Pulsacyjne nawadnianie kropelkowe

Ilustracja pulsacyjnego systemu nawadniania kropelkowego. Magnesy utrzymują zawór zamknięty, gdy woda wpływa przez wlot i regulator przepływu kropli, aby naładować zbiornik. Kiedy ciśnienie w budynku ostatecznie przezwycięży siłę przyciągania magnesów, górny zestaw magnesów jest wypychany do góry, aby otworzyć zawór. Gdy woda jest uwalniana, ciśnienie spada do punktu, w którym magnesy opadają z powrotem i faza ładowania rozpoczyna się od nowa.

Jeden z dwóch pulsujących zraszaczy udarowych w The Crescent Grange w Broomfield w Kolorado, zapewniający 5000 stóp kwadratowych (460 m ² ) pokrycia ogrodu permakultury . Zraszacze pracowały w sposób ciągły, dostarczając 5-sekundowe impulsy na minutę przez pierwsze dwanaście dni w celu wykiełkowania nasion. Następnie stopniowo ograniczano okresy podlewania od 8 do 10 godzin trzy razy w tygodniu.

Kształtowanie krajobrazu w piasku z kiełkowaniem nasion in situ . Kontroler przepływu kroplowego o pojemności jednego galona amerykańskiego na godzinę (3,8 l) zasilający linię kroplującą o długości 82 stóp (25 m) z zaworami zwrotnymi zawierającymi 82 punkty kroplowe wzdłuż jego długości, więc każdy punkt kroplowy wyrzuca około 1 82 galony amerykańskie (46 ml) na godzinę.

Karmazynowe kiełki koniczyny wyhodowane na 1 8 -calowych (0,32 cm) matach z pianki uretanowej i płycie chodnikowej. Cztery mikrozraszacze pulsują w sposób ciągły przez okres 7 dni, z których każdy wydziela około galona amerykańskiego (1,9 l) na godzinę. Każdy z czterech mikrozraszaczy został wyposażony w LPD, aby linie były w pełni naładowane między impulsami.

Pulsacyjne nawadnianie kropelkowe to eksperymentalna technika nawadniania stosowana głównie w przypadku nawadniania kropelkowego . Utrzymanie wysokiego poziomu gleby do kiełkowania nasion jest jednym z powodów, dla których można zastosować tę technikę.

Większość konwencjonalnych systemów nawadniania kropelkowego można ustawić na pulsowanie za pomocą timera, aby skrócić czas nawadniania i zwiększyć częstotliwość nawadniania. Opracowano niektóre nowsze systemy, które wykorzystują zbiornik pod ciśnieniem. Gdy ciśnienie w zbiorniku osiągnie określony z góry poziom ciśnienia, zawór na zbiorniku otwiera się i część płynu zawartego w zbiorniku zostaje usunięta w sposób wymuszony. Gdy płyn jest odprowadzany, ciśnienie w zbiorniku maleje. Gdy spadek ciśnienia wody osiągnie określony poziom, zawór zamyka się, aby wznowić fazę ładowania. Cykl ładowania-rozładowania będzie trwał tak długo, jak długo natężenie przepływu wpływającego przez wlot jest mniejsze niż natężenie wydalania przechodzące przez wyloty, gdy zawór jest otwarty. W tym celu na wlocie umieszcza się urządzenie zwane regulatorem przepływu kropelkowego, które reguluje dopływ do wlotu. ^{[ potrzebne źródło ]}

Jeśli system pulsacyjny o niskim przepływie jest właściwie zaprojektowany i obsługiwany, może działać nieprzerwanie przez pewien czas bez przelania. Ciągłe i częste nawadnianie jest wymieniane jako jeden ze sposobów zmniejszenia zapotrzebowania na wodę. ^{[ potrzebne źródło ]} Niektóre publikacje przytaczają również korzyści płynące z częstego podlewania w małych ilościach w celu zmniejszenia stresu wodnego roślin.

Dawki aplikacji o niskim przepływie mogą być stosowane z różnymi glebami i pożywkami wzrostowymi. Wodę można nakładać wystarczająco powoli, aby dopasować się do szybkości infiltracji wody i zapobiec utracie wody z głębokiego przesiąkania lub spływu. Mineralne składniki odżywcze dodane do pożywek z dużą zawartością pustych przestrzeni, takich jak gruboziarnisty piasek, dostarczą korzeniom więcej tlenu niż zwykła gleba i mają pewne zalety z aeroponiką . Piasek ma również niski potencjał retencji wody , co ułatwia roślinom pozyskiwanie wody poprzez zużywanie mniejszej ilości energii ze względu na stosunkowo duży rozmiar cząstek piasku ^{[ potrzebne źródło ]} , co w konsekwencji nie wiąże się zbyt dobrze z wodą . Zwiększa to efektywność wykorzystania wody przez roślinę ^{[ potrzebne źródło ]} . Piasek jest również mniej gościnny dla patogenów, które mogą atakować korzenie. ^{[ potrzebne źródło ]}

Zalety

Pulsacyjne nawadnianie kropelkowe ma następujące zalety:

Mniej spływu na ciężkich glebach.
Mniejsze wypłukiwanie lub utrata wody w glebach piaszczystych.
Wodę można stosować wydajniej na glebach płytkich i na terenach pagórkowatych.
Przerywane działanie zraszaczy i zamgławiaczy może zapewnić chłodzenie wyparne w celu kontroli temperatury.
Rozmiar pojemników do uprawy w szklarniach może być zmniejszony ze względu na bardzo niskie wskaźniki zrzutu.
Niski przepływ wejściowy może obniżyć koszty systemu zasilania, ponieważ potrzebne byłyby mniejsze rury i pompy o mniejszej wydajności.

Niedogodności

Dodatkowy koszt zakupu i utrzymania pulsacyjnego systemu kropelkowego do istniejącego systemu nawadniania.
Do wydajnej pracy system wymaga ciśnienia wody co najmniej 170 kPa (25 psi).
Utrzymanie integralności źródła wody pod ciśnieniem ma kluczowe znaczenie. Nieszczelności w rurociągach mogą generować znaczne koszty ze względu na długi czas trwania okresów nawadniania.
Należy zwracać szczególną uwagę na cykle nawadniania, aby uniknąć gromadzenia się soli w glebie. Lekkie podlewanie może pozostawić pozostałości soli, gdy woda wyparuje i pozostawi niewielką ilość wilgoci w glebie.
zamontowanie dodatkowych urządzeń zapobiegających wyciekom (LPD) lub zaworów zwrotnych w każdym punkcie dystrybucji wody wzdłuż systemu, aby zapewnić równomierną dystrybucję wody. Jeśli pozwoli się przewodom spłynąć między impulsami, większość wody będzie preferencyjnie przepływać do tych na początku linii.

Zobacz też