De ce conducta de scurgere a cauciucului nano este bunăpentru irigații agricole?
Avantajul principal al conductei de scurgere a cauciucului Nano se află în structura lor de material nano-scară și mecanismul de permeabilitate, care abordează eficient provocările cheie în metodele tradiționale de irigare, cum ar fi irigarea inundațiilor și irigarea convențională—cum ar fi deșeurile de apă, degradarea solului și eficiența scăzută a absorbției culturilor. Această descoperire atinge obiectivele de irigare „precizie, eficiență și sustenabilitate ecologică”. Avantajele pot fi analizate din trei dimensiuni: proprietăți materiale, mecanisme de irigare și valoare de aplicare agricolă.
I. Avantaje de bază: „performanță diferențiată” adusă de nanostructuri
Nucleul conductei de scurgere la nano-scală se află în construcția peretelui său folosind materiale poroase la scară nano (cum ar fi conducte compozite nano-ceramice și materiale plastice modificate cu nano). Aceste materiale au de obicei diametre ale porilor cuprinse între 1 și 100 de nanometre, îndeplinind perfect cerințele esențiale———de irigații agricole. Acestea nu numai că permit un control precis al umidității, dar și filtrează impuritățile și protejează solul. Caracteristicile specifice ale performanței sunt următoarele:
|
Dimensiunea performanței |
Caracteristicile conductei de apă la nano -scară |
Defecte ale metodelor tradiționale de irigare (irigarea inundațiilor/irigarea obișnuită a picurării) |
|
Precizia penetrării |
Porii sunt mici și uniformi (scară nano), iar apa este eliberată lent sub formă de „osmoză capilară”, evitând acumularea de apă locală |
Overdrip: concentrația de apă și infiltrarea pot duce cu ușurință la scurgeri profunde; Irigarea obișnuită a picurarii: diametrul duzei mari (nivel de milimetru) este predispus la „picurărea inegală” din cauza fluctuațiilor de presiune a apei |
|
Capacitate antiblocade |
Nanoporii pot filtra siltul și microorganismele (cum ar fi algele) în apă, reducând blocajul conductelor (rata tradițională de irigare prin picurare este de peste 20%, nanotuburile se pot reduce la mai puțin de 5%) |
Irigare obișnuită de picurare: capul de picurare este ușor de blocat de reziduuri de noroi și îngrășăminte, care necesită o înroșire frecventă și costuri ridicate de întreținere |
|
Rezistență la vreme/ durabilitate |
Nanomaterialele (cum ar fi materialele plastice modificate cu nano-silica) sunt rezistente la coroziunea UV și a solului (viața de până la 8-10 ani în mediu acid și alcalin) |
Țeava de irigare a picurării din PVC obișnuite: ușor de îmbătrânit de lumina ultravioletă și coroziunea prin sare de sol, viața este de doar 3-5 ani |
|
Adaptabilitatea termică |
Unele tuburi de nanocompozit (cum ar fi tuburile armate cu nanotub) se pot adapta la diferența de temperatură de 10℃~ 60℃, evitând înghețarea și înmuierea la temperatură ridicată |
Țeavă de plastic obișnuită: ușor de crăpat la temperatură scăzută, ușor de deformat la temperaturi ridicate, au nevoie de măsuri suplimentare de izolare/anti-sunshine |
2. Valoarea aplicației agricole: potriviți cu exactitate nevoile culturilor și solului
Scopul principal al irigațiilor agricole este „de a permite absorbției apei de sistemul de rădăcini de cultură, fără a deteriora ecologia solului”. Țeava nano-permeabilă atinge acest obiectiv prin următoarele mecanisme:
2,1 Rata de economisire a apei a crescut cu 30%-50%: de la „deșeuri” la „aprovizionare țintită”
Rata de utilizare a irigațiilor tradiționale de inundații este de doar 30% -40% (o cantitate mare de apă se pierde prin scurgeri profunde și evaporare a suprafeței); Rata de utilizare a irigațiilor obișnuite de picurare este de aproximativ 70%-80%.
Modul de infiltrare capilară a conductelor de nano-permis: apa se scurge încet într-un interval de 10-20 cm în jurul peretelui conductei, acționând direct asupra zonei de rădăcină a culturii (unde majoritatea rădăcinilor de cultură sunt concentrate în 0-30 cm de sol), prevenind infiltrarea profundă. Simultan, eliberarea treptată reduce evaporarea suprafeței (cu 20%-30%), obținând în cele din urmă peste 90%eficiență de utilizare a resurselor de apă.
