Выбор правильного резервуара для микроэлементов

Jun 13, 2025

Фред Уитфорд, директор программ по пестицидам Purdue

Брэд Пиас, торговый представитель, AgroChem

Даррелл Олтман, директор по инжинирингу, Snyder Industries

Джон Обермейер, специалист по ИПМ, Университет Пердью

Кевин Ли Смит, преподаватель и специалист по коммуникациям, сельскохозяйственное образование и коммуникация в Университете Пердью

Введение ……………………………………………………………………………………………………………….. 4 Основные проблемы, связанные с микроэлементами, которые возникают в резервуарах для хранения……………………. 6 Совместимость резервуаров — работа изнутри наружу………………………………………… 6 Конструкция резервуара — опорожнение резервуаров от осевшего продукта…………………………………. 15 Прокладки и уплотнения — поддержание потока продукта вместо утечек…… ... 18 Установка — Для больших резервуаров требуются краны и вилочные погрузчики……… ...

Прогрессивные фермеры уже давно стали пионерами внедрения новых технологий, помогающих им получать максимальную экономическую отдачу от своих культур. Сельскохозяйственные производители добились значительных успехов в освоении и модификации производственных методов, включая:

• Посадка покровных культур для защиты почвы от эрозии и накопления органического вещества • Мощение полей для удаления избытка воды • Точный отбор проб почвы для определения потребности в извести и питательных веществах • Закупка улучшенных гибридных линий • Ранняя посадка для предотвращения теплового стресса во время критических стадий роста растений • Посев с более высокой нормой для максимального захвата солнечного света и пространства • Раздельное внесение удобрений для «подкормки» растений, когда они больше всего нужны • Отбор проб тканей растений для определения дефицита питательных веществ • Ротация классов пестицидов для борьбы с сорняками, насекомыми и устойчивостью к болезням • Строительство зернохранилищ для использования рыночных тенденций

Неадаптация к новым условиям или отказ от проверенных методов означает, что фермеры могут оставить урожай и прибыль на своих полях. С другой стороны, внедрение непроверенных методов может быть дорогостоящим, когда стоимость нового метода превышает прирост урожайности.

Одной из практик, привлекающих сегодня внимание, является внесение микроэлементов. Фермеры задаются вопросом, стоит ли тратить дополнительные 5–15 долларов на акр на внесение вторичных питательных веществ и микроэлементов, таких как сера, бор, медь, цинк и марганец.

Как и в случае с любой новой технологией, многие вопросы, которые фермеры и розничные торговцы задают о микронутриентах, изучаются университетскими и отраслевыми учёными. Однако, похоже, ряд розничных торговцев и фермеров убеждены, что получают экономически значительный прирост урожайности от использования микронутриентов. И использование микронутриентов растёт.

Никогда не заказывайте резервуар для хранения микроэлементов, не изучив все детали и не задав себе множество вопросов. Ваши усилия могут избавить вас от необходимости покупать второй резервуар для замены преждевременно вышедшего из строя. Перед покупкой любого резервуара следует ответить на следующие вопросы:

• Как формулируются микроэлементы? • Совместим ли материал резервуара с конкретными микроэлементами, которые вы собираетесь использовать? • Спроектирован ли резервуар для полного удаления осажденных микроэлементов? • Можно ли предотвратить замерзание растворов микроэлементов? • Какой размер резервуара вам понадобится для хранения достаточного количества на весь сезон? • Когда вам нужно будет доставить резервуар? • Сколько времени потребуется крановщикам для установки больших резервуаров? • Нарушит ли добавление резервуаров для микроэлементов правила хранения насыпью?

В связи с ростом потребления микроудобрений и прогнозами дальнейшего расширения рынка возникает вопрос о том, какой материал резервуара лучше всего подходит для хранения этих продуктов. Состав микроудобрений может различаться настолько, что резервуары и условия хранения мочевины и аммиачной селитры (28–32% жидкого азота) могут оказаться неподходящими для микроудобрений.

В этой публикации описаны важные факторы, которые следует учитывать при выборе резервуаров из полимера, стекловолокна, углеродистой и нержавеющей стали для хранения микроудобрений. Эти рекомендации позволят вам выбрать тип резервуара, который будет соответствовать вашим потребностям в долгосрочной перспективе.

