Расчет подачи объёма птичьего помёта при удобрительных поливах томатов в первом обороте и огурцов во втором

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Для расчёта величины подачи объёма птичьего помета при исследованиях на полях Бирючекутской овощной селекционной опытной станции в вегетационный период, при выращивании томатов и огурцов, в работе проведен лабораторный анализ почвы и помёта в лаборатории РосНИИПМ (табл. 1, 2), исходя из которого, проводится расчет объема подачи помёта на планируемый урожай томатов и огурцов.

Таблица 1 - Результаты анализа почвы на выращиваемых участках

Таблица 2 - Результаты анализа жидкого птичьего помёта, разбавленного с поливной водой в соотношении 1:1 и выдержкой в течение 6 суток

По исходным данным, (табл. 3), проведён предварительный расчёт подачи птичьего помёта для выращивания томата сорта «Мадонна F1» на урожай 70 т/га в первом обороте и огурца сорта «Нежинский» на урожай 60 т/га во втором обороте (рис. 1).

Кроме того, в расчёте, на основании литературных данных и собственных экспериментальных исследований определены гидравлические и геометрические параметры смесителя.

Рисунок 1 - Томат сорта Мадонна F1 выращиваемый в первом обороте и огурец сорта Нежинский выращиваемый во втором обороте

Таблица 3 - Исходные данные для расчета массы птичьего помёта при выращивании томата на планируемый урожай

Известно, что для почв со средним уровнем обеспеченности, необходимая подача действующего вещества по питательным элементам на вегетационный период по литературным данным [6,7,8,16,17] в первом приближении принимается величина азота - 240 кг/га, фосфора - 250 кг/га, калия - 250 кг/га.

Расчёт питательных веществ приведён в таблице 4.

Схема низконапорной сети с использованием смесителя приведен на рисунке 3.

Влияние на количество кустов томатов на подсасываемый смесителем расход помета показан в табл. 5. Расчетные гидравлические и геометрические параметры смесителя в табл. 6. Зависимость годовой массы помёта от напора насоса в смесителе в табл. 7.

Предварительный расчёт необходимого объёма помёта проведен на количество растений томата от 1 до 35 тыс. шт. для одной неотапливаемой весенней блочной теплицы площадью 0,23 га при выращивании 1000 растений томата в первом обороте (см. табл. 5), геометрических и гидравлических параметров элементов смесителя (см. табл. 6).

Окончательный расчёт элементов смесителя, расходы воды, возможное количество выращиваемых растений томата, годовую массу помёта и время его выдачи выполнен на основе приведённых экспериментальных исследований для назначенных напоров центробежного насоса и смесителя (см. табл. 7).

Таблица 4 - Расчетные данные по величине поливного и оросительного расхода птичьего помёта при выращивании томата в первом обороте

Рисунок 2 - Схема низконапорной локальной оросительной сети при выращивании томатов в первом обороте и огурца во втором: 1- центробежный погружной насос; 2 - напорный трубопровод подачи рабочей воды в смеситель; 3,9 - расходомеры; 4,12,15,19 - задвижки; 5 - смеситель; 5 - смеситель; 6,7,8 - манометры; 10 - трубопровод подачи птичьего помета в смеситель; 11 - емкость с перебродившим птичьим пометом; 13 - фильтр; 14 - трубопровод промывки фильтра; 15 - распределительный труборовод; 16 - поливные трубопроводы; 17 - водовыпуски; 18 - трубопровод пучка смеси в низконапорную емкость; 20, 22 - пьезометр; 21 - низконапорная ёмкость

Таблица 5 - Влияние количества выращиваемого томата на подсасываемый смесителем расход помёта

Таблица 6 - Гидравлические и геометрические параметры смесителя (геометрическая характеристика смесителя m=5,0 принимается для оптимальных струйных аппаратов

Таблица 7 - Зависимость необходимой годовой массы помёта для выращивания томата от напоров насоса и смесителя

