Фертигация что это такое Что такое фертигация и какие удобрения для нее используют

Поскольку плунжер имеет возможность перемещения с высокой скоростью, количество его двойных ходов превышает уровень, который считается технологически и экономически оправданным для поршневых насосов. Это открывает двери для создания насосов меньшего размера и массы, при этом они успешно обеспечивают необходимую гидравлическую мощность.

Что такое фертигация и какие удобрения для нее используют?

Фертигация – это система орошения, которая представляет собой интерес как для фермеров, так и для садоводов. В данной статье мы подробно рассмотрим, что такое фертигация, как она работает в контексте капельного полива, а также дадим детализированный обзор необходимого оборудования и норм расхода, включая инсектициды. Особое внимание будет уделено удобрениям, которые применяются в этой системе.

Что это такое?

С древних времён земледельцы, огородники и садоводы пришли к выводу о необходимости внесения удобрений в почву с целью поддержания высокой продуктивности. На протяжении многих столетий проводились эксперименты с различными химическими составами удобрений. Однако лишь недавно произошел сдвиг в подходе к их применению — всё чаще переходят с твердых добавок на жидкие. Так и была внедрена фертигация — уникальный метод внесения питательных веществ в почву, который позволяет рассчитывать на высокие урожаи и экономическую целесообразность. Впервые данное решение было внедрено в 1970-е годы в Израиле.

В Израиле была разработана система капельного орошения для пустынных земель. Этой системе было логично добавить удобрения и другие необходимые вещества именно в процессе полива. Технология быстро распространилась и в другие страны, где фертигацию стали использовать на миллионах гектаров сельскохозяйственных угодий. Площадь, охваченная этой технологией, продолжает расти с каждым годом. Все органические и минеральные компоненты предварительно смешиваются, что позволяет максимально эффективно доставить их к корневой системе растений.

Что касается норм расхода инсектицидов, то они зависят от конкретного препарата. Например, популярный инсектицид Актару применяют с расчетом 0,4 кг на гектар при высоте стеблей до 1 метра. Если стебли превышают указанную высоту, то количество препарата следует увеличить вдвое. Для Превикур Энерджи норма составляет 3 литра на гектар.

При использовании инсектицидов необходимо в первую очередь следовать инструкциям производителей, а в случае возникновения любых сомнений следует проконсультироваться с опытными агрономами.

Преимущества фертигации

С каждым годом количество площадей, где применяется фертигация, увеличивается, что объясняется множеством ее преимуществ. Рассмотрим все они подробнее.

Более эффективное усваивание удобрений растениями

При внесении минеральных удобрений традиционными методами, такими как разбросной и локальный способы, достичь качественного и равномерного распределения невозможно. В результате в почве образуются участки с избыточным удобрением. Однако благодаря системе фертигации, где питательные вещества поставляются адресно, растения усваивают их практически полностью, что приводит к заметному снижению количества необходимых подкормок.

Минимизация негативного воздействия на окружающую среду

Питательный раствор при фертигации aplicируется точно в прикорневую зону растений, что обеспечивает практически полное усвоение микроэлементов корнями. Вследствие этого очень небольшое количество удобрений попадает в глубокие слои почвы и в дренажные сети, что значительно снижает вероятность выщелачивания почвы.

Снижение себестоимости единицы продукции

Фертигация требует меньшего количества удобрений и снижает трудозатраты, так как процесс полностью автоматизирован. Это ведет к уменьшению себестоимости конечного продукта. Кроме того, поддержание оптимального уровня влажности и стабильной концентрации необходимых веществ в почве положительно сказывается на урожайности.

Возможность удобрения на поздних периодах роста

Подкормка агрокультур важна на всех этапах роста. Однако во второй половине вегетационного периода традиционные методы внесения удобрений становятся трудновыполнимыми. Тут на помощь приходит фертигация.

Снижение требований к грунту

Благодаря капельному способу внесения удобрений появилась возможность использовать менее продуктивные, а зачастую и непродуктивные почвы, такие как склоновые, песчаные и засоленные.

Снижение требований к физико-химическим параметрам удобрений

Фертигация делает менее важными параметры удобрений, такие как размер гранул, гранулометрический состав, гигроскопичность и слеживаемость, так как в любом случае удобрения готовятся в растворенном виде.

Недостатки фертигации

Несмотря на все вышеперечисленные достоинства, фертигация не является идеальным решением, и у неё есть недостатки. Людям, решившим применить этот метод, необходимо быть осведомленными об этих недостатках. Итак, давайте рассмотрим их.

