Туманообразующая экосистема орошения, туманообразующая установка Шохина

Размещено на http://www.allbest.ru/

Туманообразующая ЭКОсистема орошения, Туманообразующая УСТАНОВКА Шохина

К.А. Шохин, А.М. Шохин,

М. Кръстев - д-р биолог. наук

Туманообразующая установка Шохина (далее по тексту - ТОУ или ТОУ Шохина) предназначена для эксплуатации в открытом грунте с целью:

ускорения созревания и повышения урожайности (в 2…3 раза, за сезон);

значительного сокращения потребностей в поливной воде;

сельскохозяйственного использования косогоров, засушливых земель и песков пустынь;

массового выращивания особо ценных пищевых и лекарственных растений;

размножения селекционного материала различных культур;

быстрого укоренения зеленых черенков;

разведения грибов, виноградных улиток и прочее;

защиты растений и урожая от заморозков, града и воров;

улучшения и умножения производительности сельского труда;

привлечения молодёжи к сельскому, доходному труду, использующему высокие технологии.

ТОУ Шохина соединяют в систему и устанавливают парными рядами, в поле. Система состоит из 12 ячеек, ограниченных прозрачным ветрозащитным барьером. Каждая ТОУ покрывает свою ячейку дозированным количеством теплого тумана. С помощью ТОУ возможно проведение внекорневых подкормок, опрыскивание растений омагниченной и электризованной водой, для благотворного повышения их биопотенциала. Работа каждой ТОУ контролируется автоматической системой управления (АСУ), которая осуществляет компьютерное документирование всех процессов, за сезон.

Немного истории

В совместных исследованиях академических научных учреждений - Главного ботанического сада (ГБС АН СССР) и Института физиологии растений (ИФР АН СССР) по созданию оптимальных условий для роста и развития растений в открытом грунте еще в 60-е годы минувшего столетия было установлено, что лучших результатов выра-щивания можно достичь на защищенном от ветра участке при дозированном распылении воды до состояния тумана. Причем обеспечение растений специально подготовленной водой имеет первостепенное значение.

В опытах, поставленных сотрудником ИФР, доктором биологических наук Николаем Степановичем Петиновым в условиях фитотронов, неоднократно были получены высокие урожаи пшеницы (в 50 раз выше, чем в открытом грунте) благодаря оптимальным условиям выращивания и проведению подкормок растений на каждом этапе онтогенеза. Полученные в течение многих лет положительные результаты привели к заключению о необходимости в полевых условиях поддерживать наилучшие условия для выращивания растений, с проведением подкормок по фазам онтогенеза.

Результаты опытов неоднократно обсуждались на совещаниях, но внедрить опыт фитотронов не было возможности из-за отсутствия соответствующей оросительной техники для полей.

Макар Васильевич Шохин и группа научных сотрудников указанных учреждений поставили перед собой задачу разработки полевого технического средства, обеспечивающего наилучшие условия для растений (как в фитотронах) на защищённой от ветра площади методом дозированного распределения осадков и подкормок, то есть устройство микроклимата в открытом грунте. Его назвали туманообразующая установка (ТОУ).

ТОУ Шохина использовали в ГБС АН СССР для быстрого укоренения и стимулирования активного фотосинтеза и ассимиляции у различных видов растений, в открытом грунте (без парников).

С помощью нового технического средства (поворотная «карусель» с туманообразующими распылителями) на огражденном пленочным ветрозащитным барьером участке, площадью 400 мІ, периодически создавали искусственный туман (см. рис.).

При межведомственных испытаниях ТОУ были получены достоверные положительные результаты, на основании которых Н.С. Петиновым, А.М. Шохиным и сотрудником «Гипроводхоз» И.А. Остряковым была оформлена совместная заявка на изобретение «Способ стимулирования развития растений» и получено авторское свидетельство № 695633 от 01.02.1977 г.

В СССР производственное использование ТОУ было ограниченным и держалось на энтузиазме авторов. Установки были задействованы в двух хозяйствах Грузии, где массово размножали зелеными черенками чай сорта Колхида. Для агротехнических работ использовали малогабаритную технику фирмы Mepol-Terra. Секции прозрачного ветрозащитного барьера были удобны для демонтажа при производстве механизированных полевых работ.

ТОУ при испытаниях в ГБС АН СССР, лето 1976 г.

ТОУ Шохина сегодня

В современных условиях весьма актуально: увеличение урожайности ценных трав и овощных открытого грунта, сокращение затрат на обработку почвы и возделывание культур, продление периода продуктивной вегетации растений, получение двух или трёх урожаев, за сезон.

В этой связи был изучен опыт прошлых лет и оценены возможности ТОУ при современном сельском хозяйстве.

В последние годы с появлением новых полимерных материалов, компьютеров и других электронных устройств конструкция ТОУ была модернизирована. туманообразующий установка шохин урожайность

Обеспечена работа системы из 12-ти ТОУ, для достижения оптимального микроклимата в каждой ячейке, с различными видами растений. В 2008 г. авторами был получен патент РФ № 2 338 368, с приоритетом от 07.03.2007 г., на «Вегетационную систему для создания микроклимата».