Питательные вещества для растений включают макроэлементы, вторичные элементы и микроэлементы. Макроэлементы включают азот, фосфор и калий. Вторичные элементы включают серу, кальций и магний. Микроэлементы включают цинк, медь, бор, марганец, железо и другие. Хотя мы часто рассматриваем их как «удобрения», сера и микроэлементы образуют разнообразную группу химических веществ, которые могут по-разному взаимодействовать с материалами, из которых изготовлены резервуары для хранения.

Если вы просматриваете информацию в интернете, может показаться, что существует множество ёмкостей для хранения микроэлементов, которые можно приобрести. Однако на самом деле материал, из которого изготовлена ёмкость, её конструкция и форма, стоимость транспортировки и установки, а также доступность быстро сужают выбор до нескольких вариантов.

Если вы хотите приобрести резервуар для хранения микроэлементов в розничном магазине или на ферме, примите во внимание восемь пунктов, изложенных на следующих нескольких страницах, которые помогут вам сузить свой выбор до одного или двух резервуаров, которые обеспечат максимальную отдачу в долгосрочной перспективе.

Все производители микроудобрений используют одни и те же элементы. Другими словами, бор — это бор, цинк — это цинк и так далее. Различия между микроудобрениями заключаются в их формуле. Это неудивительно. Азот выпускается в виде безводного аммиака, КАС (28% и 32%), аммиачной воды и мочевины.

Как и в случае с различными формами азота, производители разрабатывают разные формулы для своих микроудобрений. Химический состав уникальной формулы микроудобрений может создавать проблемы совместимости с некоторыми материалами, используемыми при строительстве резервуаров для хранения.

Формулы важны. Растения не могут усваивать многие микроэлементы в чистом виде, поэтому производителям приходится помещать микроэлементы в кислый или щелочной раствор, чтобы они были доступны для растений. Диапазон кислотности или щелочности раствора микроэлементов может варьироваться от pH 1,2 (эквивалентно аккумуляторной кислоте) до pH 11 (эквивалентно отбеливателю). Знание pH микроэлемента крайне важно при выборе типа резервуара.

Существует четыре основных типа резервуаров, широко используемых в сельском хозяйстве: полиэтилен, стекловолокно, углеродистая (мягкая) сталь и нержавеющая сталь. При выборе резервуара для хранения важно убедиться, что материал, из которого он изготовлен, совместим с химическими и физическими характеристиками микроэлементов. Ниже мы расскажем о материалах, из которых изготавливаются резервуары.

pH раствора не влияет на свойства полимерных резервуаров, поэтому их часто используют для хранения высококоррозионных материалов, таких как серная кислота. При заказе полимерного резервуара важно учитывать вес микроэлемента на галлон (1 галлон). Производители проектируют полимерные резервуары с учетом веса материалов, которые будут в них храниться. Полимерные резервуары, используемые в сельском хозяйстве, имеют удельный вес 1,0, 1,5 или 1,9, а значения калибруются по весу воды — 8,3 фунта на галлон (3,8 кг/л).

Полиэтиленовый бак с удельным весом 1,0 рассчитан на вес любого материала весом около 8,3 фунта на галлон (что соответствует весу воды). Удельный вес 1,5 означает, что бак может вместить материал, вес которого в 1,5 раза превышает вес воды (или примерно 12 фунтов на галлон). А удельный вес 1,9 позволяет вместить материал, вес которого примерно в 1,9 раза превышает вес воды (или примерно 15,7 фунтов на галлон). Если вы храните микроэлементы (которые обычно весят 10-11 фунтов на галлон) в баке, не рассчитанном на такой вес, он может преждевременно выйти из строя.

Если вы думаете о хранении микроэлементов в использованном полиэтиленовом баке, ПРОВЕРЬТЕ БАЧОК, чтобы проверить, не разрушили ли ультрафиолетовые лучи пластик.

Подробную информацию см. в документе Полимерные резервуары для ферм и предприятий: предотвращение катастрофических сбоев (публикация Purdue Extension PPP-77), который можно найти в магазине образовательных материалов (edustore.purdue.edu) или на сайте программ Purdue Pesticide (ppp.purdue.edu).

