Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Технология подготовки птичьего помёта для орошения овощных культур в условиях защищённого грунта

ВАК РФ 06.01.02, Мелиорация, рекультивация и охрана земель

Автореферат диссертации по теме "Технология подготовки птичьего помёта для орошения овощных культур в условиях защищённого грунта"

На правах рукописи

Дегтярева Карина Александровна

ТЕХНОЛОГИЯ ПОДГОТОВКИ ПТИЧЬЕГО ПОМЁТА ДЛЯ ОРОШЕНИЯ ОВОЩНЫХ КУЛЬТУР В УСЛОВИЯХ ЗАЩИЩЁННОГО ГРУНТА

Специальность 06.01.02 - Мелиорация, рекультивация и охрана земель

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук

21 МОЯ2013

Новочеркасск - 2013

005539001

005539001

Работа выполнена в федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Новочеркасская государственная мелиоративная академия»

Научный руководитель: Тарасьянц Сергей Андреевич

доктор технических наук, профессор Официальные оппоненты: Гостищев Дмитрий Петрович

Ведущая организация - ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный аграрный

Защита диссертации состоится 13 декабря 2013 г. в 10.00 часов на заседании диссертационного совета Д 220.049.01 при ФГБОУ ВПО «Новочеркасская государственная мелиоративная академия» по адресу: 346428, г. Новочеркасск, Ростовская обл., ул. Пушкинская, 111, а. 339.

С диссертацией и авторефератом можно ознакомиться в научной библиотеке ФГБОУ ВПО «Новочеркасская государственная мелиоративная академия».

Автореферат разослан ]2 ноября 2013 года и размещён на официальных Интернет-сайтах ВАК Минобрнауки РФ и ФГБОУ ВПО НГМА.

доктор технических наук профессор, кафедры «Почвоведение, экология и природопользование» ФГБОУ ВПО

«Государственный университет землеустройства»

Бондаренко Анатолий Михайлович

доктор технических наук профессор,

заведующий кафедрой «Землеустройство и кадастр» ФГБОУ ВПО «Азово - Черноморская государственная агроинженерная академия».

университет имени императора Петра I».

Ученый секретарь диссертационного совета

Иванова Нина Анисимовна

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы исследования. Южный федеральный округ является основным постановщиком овощей, фруктов, винограда и других сельскохозяйственных культур РФ. Известно, что при выращивании сельскохозяйственных культур используются различные виды орошения, от локальных способов с малыми оросительными нормами (до 500 м3/га) до крупных дождевальных систем с высоконапорным закрытым трубопроводом и оросительными нормами до 2-3 тыс. м3/га. При возрастающем дефиците водных и энергетических ресурсов, для полива, как правило, применяются локальные способы орошения с одновременным внесением питательных элементов в зону корневой системы каждого растения, которые представлены в основном капельными и локальными низконапорными системами. Капельные системы, наряду с достоинствами, имеют и недостатки, относящиеся, в основном, к необходимости тщательной очистки оросительной воды и смеси воды с минеральными удобрениями. К преимуществам локальных низконапорных систем следует отнести низкие энергозатраты, увеличенные проходные размеры водовыпусков, возможность внесения с поливной водой растворенных органических удобрений, в том числе продуктов жизнедеятельности скота и типы.

В системах орошения животноводческие стоки смешивают с поливной водой в необходимых пропорциях, для чего используются водоёмы-смесители, инь-екторы для ввода удобрений в оросительную сеть, эжекторы как средства смешения.

Однако указанные способы имеют ряд серьёзных недостатков, ограничивающих их использование при подготовке удобрительной смеси других составов, в

частности птичьего помёта, которые, как известно, по сравнению с животноводческими стоками, содержит более ценные питательные вещества.

В связи с вышеизложенным, проведение исследований, направленных на решение проблем связанных с разработкой локальной низконапорной оросительной сети с технологически обоснованной системой смешения птичьего помёта с поливной водой и подачи смеси для удобрительных поливов овощных культур в условиях защищенного грунта, является актуальной задачей.

Степень разработанности темы. При выращивании сельскохозяйственных культур как в открытом так и в защищенном грунте, в вегетационный период проводят удобрительные поливы. Подкормку осуществляют в основном минеральными азотными и фосфорными удобрениями, иногда подкормка производится стоками крупного рогатого скота (КРС) или птичьим помётом. Оросительные системы, оборудованные механизмами для внесения стоков и птичьего помета, применяются реже из-за отсутствия эффективной технологии внесения и смешения стоков и помёта с водой.

Головным институтом в РФ по разработке систем орошения животноводческими стоками и птичьим помётом является НИИССВ «Прогресс». Проблемой внесения на поля животноводческих стоков занимались такие учёные как Д.П. Гостшцев, Л.П. Овцов, Л.А. Музыченко, И.В. Величко, А.М. Бондаренко, В.И. Большаков, Ю.Н. Буряк, Г.Т. Амбросов, В.П. Смирнов и др. В то же время использование ценного высокоэффективного удобрения — птичьего помёта в смеси с оросительной водой для удобрительных поливов при выращивании овощных культур в условиях защищенного грунта изучено недостаточно, являлось основанием для выполнения настоящих исследований.

Цель работы — научное обоснование и разработка технологии подготовки птичьего помёта для орошения овощных культур в условиях защищенного грунта.

Задачи исследований: - изучить состояние существующих систем смешения и внесения птицеводческих стоков с поливной водой для орошения;

- разработать технологический процесс подготовки птичьего помёта для удобрительных поливов в защищенном грунте (на примере культурооборота томата и огурца);

- выполнить натурные экспериментальные исследования с целью выявления влияния удобрительных поливов на урожайность томата в первом обороте и огурца во втором;

- разработать теоретические основы расчёта низконапорной оросительной сети и элементов смесителя для условий защищенного грунта, при удобрительных поливах овощных культур смесью поливной воды и птичьего помёта, на основе материалов экспериментальных исследований;

- экономическая оценка удобрительных поливов смесью птичьего помёта и поливной воды овощных культур в условиях защищенного грунта в сравнении с существующими способами подкормки минеральными удобрениями.

Научная новизна работы. В работе научно обоснованы:

- технологический процесс подготовки и внесения смеси птичьего помёта и поливной воды при удобрительных поливах в условиях защищенного грунта;

- экспериментальные математические зависимости для определения параметров системы смешения для заданной подсасываемой смесителем величины внесения птичьего помёта при выращивании овощных культур;

- теоретические основы расчёта низконапорной локальной оросительной сети при удобрительных поливах смесью поливной воды и птичьего помёта, геометрические и гидравлические параметры струйного смесителя.

