חישובי מערכת דישון: מיעד חומרי ההזנה לקצב ההזרקה

חישוב מערכת דישון דרך ההשקיה צריך לקשר את יעד ההזנה במוצא לקצב הזרקת תמיסת אם מדיד. בתמיסה דלילה, הכפילו ריכוז חומר הזנה נוסף ב־mg/L בספיקת ההשקיה הסופית ב־m³/h לקבלת מסת חומר הזנה ב־g/h. חלקו בשבר המסה של חומר ההזנה בדשן, ואז בריכוז תמיסת האם בגרם דשן לליטר, לקבלת הזרקה ב־L/h.

גיליון העבודה משתמש בדוגמת חנקן מומצאת כדי להציג כל המרה ובדיקת כיול עצמאית. המספרים בו הם נתוני לימוד, ולא המלצה להזנת גידול. לרקע על ציוד ותזמון, ראו את מדריך דישון דרך השקיה בטפטוף; המשימה כאן היא להפוך תוכנית הזנה מאושרת לכמויות שהמפעיל יכול לאמת.

הגדירו ריכוז לפני חישוב דשן

רשמו אם היעד מתייחס לחומר הזנה שנוסף או לסך חומר ההזנה בתמיסה המסופקת. זהו גם את בסיס החישוב: יעד חנקן מחייב את חלק החנקן, ולא את סכום המספרים שעל תווית הדשן. אין להתייחס בשקט לערכי פוספט או אשלג על התווית כאל זרחן או אשלגן יסודיים.

מי המקור עשויים כבר להכיל חומרי הזנה. השיגו ניתוח מים מתאים לפני התייחסות ליעד כולל כיעד תוספת; שלנו הערכת מקור מי השקיה מספק את ההקשר הרחב יותר. שמרו את יחידות המעבדה ואת צורות חומרי ההזנה בגיליון. מוליכות חשמלית לבדה אינה יכולה לספק את הבסיס הספציפי לחומר הזנה זה.

נתוני קלט לדוגמה המחושבת העצמאית

קלט	ערך לימודי	הגדרה
ריכוז החנקן שנוסף, C	80 mg/L	חנקן שמקורו בדשן לכל ליטר תמיסה סופית
ספיקה משולבת סופית, Q	20 m³/h	מים בתוספת תמיסת אם שהוזרקה, נמדדים במורד הזרם לאחר הערבוב
שבר מסת חנקן, f	20% = 0.20	החלק ממסת מוצר הדשן שהוא חנקן
ריכוז מוצר בתמיסת האם, S	100 g/L	גרמים של דשן לליטר תמיסת אם סופית
משך הזרקה, t	2 h	זמן בספיקה ובקצב ההזרקה שצוינו

אשרו שהמוצר בפועל יכול ליצור ריכוז זה של תמיסת אם בטמפרטורת העבודה ובאיכות המים. החישוב אינו קובע מסיסות, תאימות או התאמה לגידול מסוים.

חשבו מסת חומר הזנה, מסת מוצר וקצב הזרקה

ההמרה נוחה משום שמטר מעוקב אחד מכיל 1,000 ליטרים וגרם אחד מכיל 1,000 מיליגרם. לכן mg/L כפול m³/h נותן g/h. מאזן המסה הבא משתמש בערכי הלימוד שלנו ושומר את מסת חומרי ההזנה נפרדת ממסת מוצר הדשן.

מיעד החנקן לשאיבת תמיסת האם

כמות	חישוב	תוצאה
קצב מסת חנקן	C × Q = 80 × 20	1,600 g/h חנקן
קצב מסת מוצר דשן	C × Q ÷ f = 1,600 ÷ 0.20	8,000 G/H = 8 kg/H מוצר
קצב הזרקת תמיסת אם, q	C × Q ÷ (f × S) = 8,000 ÷ 100	תמיסת אם 80 L/h
תמיסת אם שנצרכה בהזרקה	q × t = 80 × 2	160 L תמיסת אם
מוצר שנצרך במהלך ההזרקה	8 × 2	16 kg מוצר
חנקן שיושם בזמן הזרקה	1.6 × 2	3.2 kg חנקן

באופן הצבה במשוואות אלה, האחוז חייב להיות שבר. הזנת 20 במקום 0.20 מקטינה את קצבי המוצר וההזרקה הנדרשים פי 100. שמרו את מסת המוצר ומסת חומר ההזנה בעמודות נפרדות בגיליון כדי שכמות הנראית סבירה במכל לא תסתיר שגיאה זו.

ריכוז ומנה לשטח עונים על שאלות שונות. הדוגמה מספקת 3.2 kg של חנקן נוסף. אם השטח המטופל היה 2 ha, המנה החשבונית הייתה 1.6 kg/ha. ריכוז זה ומנה זו אינם קובעים את צורכי הגידול, הזמינות באזור השורשים או הקליטה.