Если вам нужен резервуар с более высокой плотностью, вы можете запросить его у производителя. Такие резервуары доступны, но производятся реже. Важно убедиться, что резервуары для хранения соответствуют или превосходят плотность микроэлементов. Полиэтиленовые резервуары, как правило, изготавливаются из линейного полиэтилена высокой плотности (HD). Они также могут быть изготовлены из сшитого полиэтилена (XL).

HD обычно совместим с большинством микроэлементов и является наиболее распространённым материалом для резервуаров. XL, как правило, дороже, но может быть полезен, если в состав смеси микроэлементов входят поверхностно-активные вещества. Если этикетка с идентификацией материала резервуара отсутствует, обратитесь к производителю и попросите подтвердить состав, указав серийный номер, который часто выгравирован на крышке резервуара.

Стеклопластиковые резервуары также являются хорошим выбором для хранения микроэлементов. Внешне они выглядят одинаково. Однако смолы, используемые для их производства, делают их разными. Для коррозионно-активных материалов, таких как микроэлементы, производители добавляют дополнительный защитный слой, называемый вуалью.

Углеродистая (мягкая) сталь непригодна для хранения большинства микроэлементов из-за коррозионной активности материала. При низком pH кислотность таких веществ, как медь и цинк, может быстро разрушать углеродистую (мягкую) сталь. По этой причине не следует использовать резервуары из мягкой стали для хранения микроэлементов.

Со временем кислые удобрения вызывают коррозию резервуаров из углеродистой стали. В конечном итоге, проржавевшие резервуары необходимо вывести из эксплуатации.

Большинство розничных торговцев и фермеров считают, что, поскольку бак изготовлен из нержавеющей стали, он совместим со всеми жидкостями. Это не всегда так, если речь идёт о хранении едких микроэлементов. Пригодность зависит от марки нержавеющей стали, использованной при изготовлении бака.

Большинство резервуаров из нержавеющей стали, используемых в сельском хозяйстве, имеют марку 304 или 316, которая зависит от содержания углерода в стали. Нержавеющая сталь марки 304 содержит больше углерода, но стоит дешевле, чем 316.

Традиционно в сельском хозяйстве используется более дешёвая нержавеющая сталь марки 304. Некоторые микроэлементы разрушают углерод, поэтому сталь 304 непригодна для их хранения. Резервуар из нержавеющей стали марки 316 может хранить большинство микроэлементов, но вам придётся обсудить с производителем резервуара, какие продукты вы планируете хранить.

Таблички на резервуарах из нержавеющей стали указывают марку стали, использованной при их изготовлении. Слева — 304, справа — 316.

Распространённая ошибка — забывать, что многие фитинги и соединители изготовлены из нержавеющей стали марки 304. Как показывают эти фотографии, многие микроэлементы могут быстро разрушать нержавеющую сталь марки 304.

При модернизации резервуаров обязательно сообщите установщикам, что вам понадобятся фитинги и соединители 316.

В целом, полипропиленовые фитинги совместимы с большинством микроэлементов.

Микроэлементы могут влиять на работу насосов. При использовании некоторых микроэлементов чугунные насосы могут прослужить меньше лет. Насосы из нержавеющей стали также доступны, но стоят примерно в четыре раза дороже стандартных.

Паспорта безопасности могут содержать важную информацию о микроэлементах и материалах, с которыми они несовместимы. Некоторые из них предостерегают от использования фитингов из меди и её сплавов, алюминия и никеля.

Проблема заключается в том, что реакция медной арматуры с микроэлементами может быть крайне разрушительной для нержавеющей стали марок 304 и 316. Уточните у производителя нержавеющей стали, совместимы ли его резервуары и арматура с микроэлементами, которые вы планируете хранить.

Некоторые микроэлементы выпускаются в виде суспензий, то есть они «плавают» в жидкости, а не растворяются в растворе. Без перемешивания эти взвешенные микроэлементы со временем оседают на дно аквариума. Поэтому мы рекомендуем приобретать аквариумы с конусообразным или наклонным дном, слив которого осуществляется через общее сливное отверстие. Такая конструкция позволяет легко удалять взвешенные частицы из аквариумов.