На основании проведенных расчётов по определению величины подаваемого птичьего помёта на планируемый урожай томатов определены возможности предлагаемой системы смешения воды и помёта по подсасываемым смесителями расходам от одного растения до 35000 шт., что явно соответствует нормам высадки мелких фермерских хозяйств. Используя ранее проведенные исследования по величинам коэффициентов сопротивлений элементов смесителя, сопла, камеры смешения и диффузора, определены приведенный напор смесителя НГПР, площадь выходного сечения насадки, радиус камеры смешения, диаметр сопла, расстояние от обреза сопла до начала камеры смешения и длины диффузора. Кроме того, расчётом определен напор рабочего потока, колеблющийся от 18,69 м до 24 м, способствующий подбору центробежного насоса для выращиваемых томатов до 35000 шт. смеситель оросительный помет урожай

Порядок расчёта величины подачи птичьего помёта при выращивании огурца во втором обороте практически не отличается от расчёта подачи помёта в первом обороте. Урожайность огурцов принята в размере 600 ц/га, такая же как и урожайность томатов. На основании литературных источников количество растений на 1 м2 огурца практически совпадает с количеством растений томата и в данной работе принимается 3,5 шт.

Исходные данные для расчёта несколько изменены в связи с измененным количеством питательных веществ в почве. Схема размещения смесительного оборудования однотипна с размещением оборудования при выращивании томатов. Участок орошения изменён, схема посадки продольная по грядкам (рис. 2).

Исходные данные для расчёта системы подачи птичьего помёта при выращивании огурцов во втором обороте приведены в табл. 8.

Таблица 8 - Исходные данные для расчёта системы подачи птичьего помёта при выращивании огурца во втором обороте

Исходные данные по остальным параметрам прежние, как и при выращивании томатов в первом обороте (табл. 9, 10).

Таблица 9 - Содержание питательных веществ в почве перед вторым оборотом

Таблица 10 - Содержание питательных веществ в птичьем помёте разбавленном 1:1 при 30 суточной выдержке

Расчёт влияния количества растений выращиваемых огурцов на подсасываемый смесителем расход помёта приведен в табличной форме (табл. 11).

По проведенным расчётам величины подаваемого птичьего помёта определено необходимое количество птичьего помёта на планируемый урожай при высадке от 1 до 35 тыс. кустов огурцов. При высадке огурцов смеситель и его параметры нет необходимости изменять, т.к. его замена увеличит стоимость системы смешения.

Совершенно очевидно, что при удобрительных поливах может наблюдаться дефицит подачи питательных веществ по фосфору и калия, которые необходимо вносить дополнительно с помощью фосфорных и калийных удобрений.

Из приведенных таблиц видно, что при выращивании томатов как фосфорных, так и калийных питательных веществ в помёте избыток (при расчёте по азоту). В данном случае при проведении расчёта по фосфору или калию мог бы наблюдаться дефицит азота. В данной работе такого вида расчёта не приводилось, т.к. он аналогичен проведённому расчёту по азоту. Аналогичная картина наблюдается и при расчёте подаваемого помёта при выращивании огурцов.

Таблица 11 - Влияния количества кустов выращивания огурцов во втором обороте на подсасываемый смесителем расход помета

На основании вышеизложенного сделаны выводы:

1. На основании проведенных расчетов по величинам подаваемого помёта видно, что при выращивании томата и огурца все полученные гидравлические и геометрические параметры системы смешения приемлемы для мелких фермерских хозяйств и наблюдаются при суммарном расходе подаваемой смеси 5 л/ч, содержании азота в подсасываемом помёте 0,4% и смеси помёта с водой 0,04%, поливная масса азота для количества кустов от 1 до 35 тыс. шт. колеблется от 0,5 до 18,37 кг при этом годовая масса помёта составляет 33,6-1176 кг.

2. На основании данных по величинам коэффициентов гидравлических сопротивлений элементов смесителя - сопла 0 = 0,1, камеры смешения 2 = 0,4 и диффузора д = 0,25 проведен расчёт диаметров напорных трубопроводов, приведённого напора смесителя НГПР, скорости истечения потока из сопла смесителя, диаметров насадков и камеры смешения.

