Краткий ответ
Рассчитывайте систему фертигации по пиковому расходу воды в самой крупной зоне полива: подсчитайте капельницы, умножьте их количество на расход одной капельницы и добавьте запас. Затем подберите каналы дозирования, способные подавать каждый маточный раствор с расходом, равным расходу воды, делённому на коэффициент разведения маточного раствора. Обычно нужны два канала удобрений (A и B) и один канал кислоты для регулирования pH, с запасом производительности примерно 25–50%.
От чего зависит производительность системы фертигации?
Узел фертигации смешивает концентрированный маточный раствор удобрений с поливной водой, чтобы вода на выходе имела целевые значения EC (электропроводности — косвенного показателя концентрации питательных веществ) и pH. Его производительность определяется тремя показателями:
- Пиковый расход воды в самой крупной зоне, поливаемой одновременно, в m³/h.
- Коэффициент разведения маточного раствора, например 1:100, который показывает, сколько маточного раствора нужно ввести на литр воды.
- Количество отдельных маточных растворов, которые необходимо хранить раздельно; оно определяет число каналов дозирования.
Общая площадь хозяйства влияет лишь косвенно. Для хозяйства площадью 5 гектаров с поливом по десяти небольшим зонам может подойти менее производительный узел, чем для теплицы площадью 2 гектара с двумя крупными зонами.
Шаг 1: как рассчитать пиковый расход воды в зоне?
Умножьте количество капельниц в самой крупной зоне на расход одной капельницы.
Пример: в зоне теплицы установлено 2,000 капельниц с расходом 2 L/h каждая, что даёт 4,000 L/h, или 4 m³/h. Добавьте около 10% на разброс расхода капельниц и промывку и рассчитывайте систему примерно на 4.4 m³/h.
Для систем NFT или рециркуляционных систем используйте расход потока, подаваемого насосом в каналы, либо расход подпиточной воды, поступающей в бак с питательным раствором, — в зависимости от того, какой из этих потоков обрабатывает дозирующий узел. В нашем руководстве по системам NFT, DWC и системам с голландскими вёдрами (Dutch bucket) приведены типичные расходы раствора в каналах.
Шаг 2: сколько маточного раствора должен подавать каждый канал?
Разделите расход воды в зоне на коэффициент разведения маточного раствора.
- При расходе 4.4 m³/h (4,400 L/h) и разведении маточного раствора 1:100 каждый канал удобрений должен подавать около 44 L/h.
- При разведении 1:200 требуемая подача снижается примерно до 22 L/h, но маточный раствор более концентрированный и его труднее приготовить, особенно в холодной воде.
Подбирайте инжекторы так, чтобы в обычном режиме они работали примерно на 50–80% максимальной производительности. Это оставляет запас для повышения EC по мере роста растений и последующего полива более крупных зон. В данном примере при разведении 1:100 разумным выбором будет канал с номинальной производительностью около 60–80 L/h.
Шаг 3: сколько каналов дозирования мне нужно?
В большинстве коммерческих систем используется от трёх до пяти каналов:
- Канал A: кальциевая селитра и хелат железа.
- Канал B: фосфаты, сульфаты (например, сульфат магния и сульфат калия) и микроэлементы.
- Канал кислоты: азотная или фосфорная кислота для снижения pH и нейтрализации бикарбонатной щёлочности.
- Дополнительный канал C: дополнительное удобрение, например калий для стадии плодоношения, или второй состав питания для другой культуры.
- Дополнительный канал щёлочи: гидроксид калия при очень мягкой воде и необходимости повысить pH.
Растворы A и B хранят раздельно, поскольку в концентрированном виде кальций реагирует с сульфатами и фосфатами, образуя нерастворимый осадок, который засоряет капельницы и приводит к потере питательных веществ. После разбавления поливной водой эти компоненты можно безопасно смешивать.