Обычно в резервуары добавляют рециркуляционные насосы, которые помогают поддерживать микроэлементы во взвешенном состоянии. Для облегчения рециркуляции продукта в полиэтиленовые резервуары можно добавить дополнительные фитинги.

Вы также можете добавить эжекторные насадки к полиэтиленовым бакам, которые помогут ускорить и повысить эффективность перемещения химикатов. Рециркуляционный насос прокачивает материал через эжекторное сопло. Форма сопла обеспечивает всасывание дополнительных объёмов материала, что значительно увеличивает поток в баке. Эжекторные насадки обычно имеют соотношение смешивания 4:1 или 5:1. Таким образом, при прохождении через эжектор 50 галлонов в минуту (GPM) поток в баке составляет 200 (4:1) или 250 (5:1) GPM.

Другой вариант перемешивания продуктов доступен для больших резервуаров из стекловолокна и стали марки 316. Некоторые из этих резервуаров имеют боковой люк для доступа внутрь. Попав внутрь, можно сметать донные частицы обратно в жидкость в виде суспензии.

Бак из нержавеющей стали (вверху) и бак из стекловолокна (внизу) с наклонным дном, слив которого осуществляется в общее сливное отверстие. Такая конструкция помогает предотвратить накопление микроэлементов на дне.

Также важно изучить материалы, из которых изготовлены прокладки и уплотнители, используемые в контейнерах с микроэлементами. Прокладки обычно изготавливаются из EPDM или Viton. EPDM обычно хорошо работает с продуктами с высоким pH (едкими), а Viton — с продуктами с низким pH (кислыми). Понятно, почему важно знать значения pH микроэлементов, которые вы планируете хранить.

Возможно, вам придется заменить прокладки, связанные с микроэлементами, чтобы предотвратить их разрушение.

Микроэлементы не должны влиять на работу насосов, используемых для нескольких продуктов. Насосы часто используются для перекачки воды, удобрений, пестицидов и микроэлементов. Такое смешанное использование позволяет промывать насосы чистой водой с антифризом перед тем, как убирать их на зимнее хранение.

Насосы, предназначенные для микронутриентных продуктов, могут столкнуться с проблемами, если они остаются погруженными в продукты.

Хотя микроэлементы доступны в удобных контейнерах объемом 2,5 галлона, крупные предприятия предпочитают закупать микроэлементы в менее дорогих оптовых количествах, что снижает их стоимость за акр.

Важно также отметить, что микроэлементы, как и другие сельскохозяйственные продукты, подвержены перебоям в поставках и ограниченному доступу к ним. Если у вас достаточно места для хранения, чтобы обеспечить годовой запас этих продуктов, это может гарантировать наличие необходимых микроэлементов, особенно весной.

Покупка более крупных резервуаров может исключить полимерный вариант. Если вы решите использовать полимерный резервуар с коническим дном, производители могут ограничить его объём примерно 11 000 галлонов (около 11 000 галлонов). Для превышения этого объёма потребуется резервуар из стекловолокна или нержавеющей стали марки 316 с наклонным дном и люками. В этом случае вам придётся взвесить повышенную стоимость стекловолокна и нержавеющей стали с преимуществами длительного хранения больших объёмов.

При покупке более крупных резервуаров убедитесь, что их высота и диаметр соответствуют имеющемуся пространству. Возможно, вы сможете заказать резервуар такого же объёма, но для него могут потребоваться другие параметры высоты и диаметра.

Пару опасных моментов!

При установке нового резервуара внутри недостаточно, чтобы конструкция была такой же высоты или выше, чем резервуар, который вы планируете установить. Необходимо также учитывать высоту опрокидывания резервуара.

Чтобы рассчитать высоту опрокидывания, представьте себе прямоугольный треугольник. Высота резервуара (A) в квадрате плюс ширина резервуара (B) в квадрате дают высоту опрокидывания (C) в квадрате. Резервуар, показанный на странице 19, имеет высоту 22,375 фута (A = 22,375) и ширину 12 футов (B = 12). Его высота опрокидывания (C — высота потолка здания и внутреннего пространства, необходимая для установки резервуара в вертикальном положении) должна быть не менее 25,4 фута.