Теоретическая п практическая значимость работы. Теоретические расчёты систем удобрительных поливов смесью поливной воды и птичьего помёта выполнены на основании полученных результатов экспериментальных исследований, которые используются эксплуатационными и проектными организациями.

Методология и методы исследований. Теоретические результаты получены с помощью известных методов расчёта мелиоративных систем с использова-

нием материалов полевых исследований выполненных согласно рекомендациям акад. С.И. Литвинова и теории планирования эксперимента В.А. Вознесенского.

Положения, выносимые на защиту:

- технологический процесс и технические решения создания локальной низконапорной оросительной сети для подачи птичьего помёта при удобрительных поливах;

- экспериментальные математические зависимости по определению геометрических и гидравлических параметров смесителя и норм внесения птичьего помёта при выращивании овощных культур в условиях защищенного грунта;

- теоретические основы расчёта низконапорной локальной оросительной сети при удобрительных поливах смесью поливной воды и птичьего помёта.

Степень достоверности в апробация результатов подтверждается достаточным объёмом расчётных данных, высокой степенью точности результатов теоретических и экспериментальных исследований, патентом №2448450 РФ, МПК А01 С23/04. Основные положения диссертации апробированы на ВВЦ, получена золотая медаль и диплом за разработку нюконапорной оросительной системы. Во втором этапе Всероссийского конкурса на лучшую работу среди студентов, аспирантов и молодых ученых вузов МСХ РФ по Южному федеральному округу, получен диплом в номинации «Технические науки». На научно-практических конференциях и семинарах ФГБОУ ВПО НГМА «Пути повышения эффективности орошаемого земледелия» (2009 г.), «Экологические проблемы природопользования в мелиоративном земледелии» (2009 г.), «Мелиорация и водное хозяйство (2010 г.), «Ресурсосберегающие экологически устойчивые технологии в сельском хозяйстве» (2011 - 2012 г).

Материалы диссертации опубликованы в 10 научных работах, в том числе в изданиях, рекомендованных ВАК Минобрнауки РФ - 3. Общий объём опубликованных работ составляет 4,60 п. л., из которых 2,95 п.л. принадлежит автору.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность работы, степень её достоверности, теоретическая и практическая значимость, методология и методы исследований, положения выносимые на защиту, степень достоверности и апробация результатов диссертационной работы.

В первой главе «Достоинства и недостатки существующих оросительных систем для внесения животноводческих стоков и птичьего помёта на поля орошения» приводится обзор существующих технологий и способов орошения, обеспечивающих полив с одновременным внесением питательных веществ в корневую зону каждого растения. В настоящее время как в РФ так и за рубежом имеются попытки внесения животноводческих стоков КРС и помёта птицеводческих ферм, более дешевых по сравнению с минеральными удобрениями, быстродействующих, имеющих высокое содержание такие питательные вещества как азот, фосфор, калий и ценные микроэлементы, медь, марганец, цинк, кобальт.

Способы внесения усложняют технологию выращивания сельскохозяйственных культур, вследствие чего, использование стоков в жидком виде ограниченно и практически отсутствует в вегетационный период. Описание способов внесения птичьего помёта в жидком виде с использованием локальных видов оросительных систем, в литературных источниках крайне ограничено.

Предлагаемые в литературе авторами (Д.П. Гостшцев, Л.А. Музыченко, И.В. Величко, A.M. Бондаренко, В.И. Большаков, Г.Т. Амбросов) системы смешения имеют так же ряд серьёзных недостатков и для стоков птицеводства практически не применяются. Необходимость разработки более совершенных способов смешения животноводческих стоков с водой применительно к птичьему помёту и внесение их на поля орошения, позволило определить цель настоящей работы.

Во второй главе «Технологический процесс подготовки птичьего помёта для удобрительных поливов томата в первом и огурцов во втором оборотах для условий защищенного грунта» описаны особенности выращивания томата и огурца, поливные нормы, способы и количество внесения жидкого помёта. На основе су-

ществующих способов внесения помёта при удобрительных поливах предлагается разработанная система локальной низконапорной оросительной сети с установкой для подачи удобрений, состоящей из центробежного насоса 1, подающего по напорному трубопроводу 2 с расходом С*0 поливную воду в смеситель 5, всасывающий трубопровод которого соединен трубопроводом 10 с ёмкостью 11, содержащей перебродивший птичий помёт (рисунок 1). Подготовленный раствор помёта с расходом ()] поступает в смеситель и смешивается с водой. Смесь воды и птичьего помёта по трубопроводу 18 подается в низконапорную ёмкость 21, в которой поддерживается постоянный уровень высотой 0,8-1,2 м относительно поверхности орошаемой площади. Из ёмкости смесь поступает по распределительному трубопроводу 15 в поливные трубопроводы 16 и водовыпуски 17 участка орошения через фильтрующий элемент 13. Контроль расхода осуществляется объёмным способом, контроль давлений в системе - манометрами Но, Н¡, Н2.

В главе разработана технологическая карта культурооборота томата и огурца, сроки основных операций приведены в таблице 1.

Таблица 1 - Основные технологические операции при выращивании культурооборота томата и огурца с использованием птичьего помёта

Операции Качественные показатели Сроки и условия выполнения операций

Посев семян томата на рассаду Глубина заделки 1-2 см I декада февраля

Высадка рассады томата 50 тыс. раст./га II декада марта

8 вегетационных удобрительных поливов с фертигацией Расчётная доза удобрений по азоту II декада марта -I декада июля

Уборка урожая вручную II декада июля

Посев семян огурца для рассады в зимней теплице вручную I декада июня

Высадка рассады огурца 35тыс. раст./га П декада июля

Восемь вегетационных удобрительных поливов с фертигацией Расчётная доза удобрений по азоту II декада июля -1-П декада октября

Выборочный сбор урожая вручную 1-Ш декада сентября

Уборка урожая вручную I декада октября

Для расчёта величины подачи объёма птичьего помёта в вегетационный период в агрохимической лаборатории РосНИИПМ выполнен анализ почвы и помёта, исходя из которого определён объём помёта на планируемую урожайность.