Сложность высчитывания состава и дозировки удобрений

Фертигация насыляет почву питательными элементами только в зоне корней, что увеличивает риск негативных последствий при неправильной дозировке удобрений. Обычного анализа почвы может быть недостаточно — необходимо учитывать множество факторов, включая состав и кислотность воды, а также потребности растений в определенных элементах. Некорректный подбор удобрений может более всего нарушить кислотный баланс почвы, поэтому внедрение данной технологии возможно только при наличии квалифицированных специалистов.

Постоянный контроль наличия микроэлементов в грунте

Некоторые микроэлементы, например бор, могут быстро привести к неблагоприятным последствиям даже при небольших отклонениях от нормы. Это может вызвать отравление растений. Существует также опасность вытеснения одного элемента другим при его избыточном количестве, как это происходит, например, в паре марганец/железо.

Засоряемость системы

Некоторые минеральные удобрения, либо их смеси, могут образовывать нерастворимые осадки, засоряющие систему орошения. Например, при использовании фосфорных удобрений может понадобиться периодически добавлять ортофосфорную кислоту в систему для поддержания необходимого кислотного баланса. В любом случае после завершения цикла фертигации насосы и оборудование необходимо очищать, что обычно осуществляется путем постепенного снижения концентрации удобрений до нуля.

Дополнительные затраты на оборудование

Хотя система капельного орошения базируется на стандартных компонентах, переход на фертигацию требует приобретения дополнительных элементов и оборудования.

Ограниченность выбора удобрений и более высокая цена

Также специфика процесса фертигации ставит определенные ограничения на выбор удобрений. К тому же стоит отметить, что такие удобрения, особенно комплексные, имеют более высокую стоимость.

Фертигация садов весной

Фертигация, или подача необходимого объема воды и питательных веществ по фенофазам роста растения к корневой системе, становится всё более популярным методом удобрения различных культур.

Фертигация представляет собой способ внесения жидких удобрений, пестицидов, ядохимикатов в процессе полива. Эффективность этого метода позволяет значительно увеличить усвоение питательных веществ растениями, так как снижаются непродуктивные потери удобрений благодаря их более полному поглощению.

Процесс поглощения питательных элементов корнями может быть как пассивным (неметаболическим), так и активным (метаболическим). Пассивное поглощение происходит за счет диффузии катионов и анионов из внешнего раствора в эндодерму корней. Активное поглощение требует затрат энергии метаболических процессов, связанных с обменом ионов.

Известно, что растения лучше всего усваивают вещества, растворенные в воде (в почвенном растворе). При этом они тратят больше энергии на освобождение элементов, адсорбированных на поверхности почвенных коллоидов, и плохо воспринимают элементы из твердо растворимых солей. Элементы, которые крепко фиксированы в почве, становятся практически недоступными для усвоения растениями.

Механизмы поглощения минеральных веществ листьями аналогичны процессам в корневой системе. Существует взаимосвязь между корневым и внекорневым питанием, где возможности некорневых подкормок положительно сказываются на развитии корневой системы. В то же время увеличение поступления минеральных веществ через корни способствует общему улучшению ростовых показателей растений.

При внесении в почву минеральных комплексных удобрений с использованием фертигации необходимо растворы сухих удобрений в воде для получения жидкого концентрированного питания. Такого рода раствор называется маточным.

Маточный раствор вводится в поливную воду в пропорции не превышающей 0,3%. Во время фертигации обычно применяются хорошо растворимые в воде сухие удобрения, но также существуют возможности для использования жидких форм этих же удобрений.
Процесс фертигации должен соответствовать следующим условиям:
1. Дозирующие устройства должны обеспечивать подачу минеральных компонентов в поливную воду с заданной частотой и в необходимых количествах.
2. Концентрация удобрений в поливной воде должна не превышать 0,2–0,3% в жаркую и сухую погоду. При прохладной или дождливой погоде уровень может подняться до 0,5%. При добавлении жидких удобрений в воду при подготовке к зяблевой вспашке концентрация раствора может достигать 2–3%.
3. Необходимо предотвратить самотечный сброс маточного и рабочего растворов за пределы орошаемой площади.

Фертигация осуществляется через систему капельного орошения с помощью инжекторов, смесительных баков и компьютерных фертигационных систем. Такой подход предоставляет производителям массу преимуществ, однако также имеет свои недостатки.

Основным преимуществом фертигации является возможность предварительного смешивания органических и минеральных удобрений, что позволяет равномерно доставлять питательные вещества в прикорневую систему, тем самым обеспечивая их быстрое и полное усвоение растениями.

Недостатки фертигации

Недостатками данной технологии могут стать проблемы с определением дозировки удобрений, поскольку наличие питательных веществ непосредственно в корневой зоне растений увеличивает риск передозировки, что негативно сказывается на культурах. Еще одним важным моментом является необходимость контролировать кислотность воды, поскольку она может оказывать отрицательное влияние на показатели pH почвы.

