Краткий ответ
Инжектор удобрений подаёт концентрированный раствор удобрений в поливную воду с регулируемым расходом. Инжекторы Вентури недороги, но чувствительны к давлению; пропорциональные инжекторы с водяным приводом поддерживают заданное соотношение без электричества; электрические дозирующие насосы с датчиками EC и pH обеспечивают наиболее точную автоматизированную фертигацию. Устанавливайте любой инжектор после устройства защиты от обратного потока и фильтра, а после инжектора размещайте защитный сетчатый фильтр.
Что такое фертигация и для чего нужен инжектор удобрений?
Фертигация — это внесение растворённых удобрений через систему орошения, при котором вода и питательные вещества поступают в корневую зону вместе, часто и небольшими дозами. Инжектор удобрений — устройство, которое подаёт концентрированный раствор удобрений в поливной трубопровод с регулируемым расходом, превращая обычную воду в питательный раствор на пути к капельницам.
Определение фертигации простое, но оборудование варьируется от небольшого встроенного инжектора удобрений на садовой капельной трубке до многоканальных систем фертигации с компьютерным управлением, которые дозируют несколько маточных растворов и кислоту, поддерживая EC и pH в узких пределах. В этом руководстве объясняется, как работает каждый тип инжектора, где он применяется и как его устанавливать, калибровать и обслуживать. Если вы уже выбрали тип и хотите рассчитать расход впрыска и каналы дозирования, сразу перейдите к материалу о расчёте параметров системы фертигации.
Зачем использовать фертигацию вместо гранулированных удобрений?
Точная фертигация доставляет питательные вещества к активным корням именно тогда, когда они нужны культуре. При капельном орошении это обычно даёт несколько практических преимуществ:
- Более эффективное использование питательных веществ. Частое внесение небольшими дозами снижает вымывание по сравнению с несколькими внесениями гранулированных удобрений в больших дозах, особенно на песчаных почвах и в субстратах.
- Управление питанием по фазам роста. За один день можно перейти от состава для вегетативного роста к составу для плодоношения, например повысить содержание калия для томатов или земляники после завязывания плодов.
- Меньше трудозатрат и уплотнения почвы. Не нужны проходы техники для разбрасывания удобрений.
- Необходимость при беспочвенном выращивании. В гидропонике и при выращивании на субстратах система внесения удобрений с поливом является единственным источником питания растений, поэтому точное дозирование обязательно.
Обратная сторона — ошибка дозирования одновременно затрагивает все растения в зоне. Поэтому качественная система фертигации включает средства измерения, сигнализацию и защиту от обратного потока, а не только инжектор.
Какие типы инжекторов удобрений существуют?
Существует четыре основные группы устройств для внесения удобрений с поливом. Каждая предлагает своё соотношение стоимости, точности, потребности в энергии и уровня автоматизации.
Инжекторы Вентури
Инжектор Вентури имеет суженную горловину, в которой при прохождении воды создаётся разрежение, втягивающее раствор удобрений из бака. Инжекторы Вентури не имеют движущихся частей и недороги, поэтому широко применяются в узлах внесения удобрений для капельного орошения и в качестве элемента впрыска во многих автоматических установках фертигации. Их недостаток заключается в том, что всасывание, а следовательно, и дозировка меняются в зависимости от давления и расхода в трубопроводе; кроме того, они вызывают заметную потерю давления. Для компенсации этого в автоматических установках каждый канал с инжектором Вентури оснащён клапаном и управляется по показаниям EC и pH.
Пропорциональные инжекторы с водяным приводом
Пропорциональный инжектор использует поток поливной воды для привода поршня или мембраны, которые вводят концентрат в фиксированном соотношении, например 1:100. Поскольку дозирование следует за расходом воды, при изменении расхода соотношение остаётся примерно постоянным, а электричество не требуется. Такие устройства хорошо подходят для внесения удобрений в системах орошения небольших хозяйств, питомников и теплиц, использующих один состав питательного раствора. Ограничения — заданный диапазон соотношений для каждой модели, максимальный расход через отдельное устройство и износ уплотнений.