Распределитель!! ый

1- центробежный погружной насос; 2 - напорный трубопровод подачи рабочей воды в смеситель; 3,9 - расходомеры; 4,12,19 - задвижки; 5 - смеситель; 6,7,8 - манометры; 10 - трубопровод подачи птичьего помёта в смеситель; 11 - ёмкость с жидким птичьим помётом; 13 - фильтр; 14 - трубопровод промывки фильтра; 15 - распределительный труборовод; 16 - поливные грубопроводы; 17 - водо-выпуски; 18 - трубопровод подачи смеси в низконапорную ёмкость; 20,22 - пьезометры; 21 - низконапорная емкость. Рисунок 1 - Схема локальной низконапорной оросительной сети с установкой для подачи удобрений

(патент №2448450)

В третьей главе «Условия, методика проведения и результаты экспериментальных исследований» приводится описание опытного участка, методика, результаты исследований и их анализ.

Исследуемый участок состоял из четырёх грядок в защищенном грунте общей площадью 0,23 га. На двух грядках выращивался томат (575 растений) в первом обороте и огурец (400 растений) во втором обороте. Удобрительные поливы проводились смесью помёта с водой. На оставшихся двух грядках также выращивался томат в первом обороте и огурец во втором в том же количестве, с внесением минеральных удобрений. Исследования проводились с целью определения поступающего в смеситель расхода растворимого помёта в зависимости от напоров системы смешения 0.1 =/(Но, Н¡, Н

В полевых исследованиях задача оптимизации факторов решалась методами теории планирования эксперимента. В качестве факторов приняты напор на входе в смеситель со стороны подсасываемого птичьего помёта Но, напор насоса Н}, напор смесителя Н^ (см. рисунок 1).

В качестве выходной функции принят подсасываемый смесителем расход О]. Проведено две группы опытов, первая группа для выявления степени влияния каждого фактора Н0, Ни Н2 на расход и вторая для получения зависимости от наиболее влиятельных факторов.

Матрица планирования и результаты первой группы опытов представлены в таблице 2.

Таблица 2 - Матрица планирования и результаты первой группы опытов

№ опы та Напор перед смесителем Х,/Н0 Напор цен-тробежно- . го насоса, Х/Н, Напор смесителя Хз/Н2 Фактические значения факторов, м Подсасываемый смесителем расход помета Ql, кг/с

Н0, м Н], м И2, м

1 2 3 4 5 6 7 8

1 + + 0 0,9 25 2,0 2,8

2 + - 0 0,9 15 2,0 1,4

3 - + 0 0,5 25 2,0 2,6

4 - - 0 0,5 15 2,0 2,0

и

продолжение таблицы 2

1 2 3 4 5 6 7 8

5 + 0 + 0,9 20 2,5 1,4

6 + 0 - 0,9 20 2,5 2,3

7 - 0 + 0,5 20 2,5 1,3

8 - 0 - 0,5 20 1,5 1,6

9 0 + + 0,7 25 2,5 3,0

10 0 + - 0,7 25 1,5 4,1

11 0 - + 0,7 15 2,5 1,0

12 0 - - 0,7 15 1,5 1,7

13 0 0 0 0,7 20 2,0 2,2

14 0 0 0 0,7 20 2,0 2,2

Напоры Но, Н], Н2 регулировались задвижками 4, 12, 19 и измерялись тарированными образцовыми манометрами, расход Ql определялся объёмным способом.

В результате математической обработки полученных по расходу Q¡ данных выведена математическая зависимость с учётом статистической значимости.

= 0,8 + 0,048*! + 0,28л:2 + ОД 8х3 (1)

По полученному уравнению построена ранжировочная кривая исследуемых факторов, характеризующих степень влияния на подсасываемый расход, каждого фактора Х2(Л}) = 36% Х3(Нз) = 23%, Х,(Н0) = 6%.

Для дальнейшего поиска оптимальных значений напоров проведена вторая группа опытов по факторам, напору центробежного насоса Н](х^) и напору смесителя Н2(хз) с изменёнными интервалами варьирования. Фактор Но застаби-лизирован на величине 0,5 м. Матрица планирования величины факторов и критерий <2; показаны в таблице 3.

Математическая обработка результатов исследований, представленных в таблице 3, дала возможность получить зависимость с учётом статистической значимости:

= 3,69 + 0,ЗХ2 - 0,3 7Х3 - 0,4\Х2г + 0,20Хз (2)

Таблица 3 - Матрица планирования и результаты второй группы опытов

№ опыта Напор насоса, м Н,(Х2) Напор смесителя, м ЩХз) Фактическое значение факторов, м Подсасываемый смесителем расход £>/ кг/с

Я/ н2

1 + + 30 7,0 3,25

2 - - 20 3,0 2,85

3 + - 30 3,0 5,00

4 - + 20 7,0 3,00

5 0 + 25 7,0 3,80

6 0 - 25 3,0 3,85

7 0 0 25 5,0 3,90

8 0 0 25 5,0 3,92

Уравнение 2 методами линейной алгебры переведено в каноническую форму Й -3,57 = -0,41^2 + 0,2Х*, (3)

по которой построены изолинии равных подсасываемых расходов от 1 до 5 кг/с в зависимости от напора рабочего насоса Н) и напора смесителя Я^ (рисунок 2).

Иг,М

Рисунок 2 - Номограмма для определения напоров центробежного насоса Н] и смесителя Н2 в зависимости от расходов помёта О,}

При практическом использовании изолиний по графику рисунка 2 имеется возможность определять напоры дня любой величины подсасываемого расхода от 1 до 5 кг/с.

По величине с использованием изолиний рисунка 2, определяются напоры центробежного насоса и смесителя в пределах исследуемых интервалов для Н} (5-30 м) и Н2 (3-7 м) (таблица 4).

Таблица 4 - Зависимость величины подсасываемого помета от напоров /// и Щ

Расход помёта на входе в смеситель Qi, кг/с Напор центробежного насоса, м Напор смесителя, м Принятый расход насоса Q0 (кг/ч) при ао=ОД1 Суммарный расход смесителя Q2 (кг/ч) Возможность одновременного орошения высаживаемых растений из расчёта 2г=5 кг/ч/растение

min max min max

1,0 4,0 8 3,0 7,0 10,0 11,0 8461

2,0 5,0 14 3,0 7,0 10,0 12,0 9230

3,0 10,0 19 3,0 6,1 10,0 13,0 10000

4,0 13,0 22 3,0 6,0 10,0 14,0 10800

5,0 20,0 30 3,0 4,5 10,0 15,0 11538

При проведении экспериментальных исследований на участке площадью 0,23 га с количеством выращиваемого томата 575 пгг. и огурца 400 шт., получен урожай соответственно 0,72 т и 0,55 т, что в перерасчёте на га составляет 63,3 т томата и 48,5 т огурца, при этом израсходовано птичьего помёта на подкормку томата 477,5 кг и огурца 403,5 кг или в пересчёте на га 50,4 т и 41,5 т соответственно, с использованием минеральных удобрений 55,8 т томата и 44,4 т огурца.