Чертежи резервуара емкостью 20 000 галлонов с наклонным полом.

При расчете расходов на цистерны не забудьте учесть стоимость доставки цистерн полуприцепом, поскольку водителю потребуется водительское удостоверение CDL, а грузовику — разрешение на перевозку негабаритных грузов. Для многих цистерн большего размера вам потребуется обратиться в местную компанию, которая предоставит кран для их выгрузки из полуприцепа. Вам также потребуется вилочный погрузчик для перемещения цистерн к месту назначения.

Краны должны быть на месте в день доставки резервуаров.

Не стоит думать, что все жидкости замерзают при температуре 0°C. Некоторые продукты с микронутриентами замерзают при температуре, отличной от температуры воды. Обязательно уточните у производителей, замерзают ли их продукты, приводит ли нагревание к их ресуспендированию и сохраняют ли микронутриенты эффективность после размораживания.

Если возможно, храните микроэлементы, которые вам необходимо сохранить зимой, в помещении или сарае с контролируемой температурой. Если это невозможно, можно заказать полиэтиленовые баки с подогревом и изоляцией. Поддерживать температуру в этих полиэтиленовых баках можно с помощью электрических систем подогрева, которые также можно покрыть изоляцией, которая поможет сохранить тепло внутри баков. Не забывайте, что вам также потребуется обогреть и изолировать все шланги и трубы, подключенные к бакам.

На этих фотографиях показаны изделия из цинка и серы в отапливаемых складских помещениях.

Другим вариантом для резервуаров, которые должны оставаться на открытом воздухе, является заказ полиэтиленовых резервуаров с изоляцией и подогревом, как показано здесь.

Описанные нами резервуары могут отсутствовать у местных поставщиков. Это означает, что изготовление и доставка вашего резервуара могут занять месяцы. Вам потребуется заранее спланировать все до начала вегетационного периода, чтобы вы могли получить резервуары с микроэлементами и доставкой. Вам также придётся работать с местными подрядчиками, которые могут быть готовы разгрузить полуфабрикаты.

Важно понимать, какой продукт с микроэлементами вы собираетесь хранить. Если вы планируете хранить продукт, содержащий цинк, в составе, который в основном остаётся взвешенным, вы можете заказать плоскодонный резервуар у местного поставщика, вместо того чтобы ждать изготовления и доставки конусообразного полиэтиленового резервуара. Однако, если вы планируете хранить другой цинковый состав или другой продукт с микроэлементами, плоскодонный резервуар может быть неэффективен без перемешивания или рециркуляции.

Гибкость резервуаров с коническим дном может оказаться наилучшим вариантом для вашего предприятия, поэтому стоит подождать и заказать изготовление резервуара по индивидуальному заказу.

В этих резервуарах с плоским дном хранятся сера (слева) и цинк (справа).

В Индиане микроэлементы считаются удобрениями, поэтому их хранение может привести к превышению лимитов, установленных правилами штата по сдерживанию распространения. В настоящее время в Индиане требуется обустройство защитных дамб для любого места хранения более 7500 галлонов (21700 литров) или для одного контейнера объёмом более 2500 галлонов (11200 литров) для хранения насыпью. Любое удобрение, включая микроэлементы, хранящиеся в контейнере объёмом более 55 галлонов (1370 литров), увеличивает общий объём до 7500 галлонов (2170 литров).

Подробную информацию о правилах обращения с оптовыми партиями удобрений можно найти в документе «Хранение оптовых партий пестицидов и удобрений на фермах Индианы» (Purdue Extension PPP-63), который можно приобрести в образовательном магазине (edustore.purdue.edu) или в программах по пестицидам Purdue (ppp.purdue.edu).

Управление химиков штата Индиана не требует обваловки этих трёх резервуаров объёмом 2500 галлонов (справа), поскольку их общий объём не превышает максимально допустимого нормативами объёма в 7500 галлонов. Если бы компания добавила этот 250-галлонный мини-налив цинка, то они превысили бы порог в 7500 галлонов, поэтому им пришлось бы соблюдать требования штата к хранению удобрений насыпью.