Электрические дозирующие насосы
Мембранные или поршневые дозирующие насосы вводят маточный раствор под управлением таймера или контроллера. В сочетании с датчиками они образуют автоматизированную систему дозирования: контроллер считывает EC и pH ниже по потоку и регулирует работу каждого насоса. Контроллер pH с дозирующим насосом — самый простой вариант, используемый отдельно для дозирования реагента при коррекции pH щелочной воды. Многоканальные установки, применяемые в промышленных теплицах и на фабриках растений, часто называют системами дозирования питательных веществ или химических реагентов.
Баки для порционного приготовления раствора и байпасные баки
Самый старый метод — смешать удобрения в баке для фертигации и подать раствор насосом либо направить часть потока через находящийся под давлением бак с удобрениями. Баки для порционного приготовления раствора обеспечивают стабильную EC и широко используются в гидропонике с рециркуляцией. Простые байпасные баки недороги, но концентрация раствора в них непрерывно снижается по мере растворения удобрений, поэтому они подходят только для случаев, когда точность дозирования не критична.
Чем отличаются типы инжекторов удобрений?
| Тип | Потребность в электропитании | Точность дозирования | Автоматизация | Типичное применение |
|---|---|---|---|---|
| Байпасный бак | Отсутствуют | Низкая; концентрация со временем снижается | Отсутствуют | Периодические подкормки, плодовые сады с простыми программами питания |
| Инжектор Вентури с ручным управлением | Не требуется; используется перепад давления | Средняя; зависит от давления | Низкие | Небольшие системы капельного орошения, полевые участки |
| Инжектор Вентури с клапанами и контролем EC/pH | Электропитание небольшой мощности для контроллера и повысительного насоса | Хорошая | Высокая плотность | Теплицы, крупные системы капельного орошения |
| Пропорциональный инжектор с водяным приводом | Отсутствуют | Хорошая в пределах номинального диапазона расхода | От низкой до умеренной | Питомники, небольшие теплицы, один состав питательного раствора |
| Электрический дозирующий насос с контроллером | Сетевое или надёжное автономное электропитание | Высокая плотность | Высокая плотность | Гидропоника, фабрики растений, промышленные системы фертигации |
| Бак для порционного приготовления раствора | Электропитание насоса | Высокая после смешивания | Умеренная | Системы с рециркуляцией, небольшие гидропонные хозяйства |
Какая система фертигации подходит вашему хозяйству?
Выбор оптимального инжектора удобрений для капельного орошения зависит главным образом от масштаба хозяйства, количества составов питательного раствора и чувствительности культуры к ошибкам дозирования.
- Системы фертигации для приусадебных участков и любительские капельные линии: обычно достаточно небольшого инжектора Вентури или пропорционального инжектора удобрений, установленного в магистрали после устройства защиты от обратного потока и фильтра.
- Небольшие хозяйства и питомники с одним составом питательного раствора: один или два пропорциональных инжектора с водяным приводом либо инжектор Вентури с ручным управлением и расходомером.
- Открытые поля и плодовые сады с разрозненными участками: мобильная установка, перемещаемая между насосными точками, например прицепная мобильная установка для полива и внесения удобрений или мобильная автоматическая установка для внесения удобрений.
- Теплицы, выращивание на субстратах и гидропонике: многоканальная автоматическая установка с каналами удобрений A и B, каналом кислоты, датчиками EC и pH и программированием полива по зонам, например наша умная установка фертигации с дозирующим насосом.
Целевые значения EC и pH для разных культур приведены в нашем руководстве по питательным растворам, EC и pH в гидропонике.
Как правильно установить инжектор удобрений в систему капельного орошения?
Правильное размещение защищает источник воды, инжектор и капельницы. Типичная последовательность оборудования от источника воды до поля:
- Насос или водопровод с манометром.
- Защита от обратного потока. Обратный клапан или устройство защиты от обратного потока того типа, который требуется местными нормами, чтобы раствор удобрений не мог попасть обратно в скважину, централизованный водопровод или поверхностный водоём за счёт сифонного эффекта. Во многих юрисдикциях для внесения химических веществ через систему орошения требуются специальные устройства; уточните местные требования.
- Основной фильтр, подобранный с учётом источника воды. Фильтровальные станции рассматриваются в нашем руководстве по фильтрам для орошения.
- Инжектор удобрений или установка фертигации с расходомером, позволяющим проверять дозу относительно объёма воды.
- Узел смешивания, например статический смеситель или смесительный бак, после которого в автоматических системах устанавливают датчики EC и pH.