В четвёртой главе «Расчёт подачи величины птичьего помёта, геометрических и гидравлических параметров смесителя» проведён расчёт по определению необходимого количества птичьего помёта на планируемую урожайность томата 70 т/га и огурца 60 т/га. Расчёт проведён по наиболее токсичному питательному элементу - азоту.

Кроме того, по исходным данным, на основании литературных источников и выполненных экспериментальных исследований для подсасываемого помёта от

1 - струйный смеситель; 2 - всасывающий трубопровод; 3 - фильтр; 4 - задвижка; 5 - манометр Рисунок 3 - Струйный смеситель (общий вид)

1 до 5 кг/с, определены геометрические и гидравлические параметры системы смешения (рисунок 3), скорость истечения из насадка У0, диаметр сопла смесителя с1о, расход центробежного насоса (¿о-, коэффициент смешения а0, количество выращиваемых растений, время необходимое для подачи всей массы помёта, процентное содержание азота в смеси, которые могут быть использованы для выращивания томата и огурца (таблица 5). Расчётные данные для выращивания ! огурца не приведены, т.к. методика расчёта аналогична, а многие параметры равнозначны.

В случае проведения расчёта по фосфору или калию возможен дефицит азота. В настоящей работе данного расчёта не проводилось, т.к. он аналогичен расчёту проведённому по азоту.

Таблица 5 - Зависимость необходимой годовой массы помёта от напоров насоса и смесителя при выращивании томата

Напор насоса Я/ , м (сред ний) Напор смесителя Н2, м (средний) Скорость в сопле Уо, м/с Диа метр сопла мм Расход воды во, кг/с Коэффициент смешения, Оо Расход смеси Ог. кг/с Возможное количество растений п, шт. из расчета 5 кг/шт. Занимаемая площадь 8, м2 Годовая масса помета при планируемой урожайности томата 70 т/га Мп, кг Время выдачи помёта 1, час Процентное содержание азота в смеси N3, %

Расход помёта на входе в смеситель 0]-1,0 кг/с

20 2 15,84 10 1,24 - 0,8 2,24 1723 345 2415 0,66 0,18

15 2,79 0,35 3,79 2915 583 4081 1,13 0,10

20 4,97 0,20 5,97 4592 918 6429 1,78 0,06

25 4 17,71 10 1,39 0,71 2,39 1838 367 2569 0,71 0,16

15 3,12 0,32 4,12 3169 633 4431 1,23 0,09

20 5,56 0,18 6,56 5046 1009 7063 1,96 0,06

30 6 19,4 10 1,52 0,65 2,52 1938 387 2709 0,75 0,16

15 3,42 0,29 4,42 3400 680 4760 1,32 0,09

20 6,09 0,16 7,09 5453 1090 7630 2,12 0,05

Расход помёта на входе в смеситель (¿1 — 5,0 кг/с

35 2 20,96 10 1,64 3,04 ~ 6,64 5107 1021 7150 0,39 0,30

15 3,70 1,35 8,70 6692 1338 9366 0,52 0,22

20 6,58 0,75 11,58 8907 1781 12468 0,69 0,17

40 4 22,41 10 1,75 2,85 6,75 5192 1038 7266 0,40 0,29

15 3,95 1,26 8,95 6884 1376 9632 0,53 0,22

20 7,03 0,71 12,03 9253 1850 12955 0,72 0,16

45 6 23,7 10 1,86 2,68 6,86 5276 1055 7385 0,41 0,29

15 4,18 1,19 9,18 7061 1412 9886 0,54 0,21

20 7,44 0,67 12,44 9569 1913 13396 0,74 0,16

- = ¿5 II 62 = 61+0, » ^ И Мп = 7 • 5" мп ы 0,02-100

0,0013 5-3600 ° а

В пятой главе «Экономическое обоснование культурооборота томата и огурца в защищенном грунте» приводится экономическая эффективность и энергетическая оценка томата и огурца в защищенном грунте.

При расчёте экономической эффективности предлагаемой технологии возделывания томата и огурца в защищенном грунте использовались методики ВНИИОЗ, Волгоградского ГАУ и др.

Экономическая эффективность возделывания томата и огурца в защищенном грунте определялась на основании расчётных данных, по затратам.

На основании исходных и экспериментальных данных установлено, что для получения 63,3 т томата и 48,5 т огурца необходимо внести в почву N - 486 кг/га, Р205 - 420,3 кг/га, К20 -264,6 кг/га. Исходя из того, что на 1 августа 2013 года цена аммиачной селитры составила 18 тыс. руб./т, аммофоса (Марка А) -30 ты. руб./т и хлористого калия 12 тыс. руб./т, для получения запланированного урожая томата и огурца в культурообороте израсходовано на приобретение удобрений 33,4 тыс. руб./га.

При принятых оптовых ценах на томаты 10000 руб./т и огурца 10000 руб./т на 01.08.2013 г. рассчитана выручка от реализации полученной продукции и доход.

Для определения эффективности культурооборота томата и огурца проведена экономическая оценка применения удобрений.

Данные по расчёту экономической эффективности культурооборота томата и огурца приводятся в таблице 6.

Таблица 6 - Экономическая эффективность культурооборота томата и огурца

Показатели Предлагаемая технология Используемая технология

Урожайность (томат, огурец), т/га 111,8 100,2

Выручка от реализации, тыс. руб./га 1118 1002

Общие затраты, тыс. руб./га 431,66 464,4

Чистый доход, тыс. руб./га 686,4 537,6

Анализ экономической эффективности культурооборота томата и огурца в зависимости от используемых удобрений показал, что чистый доход на варианте с применением птичьего помёта составил при возделывании томата и огурца

686,4 тыс. руб./га, при внесении минеральных удобрений чистый доход снижается на 25,6 %.

Энергетический метод расчёта позволяет дополнить и существенно расширить возможности экономического анализа и способствует поиску энергоэффективных технологий и систем.

