Способ тепловой защиты плодовых деревьев и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к сельскому хозяйству , конкретно к тепловой защите сельскохозяйственных растений от низких температур и заморозков. Цель изобретения - обеспечение урожаев з зоне рискованного земледелия за счет управления фенофазами. Способ обеспечивает перераспределение , стабилизацию и поддерживание температуры в объем почвы, занимаемой корневой системой, от 0 до минус 1°С путем переноса глубинного тепла грунта к поверхности почвы и от поверхности в ее глубину холода циркуляцией в нем от слабонасыщенного до пересыщенного состояния раствора в зависимости от климатических условий . Охлаждение от поверхности почвы вглубь производят ниже центра объема почвы , занимаемой корневой системой с южной юго-западной и юго-восточной сторон кроны дерева, в зависимости от климатических условий и возраста дерева Причем охлажле ние производят в двух-трех и более точках Торцовая часть испарителя, снабженная заостренным глухим наконечником 4, включает разделитель 2, коаксиально расположенный с тепловой трубой с образованием кольцевого межтр бного пространства с выполненными в торцах отверстиями 3, 2 с. и 1 з п ф-лы, 2 ил. s (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„Я0„„1628955 д 1 (51)5 А 01 G 13 06

ВЖ0

ИЯ1(Я0БИБЛИ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К Д BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4296113/15 (22) 12.08.87 (46) 23.02.91. Бюл. № 7 (71) Казанский политехнический институт им. В.И. Ленина (72) Н.А. Генбач, А.Н. Генбач и А.А. Генбач (53) 621.565.58 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 682172, кл. А 01 G 9/24, 1976. (54) СПОСОБ ТЕПЛОВОЙ ЗАЩИТЫ ПЛОДОВЫХ ДЕРЕВЬЕВ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ

ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к сельскому хозяйству, конкретно к тепловой защите сельскохозяйственных растений от низких температур и заморозков. Цель изобретения— обеспечение урожаев в зоне рискованного земледелия за счет управления фенофазами. Способ обеспечивает перераспределение, стабилизацию и поддерживание тем2 пературы в объем почвы, занимаемой корневой системой, от 0 до минус 1 С путем переноса глубинного тепла грунта к поверхности почвы и от поверхности в ее глубину холода циркуляцией в нем от слабонасыщенного до пересыщенного состояния раствора в зависимости от климатических условий. Охлаждение от поверхности почвы вглубь производят ниже центра объема почвы, занимае.,>îй корневой системой с южной юго-западной и юго-восточной сторон кроны дерева, в зависимости от климатических уcловий и возраста дерева. Причем охлаждение производят в двух-трех и более точках. Торцовая часть испарителя, снабженная заостренным глухим наконечником 4, включает разделитель 2, коаксиально расположенный с тепловой трубой с образованием кольцевого межтрубного пространства с выполненными в торцах отверстиями 3, 2 с. и 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1628955

40

50

Изобретение относится к сельскому хозяйству, конкретно к тепловой защите сельскохозяйственных растений от низких температур ь заморозков.

Цель изобретения — обеспечение урожаев в зоне рискованного земледелия за счет управления фенофазами.

На фиг. 1 и 2 изображено устройство для тепловой защиты плодовых деревьев, общий вид.

Примером смещения фенологических фаз естественным путем может служить физиология произрастания плодовых деревьев на различной высоте над уровнем моря: в высотных зонах (примерно через 300 м) напало вегетации мешается на 2 — 9 дн, а между верхней (среднегорной) и нижней (равнинной) зонами — от 8 до 17 дн, разница в созревании 30 jn. Это объясняется различным температурным режимом на различной высоте произрастания деревьев. Вегетацион.ный период апорта (175 †1 дн от начала распускания почек до листопада) на 9 — 14 дн короче, чем у других осенне-зимних сортов, что способствует хорошей подготовке деревьев к зиме, «уводит» их от ранних весенпНх заморозков и обуславливает приспособление апорта к природным условиям предгорной и горной зон, а также позволяет проводить весенние агротехнические приемы в довольно растянутые сроки.

Устройство для тепловой загциты плодовых деревьев состоит из корпуса тепловой трубы 1, в котором размещен разделитель 2 с отверстиями 3, расположенными в его торцовых частях, причем разделитель коаксиально расположен с тепловой тру хай с образованием кольцевого межтрубного пространства. На корпус 1 надевается заостренный глухой наконечник 4, снабженный ребрами 5. Герметизация и заправка

;енловой трубы осуществляется с помощью заглушки 6. Корпус тепловой трубы 1 включает испаритель 7 и конденсатор 8. В средней части трубы 1 расположены зона 9 основного подвода теплоты и зона 10 дополнительного подвода тепла, а в верхней части— зона 11 отвода тсплоты.

Как правило, с южной, юго-западной и юго-восточной сторон штамба устанавливается тепловая труба 1, причем облегченный ее ввод в почву на всю длину обеспечивается заостренным глухим наконечником 4.

Корпус тепловой трубы 1 располагается наклонно к штамбу так, что испаритель 7, торцовая часть которого оформлена в виде наконечника 4 с ребрами 5, находится в средней части объема почвы, где сосредоточена основная масса занимаемой корневой системы, т.е. вблизи от центра этого объема.

