устройство для локального внутрипочвенного орошения растений

Формула изобретения

1. Устройство для локального внутрипочвенного орошения растений, содержащее увлажнитель и автономный источник водоснабжения, отличающееся тем, что в нем увлажнитель выполнен в виде стакана с охваченным гидрофильным материалом перфорированным участком в его нижней части, а автономный источник водоснабжения выполнен в виде установленного в увлажнителе сосуда с узким горлом и заглушкой, снабженной щелью, размеры которой удовлетворяют следующим соотношениям:

h > 17-5а, при 2 > a > 1,

h > 9-a, при 6 > a > 2,

h > 3, при а > 6,

где h - длина вертикальной проекции щели, мм;

а - ширина щели, мм.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что заглушка выполнена в виде удлинителя горла сосуда, при этом их общая длина с горлом выполнена соизмеримой с глубиной увлажнителя, а диаметр его верхней неперфорированной части соответственно соизмерим с их наибольшим диаметром.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано для сезонного внутрипочвенного орошения одиночных однолетних растений, выращиваемых как в открытом, так и в закрытом грунте.

Известно устройство для локального внутрипочвенного орошения (см. авторское свидетельство СССР 1565414, кл. А 01 G 25/06, 1987), содержащее размещенный под корневой системой растения увлажнитель в виде гравийной засыпки с верхним защитным экраном и вертикально установленную подающую трубку, входное отверстие которой установлено над поверхностью почвы, а выходное отверстие находится непосредственно в гравийной засыпке.

Оросительная вода через трубку подается непосредственно в гравийную засыпку, откуда осуществляется капиллярное увлажнение зоны корнеобитания орошаемого растения.

Причины, препятствующие достижению указанного ниже технического результата при использовании известного устройства, заключаются в том, что оно является относительно сложным в изготовлении и монтаже стационарным устройством, предназначенным для орошения только многолетних растений с глубоко залегающей корневой системой.

Известно устройство для локального внутрипочвенного орошения растений (см. авторское свидетельство СССР 1801314, кл. А 01 G 25/06, 1991), содержащее вертикально установленную подающую трубку с входным и выходным отверстиями, цилиндрическую камеру с входным отверстием, юбкой и фланцем и гравийную засыпку, размещенную на защитном экране. Камера установлена на гравийной засыпке, выполняющей функции увлажнителя почвы. К входному отверстию камеры присоединено выходное отверстие подающей трубки, входное отверстие которой размещено над поверхностью почвы. Камера и гравийная засыпка с защитным экраном установлены в зоне корневой системы орошаемого растения.

Оросительная вода с поверхности почвы по трубке наполняет камеру, выполняющую функцию автономного источника водоснабжения, откуда через увлажнитель - гравийную засыпку поступает в почву и расходится по ее капиллярам в зону корневой системы орошаемого растения.

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного устройства для локального внутрипочвенного орошения, относится то, что оно представляет собой сложное в изготовлении, монтаже и эксплуатации дорогостоящее стационарное сооружение, которое осуществляет орошение только на определенном участке - орошение только многолетних растений с глубоко залегающей корневой системой и не может быть использовано для орошения на произвольно выбранном участке.

Из уровня техники известно также устройство для локального внутрипочвенного орошения растений, представляющее собой часть стационарного устройства для осуществления "Способа орошения плодовых культур по авторскому свидетельству СССР 1583042, кл. А 01 G 25/00, 25/06, 1990, которое по совокупности признаков наиболее близко заявляемому и принято за прототип.

Известное устройство содержит автономный источник водоснабжения - установленную на штамбе дерева и охватывающую его аккумулирующую емкость для части поливной воды и увлажнитель - подключенную к емкости через трубопровод размещенную в корнеобитаемой зоне растения перфорированную трубку, защищенную гидрофильным корнепроницаемым чехлом. При поливе растений дождевальными установками часть поливной воды, преимущественно стекающей со ствола и ветвей дерева в емкость, аккумулируется в ней и по трубопроводу подается в перфорированную трубку, откуда проникает в корнеобитаемый слой орошаемого растения под напором, провоцирующим, в том числе, непроизводительную потерю на гравитационный сброс.

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного устройства для локального внутрипочвенного орошения, относится то, что известное устройство представляет собой сложное в изготовлении и монтаже стационарное сооружение, которое осуществляет дополнительное орошение только многолетнего растения на определенном участке.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является создание простых в изготовлении и эксплуатации эффективных средств с экономным расходом запаса воды для локального внутрипочвенного орошения в течение одного сезона одиночных однолетних растений при выращивании их в открытом и закрытом грунте.

Технический результат, получаемый при осуществлении изобретения, заключается в обеспечении возможности:

- расходования запаса воды автономного источника только по мере ее естественного капиллярного впитывания почвой корнеобитаемой зоны орошаемого растения;

- относительного увеличения площади контакта увлажнителя с почвой;

- простоты изготовления и эксплуатации устройства;

- использования для изготовления простых доступных элементов, в том числе и бытового назначения;

- многократного использования в последующих сезонах;

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в заявляемом устройстве для локального внутрипочвенного орошения растений, содержащем увлажнитель и автономный источник водоснабжения, в отличие от известного устройства увлажнитель выполнен в виде стакана с охваченным гидрофильным материалом перфорированным участком в его нижней части, а автономный источник водоснабжения выполнен в виде установленного в увлажнителе сосуда с узким горлом и заглушкой, снабженной щелью, размеры которой удовлетворяют следующим соотношениям:

h>17-5а, при 2>а>1;

h>9-а, при 6>а>2 и

h>3, при а>6;

где h - длина вертикальной проекции щели в мм;

а - ширина щели в мм.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается также тем, что в заявляемом устройстве заглушка выполнена в виде удлинителя горла сосуда, при этом их общая длина с горлом выполнена соизмеримой с глубиной увлажнителя, а диаметр его верхней неперфорированной части соответственно соизмерим с их наибольшим диаметром.