Система 12-ти «ячеек», с ТОУ, площадью = 12х(20х20) мІ открытого грунта, способна оптимизировать условия жизни для различных растений, благодаря окружающему «ячейку» ветрозащитному барьеру и подогреваемому дозированному туману, несущему на поле необходимые подкормки в определенные фазы развития каждой культуры. При этом обеспечивается естественное, благотворное использование всей энергии солнца (уникально и просто - при обзоре и анализе соответствующей техники).

Максимальная потребность воды для ТОУ, при туманообразовании - Q_тум = 0,3 т/сут., как минимум, в 20 раз меньше потребностей наиболее экономичного капельного полива. (Для ориентировочного расчёта (занижено) принято: на 1 мІ установлено 3 капельницы, с расходом 1,2 л/ч - каждая, их полив - 5 ч/сут.)

Следует подчеркнуть, что дозированный туман, как и природная роса, обеспечивает воздушную ирригацию почвы. При этом осевшая влага уходит вглубь почвы по свободным капиллярам, не нарушая структуру и аэрацию среды обитания корней. В открытом грунте распыление воды до состояния тумана способствует насыщению ее кислородом, что весьма важно для развития корневой системы, а также углекислотой, что активизирует процесс фотосинтеза. Известно, что водяной пар, поглощаемый листьями растений, перераспределяется из надземных органов в корневую систему. Присутствие на поверхности листьев и стеблей растений тончайшей (невидимой) пленки воды препятствует транспирации, а это в свою очередь способствует активному фотосинтезу даже в жаркие часы.

Заряженные частицы тумана направленно стимулируют рост и развитие как корневой системы, так и надземной части растений, находящихся в зоне действия ТОУ.

ТОУ в условиях открытого грунта обеспечивает для растений оптимальные условия увлажнения и здоровое развитие без формирования лишней вегетативной массы. Созревание плодов происходит под солнцем, снижается вероятность эпифитотий, которые часто случаются в теплицах и парниках.

С помощью тёплого тумана в природно-климатических условиях Подмосковья возможен период продуктивной вегетации растений до 6…7 месяцев.

Таким образом, системы современных ТОУ Шохина обеспечивают:

20-и кратную экономию воды, по сравнению с капельным поливом;

быстрый монтаж, демонтаж, мобильность установки;

многофакторный контроль, дозированные подкормки и оптимизацию микроклимата в открытом грунте;

защиту растений и урожая от града, заморозков и воров;

возможность применения малогабаритной, безотвальной сельскохозяйственной техники;

значительное снижение затрат труда;

уменьшение расходов на электроэнергию, топливо и эксплуатационные материалы;

повышение урожайности сельскохозяйственных культур, в 2…3 раза, за сезон;

сельскохозяйственное использование косогоров, засушливых земель и песков пустынь;

возможность создания снежного покрова осенью, для озимых и укорененных растений;

привлечение молодёжи к сельскому, доходному труду, использующему высокие технологии.

ТОУ Шохина расширяет спектр агротехнологий в растениеводстве для получения небывалых урожаев ЭКО-продукции в поле, в любых почвенных и климатических условиях.

Основные технические характеристики ТОУ Шохина (система из 12 установок)

Для размещения системы необходим участок размером 130 Ч 52 м с полезной площадью 3800…4800 мІ. Для мобильной сборки используют магистральные трубы (фирмы Bauer), со специальной соединительной фасониной и трубы туманообразующей «карусели». Общая удельная потребность в трубах составляет 0,275 м на мІ всей защищённой туманом площади.

Для насосной установки применяется передвижной модуль с технологическим и насосным оборудованием, соединённым стандартной сантехнической фасониной и фитингами.

Для создания резерва воды используются две передвижные цистерны из нержавеющей стали, сменно подпитывающие насосный модуль.

Изготавливаются в заводских условиях:

1. Поворотные устройства - «карусели»;

2. Трубы туманообразующей «карусели»;

3. Детали ветрозащитного барьера;

4. Туманообразующие распылители конструкции Шохина.

Систему оборудуют туманообразующими распылителями в количестве 120 шт. (12 Ч 10). Каждый распылитель обеспечивает минимальный расход воды 6…8 л/ч.

Для работы ТОУ в течение суток, на площади 400 мІ, в самые жаркие периоды (до 45єС, в тени) требуется не более 500 л воды. Затрачивается не более 60 квт/ч электроэнергии, в основном на подогрев воды, при этом в самый холодный период на одну ячейку потребуется 5 кВт/ч.

Возможно автономное электропитание системы ТОУ от трех ветряных электростанций, например, ВЭУ-10.

Монтаж системы выполняет квалифицированная бригада из 10…14 человек за две недели, предусмотрена «отвёрточная» сборка в полевых условиях.

Система из 12-ти ТОУ Шохина окупается не более чем за два сезона.

Размещено на Allbest.ru