Расчёт затрат энергии на выращивание томата и огурца выполнен с использованием технологических карт.

Результаты энергетической оценки культурооборота томата и огурца приводятся в таблице 7.

Из данных таблицы 7 видно, что валовая энергия урожайности с учётом побочной продукции томата - 171,0 ГДж/га, огурца -152,8 ГДж/га, в целом по культурообороту - 161,9 ГДж/га. Коэффициент энергетической эффективности с учётом побочной продукции на варианте с использованием птичьего помёта при выращивании томата-1,3, огурца-1,6.

Таблица 7- Энергетическая оценка культурооборота томата и огурца

Показатели Предлагаемая технология Используемая технология Отклонение, %

Общая по культурообороту

Урожайность в пересчёте на сухое вещество, т/га 6,1 6,1 -

Выход энергии в основном продукте, ГДж/га 94,0 94,0 -

Приращение валовой энергии, ГДж/га 45,7 25,3 44,7

Затраты совокупной энергии на возделывание и уборку, ГДж/га 48,3 68,7 -42,4

Выход энергии в основном продукте с учетом побочной продукции, ГДж/га 161,9 161,9 -

Коэффициент энергетической эффективности 0,9 0,4 61,2

Коэффициент энергетической эффективности с учётом побочной продукции 1,5 0,8 42,4

Приращение валовой энергии с учётом побочной продукции, ГДж/га 70,3 57,7 17,9

Энергоемкость 1 т продукции 8,0 11,4 -41,9

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. В настоящее время стоки, в том числе и гггичий помёт, вносятся как в жидком виде, так и в сухом, но существующие способы внесения, как правило, усложняют технологический процесс выращивания сельскохозяйственных культур, вследствие чего использование птичьего помёта ограничено из-за отсутствия возможности внесения, в качестве подкормок с поливной водой.

2. Птичий помёт, является эффективным, недорогим и быстродействующим удобрением, способствующим активному росту, цветению, образованию завязей овощных культур.

3. Разработанный технологический процесс внесения птичьего помёта с поливной водой позволяет рекомендовать для использования локальную низконапорную сеть с системой смешения птичьего помёта и поливной воды для удобрительных поливов по размерам выходных диаметров водовыпусков 1+1,2 мм, диаметрам поливных трубопроводов 12-15 мм, напору в голове системы 0,8-1,2 м, процентному содержанию наиболее токсичного питательного вещества - азота в поливной смеси 0,03-0,05% независимо от содержания азота в помёте.

4. По результатам экспериментальных исследований определены величины необходимых напоров для использования исследованной системы смешения, для напора на входе в смеситель Но=0,5+0,9 м, напора на выходе из смесителя #2=3+7 м и напора центробежного насоса Н; =20+30 м и степени их влияния на расход помёта <2; при входе в смеситель, Но—6%, Н]= 36%, Н2=23%. Построены изолинии равных расходов ^ , позволяющие для любой величины в пределах от 1 до 5 кг/с определять необходимые величины наиболее влияющих параметров //у и

5. Выполненным расчётом, на основе литературных, исходных и экспериментальных данных, определены для планируемой урожайности томата 70 т/га и огурца 60 т/га, необходимая масса помёта на расчётную площадь с учётом полученных величин подсасываемого расхода 1+ 5 кг/с, диаметр сопла смесителя

с10 10+20 мм, скорость выхода поливной воды из сопла У0, 15+20 м/с, расход центробежного насоса ()о, 1,3+7,5 кг/с, суммарный расход смесителя 0,2, 2,3+12,5 кг/с, количество высаживаемых растений п (2+10 тыс. шт.), годовое время выдачи (0,5+2,0 часа) и процентное содержание азота в смеси Ыа (0,05+0,3%).

6. Анализ экономической и энергетической эффективности культурооборо-та томата и огурца в зависимости от используемых удобрений показал, что дополнительные затраты связанные с применением минеральных удобрений находятся в пределах от 8,84 до 21,46 тыс. руб./га. Чистый доход культурооборота на варианте с применением птичьего помета составил 686,4 тыс.руб./га. При внесении минеральных удобрений чистый доход снижался на 537,6 тыс.руб./га. Коэффициент энергетической эффективности с учётом побочной продукции на варианте с использованием птичьего помёта при выращивании томата - 1,3, огурца -1,6.

Рекомендуется:

1. Использование полученных результатов рекомендуется в крупных хозяйствах при выращивании овощных культур с необходимостью увеличения напора в распределительном трубопроводе до 1,4-1,5 м и расширения напорно-расходной характеристики насоса, для увеличения массы подачи смеси помёта с водой в сеть и водовыпуски.

2. Результаты исследований могут быть использованы при выращивании овощных культур в теплицах и открытом грунте при наличии локальной низконапорной сети и смесителя для удобрительных поливов.

Перспективы дальнейшей разработки темы:

- с целью сокращения энергоёмкости и увеличения площадей для выращиваемых культур с использованием локальной низконапорной оросительной системы, необходимо провести расчёт параметров элементов подготовки помёта при круглосуточном орошении;

- для расширения диапазона наличия содержания питательных веществ во всасывающем трубопроводе смесителя, следует выполнил, расчёт подсасываемого расхода по азоту, фосфору и калию в смеси при содержании их в возможных количествах;

- на основе полученных расчетных данных, необходимо экспериментально установить изменение расхода в водовыпусках по длине трубопровода для разработки рекомендаций по установлению размеров поливных площадей.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

в изданиях, рекомендуемых ВАК РФ:

1. Дегтярева, К.А. Расчетные параметры насадок локальной мелкоструйной низконапорной оросительной сети для условий закрытого грунта [Электронный ресурс]/ К.А. Дегтярева, Е.Д. Павлюкова, Ю.С. Уржумова // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета. - 2011. - №73 (09). - Режим доступа: htto://ei .kubagro.ni/2011 /09/pdf/34.ndf

2. Дегтярева, К.А. Низконапорные оросительные системы для полива овощных и плодовых культур [Электронный ресурс]/ К.А. Дегтярева// Полигематиче-ский сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета. - 2013. - №86 (02). - Режим доступа: http ://ei .kubagro.ru/2013/02/pdf/52.pdf

3. Дегтярева К.А. Режимы орошения огурца при капельном орошении в условиях поймы Нижнего Дона [Электронный ресурс]/ К.А. Дегтярева, С.А. Тарасьянц // Научный журнал Российского НИИ проблем мелиорации. -2013. - №1(09). Режим доступа: http://www.rosruipm-sm.ru/archive?n=lOO&id^-l 10

патенты:

4. Пат. №2448450. Российская Федерация, МПК А01 С23/04. Установка для подачи удобрений в оросительную сеть / Е.А. Чайка, К.А. Дегтярева, Д.Н.Кольжанов, С.А. Тарасьянц; заявитель и патентообладатель ФГБОУ ВПО «Новочеркасская государственная мелиоративная академия» - № 2008111757/13; заявл. 27.03.08; опубл. 27.04.2012г, Бюл. №12.