На фиг.1 изображено заявляемое устройство для внутрипочвенного орошения растений, на фиг.2 - заявляемое устройство с заглушкой - удлинителем горла сосуда, на фиг.3 - график зависимости глубины щели от ее ширины.

Заявляемое устройство (фиг. 1) содержит увлажнитель в виде стакана 1 с перфорированной нижней частью 2 и цилиндрической верхней частью 3. Нижняя перфорированная часть 2 стакана 1 охвачена гидрофильным материалом 4, укрепленным на ней манжетой 5. Источник автономного водоснабжения - сосуд 6 имеет узкое горло 7 и заглушку 8, открытой частью 9 установленной на горле 7 сосуда 6. Противоположный конец 10 заглушки 8 снабжен узким продольным отверстием - щелью 11.

Для большей компактности устройства - уменьшения занимаемой площади на поверхности почвы и повышения удобства его эксплуатации - обеспечения возможности использования сосудов различного объема, целесообразно заглушку 8 (фиг.2) изготавливать удлиненной, чтобы длина горла 7 сосуда 6 вместе с заглушкой 8 была соизмерима с глубиной стакана 1, а его верхняя часть 3 была соизмерима с их наибольшим диаметром.

Стакан-увлажнитель 1 устанавливают вертикально вблизи орошаемого растения 12 предпочтительно после его посадки и оседания почвы, таким образом, чтобы его нижняя перфорированная часть 2 с гидрофильным материалом 4 находилась вблизи корнеобитаемой зоны орошаемого растения 12, а верхняя открытая часть 3 - над поверхностью почвы. Сосуд 6 наполняют водой, прикрепляют к его горлу 7 заглушку 8 и, перевернув сосуд вверх дном, вводят заглушку 8 в стакан 1 и устанавливают источник автономного водоснабжения - сосуд 6 в увлажнитель - стакан 1.

Воздух через щель 11 проникает в сосуд 6 и замещает находящуюся в нем воду, которая через щель 11 наполняет нижнюю часть 2 стакана 1, откуда через перфорационные отверстия пропитывает гидрофильный материал 4, который, в свою очередь, увлажняет контактирующую с ним корнеобитаемую зону растения 12.

При насыщении влагой корнеобитаемой зоны растения 12, вода в нее прекращает впитываться, уровень воды в нижней части 2 стакана 1 относительно его дна повышается, перекрывает доступ воздуха через щель 11 и расходование воды из автономного источника водоснабжения - сосуда 6 прекращается.

При возобновлении впитывания истечение воды из источника водоснабжения возобновляется до полного расходования ее запаса.

Эксплуатация заявляемого устройства заключается в замене опустошенного сосуда 6 на подобный ему наполненный.

Заглушка 8 со щелью 11 выполняет функцию регулятора уровня жидкости, при этом размеры щели 11 - ее ширина а и длина ее вертикальной проекции h обуславливают устанавливаемый уровень жидкости, при котором расход воды прекращается.

Для определения размеров щели 11, при котором истечение жидкости из сосуда 6 прекращается - зависимости длины ее вертикальной проекции глубины h от ширины а, были проведены измерения с погрешностью, равной 1 мм, результаты которых приведены в таблице и на графике (фиг.2)/

На графике (фиг.3) зависимости длины вертикальной проекции h щели 11 от ее ширины а видно, что значения h для а в пределах от 1 до 2 мм лежат на прямой А, описываемой уравнением

h=17-5a,

значения h для а в пределах от 2 до 6 мм лежат на прямой В, описываемой уравнением

h=9-а,

а значения h для а в пределах от 6 мм и более неизменно и равно 3 мм.

Для обеспечения работоспособности заявляемого устройства при заданной ширине а щели 11 длину ее вертикальной проекции h следует делать больше на величину, выбираемую из конкретных технологических соображений или в зависимости от задаваемого уровня жидкости в увлажнителе - на дне стакана 1.

Таким образом, размеры щели 11 должны удовлетворять следующим соотношениям:

h>17-5а, при 2>а>1,

h>9-а, при 6>а>2, и

h>3, при а>6;

где h -длина вертикальной проекции щели, мм;

а - ширина щели, мм.

В качестве автономного источника водоснабжения могут быть использованы бывшие в употреблении пластиковые бутылки от прохладительных напитков. Из тех же бутылок с обрезанным горлом, нанесенной перфорацией и закрепленной на ней бывшими в употреблении хлопчатобумажной тканью или трикотажем могут быть изготовлены увлажнители. Удлиненные заглушки могут быть изготовлены из отрезков трубок, укрепленных в стандартных пробках от пластиковых бутылок.

Таким образом, видно, что приведенные выше сведения подтверждают возможность осуществления заявляемого изобретения - устройства для локального внутрипочвенного орошения растений, достижения указанного технического результата и решения поставленной задачи.