השתמשו בגבול הספיקה הנכון

הדוגמה המרכזית משתמשת בספיקה המשולבת הסופית. מד מים במעלה הזרימה מודד בדרך כלל את מי הנשא לפני הוספת תמיסת האם, ולכן יש לרשום את מיקומו. כאשר נפח ההזרקה משמעותי לדיוק הדרוש, הוסיפו אותו במפורש במקום להתייחס לקריאות לפני ההזרקה ואחריה כחלופיות.

לספיקת מים נושאים Qw ביחידות L/h וליעד תוספת חומר הזנה C ביחידות mg/L של התמיסה הסופית, נסמן Cs כריכוז חומר ההזנה שמקורו בדשן בתמיסת האם, ב־mg/L. כאשר Cs גדול מ־C, המאזן המדויק הוא q = C × Qw ÷ (Cs − C). הוא נובע מ־Cs × q = C × (Qw + q). משוואה זו עוסקת בתרומה הנוספת של הדשן; היא אינה חישוב של יעד כולל עם חומרי ההזנה שבמים הנושאים או במים להכנת תמיסת האם.

כאן, Cs = 100 × 0.20 × 1,000 = 20,000 mg/L. אם ספיקת הנשא במעלה הזרימה היא 20,000 L/h, שאיבת תמיסת האם המחושבת היא 80 × 20,000 ÷ (20,000 − 80) = בקירוב 80.32 L/h. הספיקה הסופית היא בקירוב 20.08032 m³/h. ציינו את הגבול לפני ההחלטה אם הבדל זה מהותי לציוד ולאי־ודאות המדידה.

המירו ספיקת הזרקה ליחס מזרק

בשימוש במוסכמה של תמיסת אם לתמיסה סופית, לדוגמה הפתורה יש מקדם דילול של 20,000 ÷ 80 = 250, או יחס של 1:250. בדקו את המוסכמה במדריך המזרק לפני שימוש בחוגה או בטבלה שלו. מדריך Virginia Tech לחישוב דשנים מגדיר את היחס ביחס לתמיסה המדוללת ומראה מדוע הגדרה של 1:200 דורשת ריכוז תמיסת אם כפול מזה של 1:100 כדי להגיע לאותו ריכוז מסופק.

חוגה המסומנת באחוזים היא הזדמנות נוספת לשגיאת יחידות. לפי אותה מוסכמה, 80 ÷ 20,000 × 100 = 0.4% תמיסת אם לפי נפח. זהו שיעור תמיסת האם, ולא אחוז החנקן במי ההשקיה. שמרו הגדרת מזרק, חוזק תמיסת אם ויעד הזנה סופי כערכים נפרדים.

הכינו נפח תמיסת אם שהמזרק יכול להשתמש בו בפועל

חוזק תמיסת אם של 100 g/L מתייחס לנפח התמיסה הסופי. לכן הצריכה המחושבת של 160 L מכילה 16 kg מוצר. אין פירוש הדבר להוסיף 16 kg ל־160 L מים ולהניח שנפח תמיסת האם הסופי אינו משתנה. פעלו לפי סדר ההכנה והוראות הנפח הסופי של יצרן הדשן.

הביאו בחשבון בנפרד נפח מיכל שאינו ניתן לשימוש, גובה פתח היניקה וכל דרישת מילוי קווים. אלה משפיעים על הכמות שמכינים, ולא על ריכוז חומרי ההזנה המיועד. אין להזריק אוטומטית נפח נוסף שהוכן לגידול בסוף האירוע.

בדשנים נוזליים המוגדרים כאחוז מסה, השיגו את צפיפות המוצר לפני המרת ליטרים למסת מוצר. אין להניח שליטר שוקל קילוגרם. כשיש כמה מכלי תמיסת אם, חשבו את תרומת כל חומר הזנה וחברו אותן; מוצר שני עשוי לתרום חנקן שכבר נכלל בחישוב הראשון.

חשבו מחדש כאשר אזורי ההשקיה משתנים

שאיבת תמיסת אם קבועה אינה שומרת ריכוז כאשר ספיקת ההשקיה הסופית משתנה. הטבלה הבאה שומרת על אותו ריכוז תמיסת אם ואותו שבר חנקן, כאשר כל ספיקה מוגדרת לאחר ערבוב.

השפעת אזור הפעלה קטן יותר

תנאי פעולה	סופי ספיקה	משיכת תמיסת אם	חנקן נוסף
חישוב מקורי	20 m³/h	80 L/h	80 mg/L
אזור קטן יותר, הזרקה ללא שינוי	10 m³/h	80 L/h	160 mg/L
אזור קטן יותר, הזרקה יחסית	10 m³/h	40 L/h	80 mg/L

בדקו ספיקות אזור צפויות נמוכות וגבוהות מול טווח השליטה של המזרק ותנאי הלחץ בפועל. אם ונטורי אינו יכול לשמור על המשיכה הנדרשת לאחר שינוי אזור, בחנו מחדש את ונטורי התקנה ו סידור מעקף ואת נתוני הביצועים של היצרן לפני שינוי חוזק תמיסת האם.