Различные модели портативных почвенных pH-метров

Некоторые минеральные удобрения и их смеси могут образовывать в водной среде осадок, что приводит к засорению магистральной системы, что потребует ее дальнейшей промывки (как правило, непосредственно после завершения каждого цикла растворы постепенно сводятся к нулю).

Чаще всего засорение системы возникает при использовании фосфорных удобрений, поэтому в данную систему орошения периодически необходимо добавлять ортофосфорную кислоту. Таким образом, предпочтение отдается азотным удобрениям, таким как: калиевая и аммиачная селитра, карбамид, тогда как такие вещества, как хлорид калия, нитроаммофоска и суперфосфат вовсе не применяются из-за образования осадка.

Станция фильтрации с инжектором для внесения удобрений

Это обстоятельство, безусловно, сказывается на повышенной цене вышеупомянутых растворимых удобрений, особенно сортов комплексного назначения.

На сегодняшний день химическая промышленность предлагает специальные водорастворимые удобрения, в том числе хелатные (некоторые их разновидности могут содержать повышенное количество фосфора), к которым, помимо аммиачной, калиевой и натриевой селитры, при необходимости добавляются различные составляющие, предотвращающие образование осадков. Такой вид удобрений не только позволяет растениям усваивать 90% питательных веществ, но и не вступает в химические реакции с почвой, оставаясь с ней нейтральным.

Фертигация также может использовать готовые многокомпонентные удобрения. Этот метод является самым простым, так как в большинстве случаев используется один продукт. Однако использование готовых смесей также приносит некоторые недостатки. Во-первых, этот способ может быть немного дороже, чем составление питательных растворов из простых удобрений. Во-вторых, может быть сложно найти продукт, который полностью соответствует индивидуальным потребностям. При использовании многокомпонентных удобрений сложно говорить о комплексном обеспечении растений всеми необходимыми питательными веществами. В случае если состав N, P и K можно подобрать, часто Mg там представлено в минимальном количестве, как и микроэлементы. Кроме того, во многих продуктах высокое содержание мочевины в форме азота, что чаще всего не является предпочтительным вариантом для фертигации. Очень немногие продукты содержат кальций, который, будучи применённым с весны, положительно сказывается на качестве плодов.

В качестве альтернативы можно рассмотреть комбинацию простых удобрений. Этот подход немного сложнее, поскольку требует смешивания нескольких продуктов в различных пропорциях, но он имеет свои преимущества. Во-первых, можно создать питательную среду с точными параметрами, включающими все необходимые элементы, а также учитывающими запасы в почве и водных ресурсах. Во-вторых, стоимость такой фертигации оказывается значительно ниже — если планируется серьезное внесение удобрений в процессе орошения, экономия будет очевидной.

Фертигация как подход к удобрению лука

Использование системы фертигации позволяет полностью обеспечить потребности лука в питательных элементах.

Это связано с тем, что корневая система лука развита слабо, содержит немного корневых волосков и заходит на глубину не более 60 см, активно усваивая элементы из почвы.

На начальных стадиях роста лук потребляет питательные вещества постепенно, а затем, в течение короткого времени, его потребление становится очень интенсивным.

На основе результатов агрохимического анализа почвы проводится расчет необходимого количества минеральных удобрений с учетом выноса элементов на производство 1 тонны товарной продукции (N – 4,3 кг, P₂O₅ – 1,7 кг, K₂O – 4,6 кг).

Основное внесение удобрений осуществляется осенью, после вспашки с использованием культиваторов КРН-5,6 с растениепитателями, в ленточном способе в зону будущих рядов. Как правило, в целом внесении рекомендуется следующее распределение: 10-20% азотных, 50-70% фосфорных и 30-50% калийных удобрений. При этом можно применять более дешевые виды различных плохо растворимых удобрений, таких как аммофоска, нитроаммофоска, азофоска, или тукосмеси и тому подобное.

Нормы удобрений для фертигациивается, исходя из периодов роста и развития лука, с учётом его потребностей в питательных элементах, и рассчитываются в килограммах на гектар на каждый день вегетационного периода.

Для фертигации используются только полностью растворимые удобрения, свободные от натрия, хлора и других вредных примесей: монокалий фосфат, калийная, аммиачная, кальциевая селитра, сульфат калия, калимагнезия, карбамид, кристалоны и другие комплексные удобрения.

Удобрения, основанные на технических азотной и ортофосфорной кислотах, не только обогатят почву как азотом, так и фосфором, но и выполняют роль промывки системы капельного орошения от посторонних примесей. На южных щелочных и слабозасоленных почвах Ростовской области кислота имеет способность понижать рН почвы, делая раствор поливной воды более кислым.