в других гаданиях:

5. Майорова К.А. Система локального низконапорного орошения для выращивания овощей / К. А Майорова, Ю.С. Уржумова // Технологии и средства механизации в АПК: сб. науч. тр. сотрудников факультета механизации НГМА/ ФГОУ ВПО «Новочеркасская гос. мелиорат. академ.». - Новочеркасск, 2009. -С. 46-50.

6. Майорова К.А. Система локального орошения томатов в Ростовской области / К. А. Майорова, Ю.С. Уржумова // Технологии и средства механизации в АПК: сб. науч. тр. сотрудников факультета механизации НГМА/ ФГОУ ВПО «Новочеркасская гос. мелиорат. академ.», - Новочеркасск, 2009. - С. 185-186.

7. Дегтярева К.А. Реконструкция оросительной сети ОАО «Янтарное» Мартыновского Района Ростовской области / К.А. Дегтярева, Ю.С. Уржумова // Машины и оборудование природообустройства и защиты окружающей среды: сб. науч. тр./ ФГОУ ВПО «Новочеркасская гос. мелиорат. академ.». - Новочеркасск, 2010.-Том5-С. 72-77.

8. Дегтярева К.А. Капельная система орошения для плодовых и овощных культур компании НЕТАФИМ (Израиль) / К.А. Дегтярева, Ю.С. Уржумова // Машины и оборудование природообустройства и защиты окружающей среды: сб. науч. тр./ ФГОУ ВПО «Новочеркасская гос. мелиорат. академ.». - Новочеркасск, 2010. - Том 5 - С. 78-81.

9. Дегтярева К.А. Расчет гидравлических параметров локальной мелкоструйной оросительной сети / К.А. Дегтярева, Е.А. Баранова // Машины и оборудование природообустройства и защиты окружающей среды: сб. науч. тр./ ФГБОУ ВПО «Новочеркасская гос. мелиорат. академ.». - Новочеркасск, 2011. -Том 6-С. 113-117.

10. Дегтярева К.А. Экономическая и энергетическая оценка применения удобрений и подкормки при капельном поливе/ К.А. Дегтярева // Машины и оборудование природообустройства и защиты окружающей среды: сб. науч. тр./ ФГБОУ ВПО «Новочеркасская гос. мелиорат. академ.». - Новочеркасск, 2012. -Том 7-С. 37-40.

Подписано в печать 11.2013 Формат 60x84 у^

Объем уч. изд. 1 п.л. Тираж 110 экз. Заказ № 925

Отдел оперативной полиграфии ФГБОУ ВПО НГМА, 346428, г. Новочеркасск, ул. Пушкинская, 111.

Текст научной работыДиссертация по сельскому хозяйству, кандидата технических наук, Дегтярева, Карина Александровна, Новочеркасск

Министерство сельского хозяйства Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Новочеркасская государственная мелиоративная академия»

ДЕГТЯРЕВА КАРИНА АЛЕКСАНДРОВНА

ТЕХНОЛОГИЯ ПОДГОТОВКИ ПТИЧЬЕГО ПОМЁТА ДЛЯ ОРОШЕНИЯ ОВОЩНЫХ КУЛЬТУР В УСЛОВИЯХ ЗАЩИЩЁННОГО ГРУНТА

Специальность 06.01.02 - Мелиорация, рекультивация и охрана земель

Научный руководитель - доктор технических наук, профессор

Тарасьянц Сергей Андреевич

04201452050

На правах оукописи

Диссертация на соискание учёной степени кандидата технических наук

Новочеркасск - 2013

ОГЛАВЛЕНИЕ

С.

ВВЕДЕНИЕ...............................................................................................................5

1 ДОСТОИНСТВА И НЕДОСТАТКИ СУЩЕСТВУЮЩИХ ОРОСИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ ДЛЯ ВНЕСЕНИЯ

ЖИВОТНОВОДЧЕСКИХ СТОКОВ И ПТИЧЬЕГО ПОМЁТА НА ПОЛЯ ОРОШЕНИЯ..........................................................................................................10

1.1 Оросительные системы с использованием животноводческих стоков.......10

1.2 Птичий помёт и способы его внесения при удобрительных поливах.........12

1.3 Способы смешения животноводческих стоков и птичьего помёта

с поливной водой.............................................................................................16

1.4. Нормы внесения животноводческих стоков и птичьего помёта.................21

1.5 Существующие режимы орошения водой и помётом...................................24

1.6 Особенности транспортировки помёта по трубопроводам..........................28

Выводы по главе......................................................................................................33

2 ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС ПОДГОТОВКИ ПТИЧЬЕГО ПОМЁТА ДЛЯ УДОБРИТЕЛЬНЫХ ПОЛИВОВ ТОМАТА В ПЕРВОМ ОБОРОТЕ И ОГУРЦОВ ВО ВТОРОМ ОБОРОТЕ

ДЛЯ УСЛОВИЙ ЗАЩИЩЁННОГО ГРУНТА...............................................35

2.1 Технологический процесс культурооборота томата и огурца

в защищенном грунте.......................................................................................35

2.1.1 Особенности выращивания томатов ...........................................................35

2.1.2 Особенности выращивания огурца..............................................................38

2.2 Технологический процесс культурооборота томата и огурца в защищенном грунте*.................................................................................................................40

2.3 Технологический процесс подготовки птичьего помёта для удобрительных поливов овощей в защищенном фунте с помощью разработанной системы смешения............................................................................................................48

2.3.1 Система подготовки помёта перед орошением...........................................49

Выводы по главе......................................................................................................54

3 УСЛОВИЯ, МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ И РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ............................................55

3.1 Методика проведения экспериментальных исследований...........................5В

3.2 Результаты опытов и анализ экспериментальных исследований................62

Выводы по главе......................................................................................................70