По расчетным величинам рабочего расхода Q0 для томатов от 1,24 до 43,75 кг/с, огурцов от 1,22 до 42,88 кг/с и напоров рабочего расхода Ну имеется возможность подбора центробежных насосов на весь объём выращиваемых культур.

4. По полученным расчётным данным по величинам напора насоса, напора смесителя, напора на входе в смеситель и напора в ёмкости постоянного давления получена возможность на назначения величин факторов при натурных испытаниях системы орошения и проверки расчётных данных с помощью полученных экспериментальных величин.

Литература

1. Бондаренко А.М. Некоторые вопросы исследования процесса обезвоживания навозных стоков ленточным вакуум-фильтром // Сборник научных трудов / ВНИИМЖ. - Подольск, 1979. - С. 47-52.

2. Варнавас А.П. Удобрение огурцов и томатов при капельном орошении в условиях защищенного грунта: автореф. дис. … канд. с.-х. наук. - Краснодар, 1979. - 21 с.

3. Дахер А.А. Режим водопотребления томатов и огурцов при капельном орошении в условиях защищенного грунта: автореф. дис. ... канд. с.-х. наук. - Волгоград, 1979. - 22 с.

4. Дегтярева К.А. Технология подготовки птичьего помёта для орошения овощных культур в условиях защищённого грунта: дис. ... канд. техн. наук. - Новочеркасск, 2013. - 131 с.

5. Особенности водного режима почвы при капельном орошении сельскохозяйственных культур / Н.Н. Дубенок, В.В. Бородычев, М.Н. Лытов, О.А. Белик. // Достижения науки и техники АПК. - 2009. - № 4. - С. 22-24.

6. Кузнецов Е.В. Элементы теории капельного режима орошения и назначения величины поливной нормы // Актуальные вопросы водной мелиорации на Кубани: сб. ст. / КГАУ. - Краснодар, 1996. - Вып. 352 (380). - С. 15-21.

7. Использование дождевальной техники для внесения жидкого навоза / И.И. Кузьменко, В.Г. Фарносов, Д.М. Сандитурский, А.М. Буцыкин // Гидротехника и мелиорация. - 1980. - № 8. - 35 с.

8. Маланчук З.Р. Гидравлические расчеты трубопроводов систем капельного орошения: автореф. дис. …канд. техн. наук. - Минск, 1980. - 25 с.

9. Методические рекомендации по комплексной оценке мелиоративного состояния и плодородия орошаемых земель в степной и сухостепной зонах Северного Кавказа. / ЮжНИИГиМ. - Новочеркасск, 1987. - 26 с.

10. Налимов В.П., Чернова Н.А. Статистические формы и матрицы. - М.: Наука, 1972. - 54 с.

11. Орошаемое земледелие в Ростовской области: справочные материалы / Минводхоз РСФСР. - М., 1986. - 84 с.

12. Пантелеева Е.И., Жежель Н.Г. Агрохимия. - Л.: Колос, 1966. - С. 131-174.

13. Сербинов А.В., Скобелицин Ю.А., Кулинич И.А. Рекомендации по проектированию систем капельного орошения виноградников / Кубанский СХИ. - Краснодар, 1982. - С. 5-14.

14. Сигаев Е.С. Промышленная технология в овощеводстве. - М.: Колос, 1979. - 414 с.

15. Справочник овощевода / Россельхозиздат. - М., 1985. - 240 с.

16. Экспериментальные исследования по влиянию режима капельного орошения на качество и количество сладкого стручкового перца, выращиваемого в неотапливаемых пленочных парниках в условиях Болгарии // Инженерно-техническое обеспечение АПК. - 2009. - № 1. - С. 238-239.

17. Ясониди О.Е. Агротехническая и экологическая оценка способов орошения. // Мелиорация антропогенных ландшафтов: межвуз. сб. тр. / НГМА. - Новочеркасск, 1997. - Т. 3. - С. 3-11.

Размещено на Allbest.ru