2.2. Protejați structura solului: evitați „compactarea” și „salinizarea”
Irigația excesivă determină ca fluxul de apă să afecteze și să compacteze suprafața solului, formând un „strat compactat” (reducerea porozității solului și afectarea respirației rădăcinilor). În schimb, apa din conductele nano-permeabile este eliberată printr-un „mod de infiltrare”, care evită perturbarea particulelor de sol și menține structura agregatului solului (menținând porozitatea la 40%-50%, îndeplinirea cerințelor de creștere a culturilor).
În unele regiuni aride/umede, evaporarea rapidă a apei după irigarea tradițională determină acumularea sărurilor adânci ale solului în stratul de suprafață (salinizare). Caracteristica „scurgerii lente” a conductelor nano-permeabile permite să se amestece complet săruri de apă și sol, care este absorbită de sisteme radiculare și utilizate, reducând astfel acumularea de sare de suprafață (reducând incidența de salinizare cu 15%-25%).
2.3. Adaptarea la diverse scenarii agricole: de la câmp la agricultură din domeniu
Culturi mari de câmp (grâu, porumb): conductele pot fi îngropate în stratul de rădăcină (20-30 cm adâncime), combinate cu senzorul de umiditate al solului pentru a obține „irigarea la cerere” (atunci când conținutul de umiditate al solului este mai mic de 18%, alimentarea cu apă automată), reducerea intervenției manuale și rezistența la vânt și ploaie (conductele sunt îngropate subteran pentru a evita daunele externe).
Agricultura facilității (legume cu efect de seră, pomi fructiferi): pot fi îngropate aproape de sistemul de rădăcină al culturilor (10-15 cm) și să controleze cu exactitate umiditatea locală (de exemplu, sistemul de rădăcini de tomate are nevoie de conținut de apă de 20%-25%, nanotuburile pot menține acest interval de gamă în mod stabil), pentru a evita bolile cu umiditate ridicată, controlul de seră (cum ar fi modelul gri, care este ușor de inducat de bolile cu umiditate ridicată, controlul de seră de gri, cum ar fi molarea gri, care este ușor de inducat de bolile cu umiditate ridicată, controlul de seră de înaltă, cum ar fi molarea gri, care este ușor de inducat cu umiditate ridicată, un control al serii de seră, cum ar fi modelul gri, care este ușor de inducat de boli cu umiditate ridicată. 30%).
Agricultura de munte/ pantă: irigarea tradițională este predispusă la pierderea de apă din cauza terenului (rata de pierdere de peste 50% a inundațiilor de pantă). Țeava de scurgere a nano poate fi îngropată în subteran și așezată de -a lungul terenului, astfel încât apa să se infiltreze vertical fără a pierde de -a lungul pantei, care este potrivită pentru un teren complex.
3. Comparativ cu irigarea tradițională: conducta de scurgere a cauciucului Nano este mai bună cu beneficiile economice pe termen lung
Deși costul inițial de cumpărare al conductei nano-permeabile este mai mare decât cel al conductei obișnuite de irigare prin picurare (aproximativ 20-30%), costul său cuprinzător este mai mic pe termen lung (ciclu de 5-8 ani):
3.1 Cost de economisire a apei:Pe baza cererii medii anuale de apă de irigare de 300 de metri cubi pe mu de culturi de câmp, nanotuburile economisesc 100-150 de metri cubi de apă pe mu pe an, comparativ cu irigarea inundațiilor. Conform prețului apei agricole de 1 yuan/metru cub, costul anual de economisire a apei pe MU este de 100-150 de yuani.
3.2 Cost de întreținere:Țeava obișnuită de irigare prin picurare trebuie să fie dragată și înlocuită (țeavă blocată/îmbătrânire) de 1-2 ori pe an, iar costul de întreținere este de aproximativ 50 de yuani pe mu; Țeava Nano are o rată de blocaj scăzută și o durată de viață lungă, iar costul anual de întreținere este de doar 10-20 de yuani, economisind 40 de yuani pe mu pe an.
3.3 Venituri de randament crescut:Irigarea de precizie + Protecția solului poate crește randamentul culturilor cu 10% -15% (de exemplu, randamentul de porumb pe mU a crescut cu 50-80 kg, la prețul de piață de 2 yuani/kg, venitul anual pe MU a crescut cu 100-160 yuani).
În concluzie, avantajul țevii de scurgere a cauciucului Nano nu constă în simpla „conservare a apei”, ci în realizarea optimizării sinergice a „resurselor de apă-soluri” prin caracteristicile precise de permeabilitate ale Nano materiale. Această abordare nu numai că abordează provocările ecologice ale metodelor tradiționale de irigare, ci și se aliniază cerințelor agriculturii moderne pentru precizie și practici cu conținut scăzut de carbon, ceea ce o face o alegere superioară pentru irigarea agricolă.