4 РАСЧЁТ ПОДАЧИ ВЕЛИЧИНЫ ПТИЧЬЕГО ПОМЁТА, ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ И ГИДРАВЛИЧЕСКИХ

ПАРАМЕТРОВ СМЕСИТЕЛЯ...........................................................................72

4.1 Первый оборот. Расчёт подачи птичьего помёта для выращивания томатов...............................................................................................................75

4.2 Второй оборот. Расчёты подачи птичьего помёта для выращивания огурца.................................................................................................................81

Выводы по главе......................................................................................................86

5 ЭКОНОМИМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ КУЛЬТУРООБОРОТА

ТОМАТА И ОГУРЦА В ЗАЩИЩЕННОМ ГРУНТЕ....................................87

5.1 Экономическая эффективность и энергетическая оценка культурооборота

томата и огурца в защищенном грунте...........................................................87

Выводы по главе......................................................................................................95

Заключение..............................................................................................................96

Рекомендуется.........................................................................................................97

Перспективы дальнейшей разработки темы........................................................98

Список литературы.................................................................................................99

Приложение А. Патент.........................................................................................115

Приложение Б. Диплом и медаль за разработку низконапорной оросительной

системы...................................................................................................................118

Приложение В. Диплом за лучшую научную работу среди студентов, аспирантов и молодых ученых вузов Минсельхоза России по Южному федеральному округу во II этапе Всероссийского конкурса в номинации «Технические науки»............................................................................................120

Приложение Г. Анализ почвы и помёта эколого-аналитической лаборатории

ФГБНУ «РосНИИПМ».........................................................................................122

Приложение Д. Акты внедрения.........................................................................129

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы исследования. Южный федеральный округ является основным постановщиком овощей, фруктов, винограда и других сельскохозяйственных культур РФ. Известно, что при выращивании сельскохозяйственных культур используются различные виды орошения, от локальных способов с малыми оросительными нормами (до 500 м /га) до крупных дождевальных систем с высоконапорным закрытым трубопроводом и оросительными нормами до 2-3 тыс. м3/га. При возрастающем дефиците водных и энергетических ресурсов, для полива, как правило, применяются локальные способы орошения с одновременным внесением питательных элементов в зону корневой системы каждого растения, которые представлены в основном капельными и локальными низконапорными системами. Капельные системы, наряду с достоинствами, имеют и недостатки, относящиеся, в основном, к необходимости тщательной очистки оросительной воды и смеси воды с минеральными удобрениями. К преимуществам локальных низконапорных систем следует отнести низкие энергозатраты, увеличенные проходные размеры водовыпусков, возможность внесения с поливной водой растворенных органических удобрений, в том числе продуктов жизнедеятельности скота и птицы.

В системах орошения животноводческие стоки смешивают с поливной водой в необходимых пропорциях, для чего используются водоёмы-смесители, иньекторы для ввода удобрений в оросительную сеть, эжекторы как средства смешения.

Однако указанные способы имеют ряд серьёзных недостатков, ограничивающих их использование при подготовке удобрительной смеси других составов, в частности птичьего помёта, которые, как известно, по сравнению с животноводческими стоками, содержит более ценные питательные вещества.

В связи с вышеизложенным, проведение исследований, направленных на решение проблем связанных с разработкой локальной низконапорной оросительной сети с технологически обоснованной системой смешения птичьего помёта с поливной водой и подачи смеси для удобрительных поливов овощных культур в условиях защищённого грунта, является актуальной задачей.

Степень разработанности темы. При выращивании сельскохозяйственных культур как в открытом так и в защищенном грунте, в вегетационный период проводят удобрительные поливы. Подкормку осуществляют в основном минеральными азотными и фосфорными удобрениями, иногда подкормка производится стоками крупного рогатого скота (КРС) или птичьим помётом. Оросительные системы, оборудованные механизмами для внесения стоков и птичьего помета, применяются реже из-за отсутствия эффективной технологии внесения и смешения стоков и помёта с водой.

Головным институтом в РФ по разработке систем орошения животноводческими стоками и птичьим помётом является НИИССВ «Прогресс». Проблемой внесения на поля животноводческих стоков занимались такие учёные как Д.П. Гостищев (1998), Л.П. Овцов (1998), Л.А. Музыченко (1998), И.В. Величко (1978), A.M. Бондаренко (2010), В.И. Большаков (1981), Ю.Н. Буряк (1982), Г.Т. Амбросов (2010), В.П. Смирнов (2011) и др. В то же время использование ценного высокоэффективного удобрения - птичьего помёта в смеси с оросительной водой для удобрительных поливов при выращивании овощных культур в условиях защищённого грунта изучено недостаточно, являлось основанием для выполнения настоящих исследований.

Цель работы - научное обоснование и разработка технологии подготовки птичьего помёта для орошения овощных культур в условиях защищённого грунта.

Для достижения поставленной цели сформулированы следующие Задачи исследовании:

- изучить состояние существующих систем смешения и внесения птицеводческих стоков с поливной водой для орошения;

- разработать технологический процесс подготовки птичьего помёта для удобрительных поливов в защищённом грунте (на примере культурооборота томата и огурца);

- выполнить натурные экспериментальные исследования с целью выявления влияния удобрительных поливов на урожайность томата в первом обороте и огурца во втором;

- разработать теоретические основы расчёта низконапорной оросительной сети и элементов смесителя для условий защищённого грунта, при удобрительных поливах овощных культур смесью поливной воды и птичьего помёта, на основе материалов экспериментальных исследований;

- экономическая оценка удобрительных поливов смесью птичьего помёта и поливной воды овощных культур в условиях защищённого грунта в сравнении с существующими способами подкормки минеральными удобрениями.

Научная новизна работы. В работе научно обоснованы:

- технологический процесс подготовки и внесения смеси птичьего помёта и поливной воды при удобрительных поливах в условиях защищённого грунта;

- экспериментальные математические зависимости для определения параметров системы смешения для заданной подсасываемой смесителем величины внесения птичьего помёта при выращивании овощных культур;

- теоретические основы расчёта низконапорной локальной оросительной сети при удобрительных поливах смесыо поливной воды и птичьего помёта, геометрические и гидравлические параметры струйного смесителя.

Теоретическая и практическая значимость работы. Теоретические расчёты систем удобрительных поливов смесью поливной воды и птичьего помёта выполнены на основании полученных результатов экспериментальных исследований, которые используются эксплуатационными и проектными организациями.