אמתו אספקה באמצעות מדידת תמיסת אם למשך זמן מוגדר

ייצבו את אזור העבודה, ודאו שקו היניקה מלא ופעלו לפי נוהל הכיול של המזרק. תעדו צריכת תמיסת אם ונפח מדולל סופי לאורך אותו מרווח באמצעות מדידות מכוילות מתאימות. התקנה גדולה עשויה להשתמש במונה ספיקה מצטבר מאומת במקום לאסוף את הנפח המלא במורד.

דוגמת כיול עצמאי לאורך 15 דקות

מדידה או בדיקה	המקרה הצפוי	תרחיש צריכת תמיסת אם נמוכה יותר
הנפח הסופי בזמן הבדיקה	5 m³	5 m³
דלדול תמיסת אם שנמדד	20 L	18 L
קצב תמיסת אם מחושב	80 L/h	72 L/h
חנקן נוסף מחושב בחוזק תמיסת האם שנקבע	80 mg/L	72 mg/L
סטייה מספיקת תמיסת האם הרצויה	0%	−10%

אלה תצפיות בדויות לבדיקת השיטה. אי־התאמה ממשית צריכה להוביל לבדיקת תזמון, סימוני כלי, הכנת תמיסת אם, הגבלות יניקה ותנאי עבודה לפני כוונון. חזרו על המדידה והשוו לקריטריוני הקבלה של היצרן; הטבלה אינה מגדירה שגיאה מותרת.

University of Georgia Extension מבחין בין כיול קלט/פלט לבין בדיקת EC. מדידת נפח תמיסת האם בודקת את יחס האספקה, אך אינה יכולה לזהות תמיסת אם שעורבבה באופן שגוי. השתמשו גם בראיות פיזיות לאספקה וגם בבדיקת תמיסה מתאימה.

השתמשו ב־EC לבדיקה צולבת ואז תעדו את האירוע

השוו EC של מי מקור ו־EC של תמיסה מעורבת באמצעות מד מכויל וטבלת הריכוז הרלוונטית של ספק הדשן. שמרו יחידות ופיצוי טמפרטורה עקביים. EC היא תגובה ליונים מומסים, ולא בדיקה ישירה של חנקן או הוכחה שכל מוצא קיבל אותו ריכוז. ניתוח חומרי הזנה במעבדה עונה על שאלה אחרת.

בדקו יציאות מייצגות קרובות ומרוחקות לאחר הגעת התמיסה. תעדו את תחילת ההזרקה, ההגעה, סיום ההזרקה ודחיקת התמיסה במים נקיים לאחר מכן; קבעו את הזמנים האלה לפי המערכת בפועל. אין להסיק זמן שטיפה אוניברסלי מחישוב מכל תמיסת האם.

אמתו את סידור הגנת המקור המאושר ואת תגובת עצירת ההזרקה אם זרימת המים הנושאת נכשלת. פעלו לפי תוויות המוצרים, מידע התאימות ונוהל הציוד. שימרו יחד את היעד, בסיס הניתוח, אצוות תמיסת האם, מיקום המד, קריאות הנפח והפעולה המתקנת ב־ רשומת תחזוקה וניטור השקיה. כך המפעיל הבא יכול לשחזר את החישוב ולזהות תנאי פעולה שהשתנה.

שאלות על חישובי מערכת דישון דרך ההשקיה

האם ppm זהה ל־mg/L?

בתמיסות השקיה מימיות מדוללות, ppm מקורב לרוב ל־mg/L. שמרו mg/L בגיליון כדי להבהיר את בסיס המסה לנפח. אל תחילו קיצור זה על תמיסות אם מרוכזות בלי לבדוק את הגדרת הריכוז ואת הצפיפות.

האם אפשר להכפיל זמן הזרקה במקום קצב?

הכפלת הזמן בתנאים ללא שינוי מכפילה את מסת חומרי ההזנה הכוללת, בעוד הריכוז בזמן ההזרקה נשאר זהה. היא גם משנה את אירוע ההשקיה. אמתו את מינון ההזנה ואת תוכנית המים שאושרו לפני שמתייחסים לזמן ולספיקה כאמצעי בקרה הניתנים להחלפה.

האם חישוב מכל נכון מוכיח דישון אחיד דרך ההשקיה?

לא. הוא קובע את מסת היעד הנכנסת לרשת. ערבוב, ספיקת האזור, זמן ההגעה וחלוקת הטפטפות עדיין משפיעים על האספקה. אמתו את משיכת תמיסת האם המחושבת ואת התגובה ביציאות מייצגות לפני שימוש בתוצאה כהגדרת עבודה.