Рекомендованные нормы удобрений для фертигации в килограммах на гектар в день распределяются на три периода роста:

• первый — от момента посева до формирования достаточной вегетативной массы (6 развитых листьев);
• второй — от начала формирования луковицы до достижения размеров с куриное яйцо;
• третий — от начала созревания урожая (луковица размером с куриное яйцо) до полегания 30% листьев.

После достижения данного этапа прекращают не только подкормки, но и полив.

Такое удобрение также влияет на товарный вид луковой чешуи, включая ее плотность, цвет и способность к долгосрочному хранению — на что влияют сера и медь.

Примерные нормы удобрений для фертигации при выращивании лука на репку из семян (чернушка), в соответствии с основным внесением N, P₂O₅, K₂O при подготовке почвы:

• В первом периоде: N – 1,7-2,2 кг/день; Р₂O₅ – 1 кг/день; K₂O – 1,7-2,2 кг/день.
• Во втором периоде: N – 2,2-2,8 кг/день; Р₂O₅ – 1 кг/день; K₂O – 4,5-5,6 кг/день.
• В третьем периоде: N – 2,2-2,7 кг/день; Р₂O₅ – 1 кг/день; K₂O – 3,3-4,5 кг/день.

На протяжении всего процесса роста требуется применять также внекорневые подкормки, которые повысят устойчивость растений к неблагоприятным условиям, быстро ликвидируют дефицит необходимых элементов и способствуют увеличению урожайности.

На ранних этапах развития растений рекомендуется использование Кристалона желтого (также известных как Мастер, Плантафол, Акварина) с содержанием: N – 13, P₂O₅ – 40, K₂O – 13, а также микроудобрений (2-4 кг/га) и стимулятора роста Мегафол (0,4-0,8 л/га). Расход рабочего раствора составляет 200-400 литров на гектар с интервалом в 10-14 дней.

Характеристики дозирующих насосов

Характеристики дозирующих насосов, используемых в системе фертигации, включают следующие параметры:

• Обеспечение стабильного выходного давления как при минимальном, так и максимальном расходе;
• Возможность изменения направления потока жидкости с помощью специального мотор-редуктора, если такая опция согласована с заказчиком;
• Самовсасывающая способность не менее 4 метров;

• Способность перекачивать неоднородные среды с содержанием абразивных частиц размером до 1-2 мм;
• Исключение образования пены при перекачивании;
• Работа под различными углами наклона относительно горизонтали;
• Класс защиты IP65;
• Ремонтопригодность;
• Работа от частотного преобразователя с возможностью регулирования частоты от 5 Гц до 50 Гц;
• Рабочий температурный диапазон от +5 до +50 °C;
• Установка на раме с возможностью крепления к фундаменту.

Шкаф для управления дозирующими насосами

Шкаф управления дозирующими насосами должны обладать следующими характеристиками:

• Автоматическое управление насосами;
• Каскадное управление насосами в зависимости от расхода;
• Защита насосного агрегата с помощью встроенных датчиков;
• Контроль напряжения;
• Контроль наработки моточасов для дозирующих насосов и мешалок;
• Автоматическое включение дозирующих насосов при достижении заданного количества моточасов;
• Контроль давления в дозирующих насосах;
• Отображение в реальном времени на панели оператора всех технических параметров работы фертигационного узла;
• Индикация состояния работы насосов;
• Контроль наличия жидкости в насосах;
• Возможность ручного включения или отключения насосов;
• Класс защиты шкафа IP65;
• Частотный преобразователь для каждого насоса;
• Элементы управления, включая кнопки класса IP65 и сенсорный экран размером не менее 7 дюймов;
• Шкаф управления должен быть напольным;
• Возможность подключения через оптоволоконный кабель;
• Контроль уровня жидкости в ёмкостях с помощью датчиков;
• Управление одной до трех мешалок с заданным алгоритмом;
• Контроль температуры окружающей среды;
• Контроль расхода воды в магистральном трубопроводе по показаниям ультразвукового расходомера;
• Контроль расхода удобрений на основе электромагнитного расходомера;
• Встроенная система удаленного доступа для передачи всех параметров в диспетчерский пункт по системе GSM и оптического кабеля;
• Возможность изменения нормы вылива как удаленно, так и с панели управления;
• Возможность программирования алгоритма работы мешалок как удаленно, так и с панели управления;
• Ведение журнала внесенных изменений в настройки шкафа управления для узла фертигации;
• Ведение журнала ошибок;
• Ведение журнала расхода жидкостей (как в магистральной системе, так и в системе вносимых удобрений);
• Ведение графиков работы узла фертигации.