Методология и методы исследований. Теоретические результаты получены с помощью известных методов расчёта мелиоративных систем с использованием материалов полевых исследований выполненных согласно

рекомендациям акад. С.И. Литвинова и теории планирования эксперимента В.А. Вознесенского.

Кроме того использована нормативная литература ГОСТ 24026 - 80 «Исследовательские испытания», ГОСТ 7.32 - 2001 «Отчет о научно - исследовательской работе».

Положения, выносимые на защиту:

- технологический процесс и технические решения создания локальной низконапорной оросительной сети для подачи птичьего помёта при удобрительных поливах;

- экспериментальные математические зависимости по определению геометрических и гидравлических параметров смесителя и норм внесения птичьего помёта при выращивании овощных культур в условиях защищенного грунта;

- теоретические основы расчёта низконапорной локальной оросительной сети при удобрительных поливах смесыо поливной воды и птичьего помёта.

Степень достоверности и апробация результатов подтверждается достаточным объёмом расчётных данных, высокой степенью точности результатов теоретических и экспериментальных исследований, патентом №2448450 РФ, МПК А01 С23/04 (приложение А). Основные положения диссертации апробированы на ВВЦ, получена золотая медаль и диплом за разработку низконапорной оросительной системы (приложение Б). Во втором этапе Всероссийского конкурса на лучшую работу среди студентов, аспирантов и молодых ученых вузов МСХ РФ по Южному федеральному округу, получен диплом в номинации «Технические науки» (приложение В). На научно-практических конференциях и семинарах ФГБОУ ВПО НГМА «Пути повышения эффективности орошаемого земледелия» (2009 г.), «Экологические проблемы природопользования в мелиоративном земледелии» (2009 г.), «Мелиорация и водное хозяйство (2010 г.), на международных научно-практических конференциях «Ресурсосберегающие экологически устойчивые технологии в сельском хозяйстве» (Шумаковские чтения совместно с заседаниями секции РАСХН, 2011г., 2012 г.), «Локальные мелиорации малых агроугодий» (2011 - 2012г.г.).

Материалы диссертации опубликованы в 10 научных работах, в том числе в изданиях, рекомендованных ВАК Минобрнауки РФ - 3. Общий объём опубликованных работ составляет 4,60 п. л., из которых 2,95 п.л. принадлежит автору.

Личный вклад автора в получении результатов изложенных в диссертационной работе заключается в обработке и анализе существующих литературных источников, в обосновании методики проведенных исследований, в разработке теоретических основ расчета системы удобрительных поливов овощных культур, в разработке технологического процесса и технологических решений использования исследованной оросительной сети при выращивании овощных культур, в экономическом обосновании использования птичьего помета при удобрительных поливах овощных культур, в принятом заключении, перспективах дальнейшего развития темы, в рекомендациях производству.

Структура и объемы диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, 5 глав, заключения, перспективах дальнейшего развития темы, рекомендаций производству и приложений. Работа изложена на 114 страницах машинописного текста и включает в себя 25 рисунков, 21 таблицу, 5 приложений, список использованной литературы из 161 наименований, включая 13 иностранных источников.

1 ДОСТОИНСТВА И НЕДОСТАТКИ СУЩЕСТВУЮЩИХ ОРОСИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ ДЛЯ ВНЕСЕНИЯ ЖИВОТНОВОДЧЕСКИХ СТОКОВ И ПТИЧЬЕГО ПОМЁТА

НА ПОЛЯ ОРОШЕНИЯ

1.1 Оросительные системы с использованием животноводческих стоков

Животноводческие стоки вносятся на поля с помощью дождевальных установок, по бороздам, кротово-внутрипочвенным, а также мобильными средствами, которые экономически оправданы, хотя имеют многочисленные недостатки. При работе на пересеченной местности, известно, что трубопроводная подача и внесение дождевальными установками осложнено [11, 50, 61, 85, 96, 100, 103, 147, 148].

Полив бороздами и полосами возможен при наличии трубопроводных систем, но известно что, дождевальная техника получила более широкое распространение. Дождевание жидким навозом наиболее распространённый способ, так как много преимуществ по сравнению с иными способами внесения [141]: повышает урожайность сельхоз культур; позволяет вносить смешанный с водой навоз а так же, автоматизировать забор, транспортировку и распределение по полю навоза, снизить затраты, повысить качество распределения по участку.

При орошении разжиженным навозом широко применяется дождевание как в странах СНГ, так и дальнем зарубежье [4, 29, 55, 57, 89, 90, 122, 133, 138, 139, 141] с предварительным разделением навоза на фракции [118, 119].

Используемые для дождевания участки делят на три группы:

- передвижные, из разборных трубопроводов, передвижных насосных станций и мобильных дождевальных аппаратов;

- полустационарные, при стационарных оросительных сетях и передвижной дождевальной техники;

- стационарные, как правило с дальнеструйными дождевальными аппаратами.

Установки первой группы рекомендуются двухконсольными агрегатами и специальными водовыпусками, конструкция которых дана в работе [70], позволяющая вносить навоз влажностью 96% с частицами размером до 10 мм, кроме того, в таком агрегате исключается попадание поливного раствора на кабину машиниста.

В установках второй группы используются колесные дождевальные трубопроводы ДКН-80 [117], позволяющие производить полив разбавленным жидким навозом, с содержанием твёрдых включений размером до 10 мм и влажностью 96 %.

В работе с навозом широко используются дальнеструйные аппараты ДДН-30 и ДДН-70 при влажности 92 % с частицами до 20 мм.

Аппараты такого вида равномерно распределяют питательные вещества по длине струи, что соответствует современным агротехническим требованиям. Испытания дождевальных установок показали, что аппараты с резиновым соплом при пропуске твёрдых включений наиболее подходящие для внесения навоза. Сопло с1(■) =15 мм при напоре 35-40 м пропускает твёрдые включения с диаметром 20-25 мм [117].

В Германии успешно используются дождевальные машины типа Фрегат при поливе животноводческими стоками влажностью до 99 % и диаметром частиц более 2,5 мм [16].

В работе [113] имеются рекомендации для использования широкозахватных дождевальных машин типа «Днепр» при поливе подготовленным навозом, при этом необходимо устройство санитарных зон для защиты поливной смеси.

В работе [113] приводится таблица с оценкой применимости дождевальных аппаратов при круглогодовом внесении жидкого навоза, с помощью

которой выбирают машину в зависимости от условий, вида подготовки и годовых объёмов.

Установки третьей группы пока не используются