Верхний конец корпуса трубы 1, представляюгций собой конденсатор 8, до заглушки

6 располагается в зоне границы, разделяющей почву и воздух со стороны почвы. Через заглушку 6 в корпус тепловой трубы 1 заправляют раствор теплоносителем. Причем в зависимости от климатических условий, определяющих температуру поверхности грунта, подбирают соответствующим образом концентрацию раствора так, чтобы он имел температуру замерзания ниже температуры почвы в наиболее холодный период зимы. Раствор теплоносителя может иметь состояние от слабонасыщенного до перенасыщенного, тем самым определяя температурный режим работы трубы. Для интенсификации процессов тепло- и массопереноса внутри корпуса 1 установлен разделитель 2 с отверстиями 3, расположенными в торцовых частях, причем процессу интенсификации способствует его коаксиальное расположение с тепловой трубой с образованием кольцевого межтрубного пространства.

Холодный раствор теплоносителя (например, раствор калийной соли), обладающий большим удельным весом, под действием сил гравитации опускается в разделителе 2 и через отверстие 3 проникает в кольцо, образуемое корпусом 1 и разделителем 2, где к нему подводится тепловой поток из глубины земли через ребра 5, в зоне 9 основного подвода теплоты, а также некоторое количество тепла в скользящей зоне 10 дополнительного подвода теплоты до тех пор, пока перепад температур между раствором и почвой не станет равным нулю, т.е. горячий раствор не достигает зоны 11 отвода теплоты. В зоне 11 тепло от раствора через корпус 1 и ребра 5 сбрасывается в холодную зону почвы, прилегающей к границе почва — воздух, тем самым создавая благоприятные условия для зимовки корневой системы, расположенной вблизи поверхности земли. Охлажденный раствор поступает вновь в разделитель 2, занимая исходное состояние, и процесс тепло- и массопереноса в трубе повторяется.

В качестве раствора теплоносителя целесообразно использовать раствор калийной соли, поскольку он не представляет опасности для корневой системы дерева в случае частичной утечки за счет разгерметизации или коррозии стенок тепловой трубы.

Устройство позволяет выровнять, стабили. зировать и поддерживать температурное поле почвы, где распола гается ос повн а я масса корней и интенсифицировать теплои массообменные процессы, задерживая начало зацветания плодовых деревьев до установления устойчивой погоды, особенно с южной стороны кроны дерева, управляет вегетацией, защищая от заморозкой в период цветения деревьев, за счет чего достигаются сгабильные ежегодные высокие урожаи. Задержка пробуждения деревьев и начало их вегетации могут быть оценены в зоне рискованного земледелия двумя неделями, поскольку в этом случае вероятность заморозков приближается к нулю, а продол1628955 жительности теплового периода года достаточно для нормального развития дерева, когда сумма положительных температур будет не менее 4470 градусов.

Более позднее набухание плодовых почек, цветение и оплодотворение цветков в благоприятные климатические сроки является большим преимуществом; «уводит» деревья от поздних весенних заморозков в начале— середине мая. Кроме того, растение будет нормально развиваться в остальные фенофазы и хорошо подготовит себя к состоянию покоя, что защищает растение от подмерзания корней в холодные зимы.

Для реализации предлагаемого способа устройством достаточно одной тепловой трубы. Однако в зависимости от климатических условий и возраста дерева могут быть установлены устройства в нескольких точках, сосредоточенных, как правило, с южной, юго-западной и юго- восточной сторон кроны дерева. Способ тепловой защиты плодовых деревьев и устройство для его осуществления позволяют управлять вегетацией (началом цветения) плодовых деревьев и обеспечить ежегодные урожаи в зоне рискованного земледелия за счет создания устойчивого равномерного температурного поля от

0 до — 1 С во всем объеме почвы, занимаемом корневой системой, не требует больших затрат на строительство дорогостоящих тра ншей, насосы, металл для выпол нения длинного змеевика, заключенного в цилиндри ческую обечайку, охватывающую ствол растения, и обязательно сообщенного с атмосферным воздухом, исключает подмерзание корневой систем ы, близко расположенную к поверхности почвы, особенно в холодные зимы.

Формула изобретения

1. Способ тепловой защиты плодовых деревьев, включающий транспортирование в автоматическом режиме тепла из нижних слоев грунта к верхним и от поверхности в.ее

10 глубину в объеме почвы, занимаемой корневой системой, с помощью теплоносителя из одной или нескольких точек, размещенных с южной, юго-восточной и юго-западной сторон, отличающийся тем, что, с целью обеспечения урожаев в зоне рискованного земледелия за счет управления фенофазами, температуру почвы в зоне корневой системы поддерживают от 0 до — С.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве теплоносителя используют раст20 вор калийной соли.

3. Устройство для тепловой защиты плодовых деревьев, содержащее тепловую трубу, в которой размещен разделитель с отверстиями для формирования горячих и холодных потоков раствора теплоносителя, с оребренным конденсатором и заглушкой. отличающееся тем, что, с целью обеспечения урожаев в зоне рискованного земледелия за счет управления фенофазами, разделитель выполнен в виде трубы, которая . сположена коаксиально относительно тепловой трубы с зазорами относительно ее торцов и с образованием кольцевого межтрубного пространства, при этом нижняя часть тепловой трубы выполнена в виде заостренного наконечника.

1628955

Составитель 1. Мантейфель

Редактор Н. Я пола Текред А. Кравчук Корректор М. Кучерявая

Заказ 392 Тираж 381 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, 101