- Защитный сетчатый фильтр после точки впрыска для улавливания нерастворённых удобрений или осадка.
- Зональные клапаны и регуляторы давления перед капельными трубками. См. руководство по клапанам для орошения.
Предусмотрите блокировку работы инжектора по состоянию поливного насоса, чтобы впрыск автоматически прекращался при остановке насоса или снижении расхода. Это предотвращает заполнение труб концентрированным удобрением или его обратное поступление в бак маточного раствора.
Какие удобрения можно использовать для фертигации?
Следует использовать только полностью водорастворимые марки удобрений, предназначенные для фертигации. Обычно применяют кальциевую селитру, калиевую селитру, монокалийфосфат, сульфат магния, сульфат калия, мочевину и аммиачную селитру там, где они разрешены, а также хелатные микроэлементы. Жидкие концентраты удобрений удобнее применять с инжектором жидких удобрений, поскольку их не нужно растворять на месте.
В концентрированном виде храните кальцийсодержащие удобрения отдельно от сульфатов и фосфатов. Их смешивание в одном баке маточного раствора приводит к образованию нерастворимого осадка, который засоряет инжекторы и фильтры капельных линий. Поэтому промышленные установки используют отдельные баки A и B; это подробно объясняется в руководстве по расчёту параметров, ссылка на которое приведена выше. При использовании нового сочетания всегда проводите пробу в банке: смешайте маточные растворы в чистой воде в соотношении, соответствующем впрыску, и проверьте, не появляется ли помутнение.
Как откалибровать инжектор удобрений?
Даже у качественных инжекторов точность дозирования меняется по мере износа уплотнений и изменения давления. Выполняйте калибровку при установке, смене удобрения и далее по регулярному графику. Широко применяются два практических метода:
- Объёмный метод: измерьте, сколько концентрата инжектор забирает из мерной ёмкости за время прохождения известного объёма воды, затем рассчитайте фактическое соотношение.
- Метод по EC: измерьте EC воды при выключенном впрыске, затем при включённом. Разница должна соответствовать ожидаемому повышению EC для данного удобрения и концентрации.
В автоматических системах сверяйте показания встроенных датчиков EC и pH с откалиброванным портативным прибором и повторно калибруйте их по установленному графику. Записывайте результаты каждой калибровки, чтобы своевременно выявлять дрейф показаний.
Какое обслуживание требуется системе фертигации?
- Ежедневно: проверяйте уровни в баках маточных растворов, сетки всасывающих фильтров и состояние сигнализации; убедитесь, что показания EC и pH находятся в заданном диапазоне.
- Еженедельно: очищайте всасывающие фильтры, проверяйте трубки и фитинги на утечки и кристаллические отложения, а также промывайте инжектор чистой водой в конце каждого цикла фертигации.
- Ежемесячно: проверяйте уплотнения, уплотнительные кольца круглого сечения и мембраны; выполняйте проверку калибровки.
- Каждый сезон: заменяйте изнашиваемые детали по графику поставщика, полностью очищайте баки маточных растворов и промывайте капельные трубки.
При работе с кислотами и концентрированными удобрениями используйте соответствующие средства защиты, храните их раздельно и маркируйте каждый бак. Линии дозирования кислоты должны быть изготовлены из химически совместимых материалов.
Что следует уточнить перед покупкой системы внесения удобрений с инжектором?
Перед запросом коммерческих предложений на оборудование для внесения удобрений в капельную систему или на полноценные промышленные системы фертигации подготовьте:
- Пиковый расход в самой большой зоне и рабочее давление
- Количество зон и составов питательного раствора, а также сведения о том, различаются ли культуры по зонам
- Анализ воды, включая EC, pH и щёлочность
- Сведения о доступности электропитания на объекте
- Перечень удобрений, которые вы планируете использовать, — жидких или твёрдых
- Требуемое управление: ручное, по таймеру или полностью автоматическое по EC/pH с удалённым мониторингом
Mars Vertical Farm производит оборудование для фертигации и водоподготовки в Шанхае, имеет 20+ лет производственного опыта, систему менеджмента качества ISO 9001 и продукцию с маркировкой CE. Ознакомьтесь с ассортиментом оборудования для орошения, фертигации и водоподготовки или пришлите нам данные о расходе по зонам и анализ воды, чтобы получить предложение по фертигации.