Какой тип инжектора выбрать?
| Тип инжектора | Как это работает | Преимущества | Ограничения | Типичное применение |
|---|---|---|---|---|
| Инжектор Вентури | Перепад давления втягивает маточный раствор в магистраль | Нет движущихся частей, низкая стоимость | Вызывает потери давления; без регулирования подача меняется вместе с давлением в магистрали | Полевые установки, небольшие теплицы с автоматическими клапанами на каждом канале |
| Пропорциональный инжектор с водяным приводом | Поток воды приводит в движение поршень, который вводит раствор в фиксированной пропорции | Не требует электричества; дозирование пропорционально расходу воды | Фиксированная пропорция для каждого устройства; ограниченный диапазон расхода | Небольшие объекты, простые составы питания |
| Электрический дозирующий насос | Мембранный или поршневой насос под управлением контроллера EC/pH | Точное дозирование, легко автоматизировать | Требует электропитания и обслуживания клапанов и мембран | Теплицы, фабрики растений |
| Бак для порционного приготовления раствора | Удобрение смешивается с водой в баке, затем раствор подаётся насосом | Понятный принцип работы, стабильная EC | Большие баки; медленная смена составов питания | Рециркуляционные системы, небольшие хозяйства |
Шаг 4: как регулировать EC и pH?
Начните с лабораторного анализа исходной воды. Наиболее важны два показателя:
- EC исходной воды. Удобрения повышают её. Если целевое значение EC составляет 2.0 mS/cm, а у воды оно уже равно 0.5, удобрения могут добавить только 1.5. При высокой EC исходной воды или повышенном содержании натрия, хлоридов либо бора рассмотрите водоподготовку, например с помощью промышленной установки обратного осмоса, и смешивание обратноосмотической воды с исходной.
- Щёлочность (бикарбонаты). Именно она, а не исходный pH, определяет необходимое количество кислоты. Для жёсткой воды с высокой щёлочностью нужен более производительный канал кислоты.
Для регулирования установите датчики EC и pH после узла смешивания — смесительного бака или встроенного в трубопровод статического смесителя, — чтобы показания отражали параметры полностью перемешанного раствора. На ответственных линиях используйте дублирующие датчики, настройте аварийные сигналы при превышении верхнего и нижнего пределов с остановкой полива и выполняйте калибровку по установленному графику: обычно еженедельно для pH и раз в одну-две недели для EC.
Какие целевые значения EC и pH типичны для разных культур?
| Культура | Типичная EC (mS/cm) | Типичный pH |
|---|---|---|
| Салат и листовая зелень | 1.2–1.8 | 5.5–6.2 |
| Базилик и пряные травы | 1.0–1.6 | 5.5–6.5 |
| Садовая земляника | 1.2–2.0 | 5.5–6.2 |
| Огурец | 1.8–2.5 | 5.5–6.2 |
| Томат | 2.0–3.5 | 5.5–6.5 |
Это исходные диапазоны. Корректируйте значения с учётом сорта, стадии роста, уровня освещения и показателей дренажного раствора.
Шаг 5: как подобрать насос и рассчитать давление?
Поливной насос должен обеспечивать пиковый расход воды в зоне при давлении, достаточном для покрытия следующих составляющих:
- Рабочее давление капельниц (для капельного полива часто около 1–2 bar; уточняйте по техническому паспорту капельницы)
- Потери на трение в магистральных, распределительных и поливных трубопроводах
- Перепад высот между насосом и самой высокой капельницей
- Потери давления на фильтрах (рассчитывайте для загрязнённого, а не чистого фильтра) и клапанах
- Потери давления на инжекторах, особенно значительные у инжекторов Вентури
Установите фильтрацию перед точкой ввода растворов для защиты инжекторов, а после неё добавьте мелкоячеистый сетчатый фильтр для улавливания возможного осадка. Для выбора основного фильтра см. сравнение дисковых, песчаных и сетчатых фильтров.
Какое оборудование подходит для разных хозяйств?
- Теплицы и фабрики растений: автоматический узел с каналами дозирования, регулированием EC/pH и расписанием полива по зонам, например наша умная установка фертигации с интеллектуальным дозированием.
- Открытые поля и плодовые сады с несколькими участками: мобильный комплекс для полива и внесения удобрений, который можно буксировать между точками подключения к насосам.
- Объекты без подключения к электросети: система полива и внесения удобрений с приводом от двигателя внутреннего сгорания.
Ознакомьтесь со всем ассортиментом оборудования для полива, фертигации и водоподготовки или пришлите нам схему зон, тип капельниц и анализ воды, чтобы получить предложение с расчётом оборудования.
