведены в пропорции 1 единица удобрения на 2400 единиц раствора. Поэтому для теста достаточно 1 чайной ложки (5 мл) удобрений, разведенных в 12 л воды, что и будет эквивалентом полевой нормы.

Агротехника Украины - журнал про технологии техники для сельского хозяйства

Сільське господарство як базис агропромислового комплексу кожної держави, розвивається з наданням максимуму уваги з боку уряду і приватних осіб. На сторінках нашого спеціалізованого журналу, представлена перевірена редакторами та корисна інформація для фермерів і інженерів, агрономів і керівників агропромислових комплексів, описується агротехніка й особливості застосування сільгосптехніки.

Для передплатників і відвідувачів: корисні дані на сторінках онлайн-журналу

Орієнтуючись на використання передових та інноваційних технологій і підвищення зручності пошуку інформації в інтернет-просторі, наш журнал створений для досвідчених і початківців фахівців

  • на сторінках онлайн-журналу публікується перевірена інформація про сільськогосподарських машинах і агротехніку, оновлення на ринку і новини від виробників;
  • інтернет-ресурс відкриває доступ до корисних і ретельно обробленим, відібраним даних, які необхідні для підвищення ефективності ведення сільського господарства;
  • тематичне розмаїття публікованих матеріалів і адаптований інтерфейс ресурсу допомагає швидко і в доступному форматі отримати доступ до необхідної інформації.

Опубліковані матеріали доповнюються фотографіями та містять перевірені, достовірні дані й зберігаються в архіві.

Користувачі та відвідувачі, рекламодавці й працюють в агропромисловому комплексі можуть оформити безкоштовну передплату і співпрацювати з нашим журналом. Ми працюємо для людей, зацікавлених в розвитку АПК, які прагнуть до підвищення ефективності й прибутковості власного бізнесу!