Следующая таблица может стать полезным первым шагом в выборе резервуара, отвечающего вашим конкретным потребностям в хранении микроэлементов.

Фермеры и продавцы сельскохозяйственной продукции постоянно ищут способы получить больше бушелей с каждого акра. В последние годы фермеры «кукурузного пояса» стали использовать больше микроэлементов в своих программах удобрения, чтобы повысить урожайность своих культур.

Учёные университетов и отрасли ищут ответы на многие вопросы о микронутриентах. При этом многие коммерческие розничные торговцы и фермеры убеждены, что микронутриенты принесут больше пользы, чем затраты на их приобретение, хранение и использование.

После того как вы сузите свой выбор на основе прочитанного в этой публикации, обратитесь к поставщику аквариума и поставщику микроэлементов, чтобы получить необходимые ответы о совместимости и других характеристиках, которые могут оказаться важными при окончательном выборе.

По мере того, как всё больше фермеров начинают использовать микроэлементы, всё чаще возникают вопросы об их хранении в больших объёмах. Изучите этот вопрос, чтобы не повторить судьбу человека, потратившего 31 400 долларов, а потом обнаружившего, что едкие материалы превратили эти дорогие резервуары в металлолом (см. статью «Дорогая ошибка» ниже). Прежде чем тратить деньги, спросите!

Хранение микроэлементов в неправильном резервуаре может стать дорогостоящей ошибкой.

На этих фотографиях показан горизонтальный резервуар из нержавеющей стали марки 304, в котором хранился едкий материал. Видно, как едкое вещество проникло через сварные швы. Каждый резервуар стоил 15 700 долларов, так что отправка двух резервуаров на свалку была ошибкой на 31 400 долларов.

Если картинка стоит тысячи слов, то должно быть очевидно, что несколько вопросов, заданных перед покупкой танка, могут стоить десятков тысяч долларов.

Благодарим Дон Миннс за графический дизайн и студию Adduci Studios за иллюстрации. Также выражаем благодарность следующим людям, предоставившим ценные комментарии и предложения, которые помогли улучшить это издание.

Шон Барбер, Snyder IndustriesКрис Берри, Кэл Фанк Розена, НовидДжефф Хендершот, Джон Райнекер Розена, Norwesco

Данная публикация предназначена исключительно для образовательных целей. Мнения авторов не были одобрены каким-либо государственным учреждением, предприятием или частным лицом и не могут толковаться как представляющие точку зрения, отличную от точки зрения самих авторов. Данная публикация распространяется с пониманием того, что авторы не предоставляют читателю юридических или иных профессиональных консультаций, и что содержащаяся в ней информация не должна рассматриваться или использоваться в качестве замены профессиональной консультации. Использование содержащейся в настоящем документе информации представляет собой соглашение об освобождении авторов, компаний или рецензентов от ответственности, ущерба или расходов, понесенных в результате ссылки на предоставленную информацию или использования ее. Упоминание продукта или услуги, защищенных авторским правом, не означает одобрения со стороны авторов или их работодателей. Описания конкретных ситуаций включены только в качестве гипотетических примеров для помощи читателям данной публикации и не предназначены для представления какого-либо реального лица, юридического лица или ситуации. Упоминание в настоящей публикации любого конкретного коммерческого продукта, процесса или услуги, а также использование наименования какой-либо торговой марки, фирмы или корпорации носит исключительно информационный характер и не является одобрением, рекомендацией или сертификацией со стороны Университета Пердью. Пользователи таких продуктов несут ответственность за то, что продукт используется в соответствии с предназначением производителя, и что ни авторы, ни производитель не одобряют и не допускают ненадлежащего использования.

Упоминание в настоящей публикации любого конкретного коммерческого продукта, процесса или услуги, а также использование наименования какой-либо торговой марки, фирмы или корпорации носит исключительно информационный характер и не является одобрением, рекомендацией или сертификацией со стороны Purdue Extension. Пользователи таких продуктов несут ответственность за их использование в соответствии с действующими инструкциями производителя.

Узнайте больше в МАГАЗИНЕ ОБРАЗОВАНИЯ edustore.purdue.edu

Июль 2021 г.