Защищенный грунт. Виды, микроклимат, минеральное питание защищенного грунта

1. Характеристика видов защищенного грунта

Защищенным грунтом называют земельные участки и специальные сооружения, оборудованные для создания благоприятного искусственного микроклимата или улучшения естественных условий в целях внесезонного выращивания овощных культур.

Значение овощеводства защищенного грунта сводится к решению трех основных задач:

  • производству внесезонной овощной продукции;
  • подготовке рассады для открытого грунта;
  • расширению ассортимента овощных культур.

В зависимости от устройства и степени создания благоприятных условий на участке или в помещении защищенный грунт подразделяют на утепленный грунт, парники и теплицы.

Утепленный грунт. К этому виду защищенного грунта относят необогреваемые и обогреваемые защищенные земельные участки и простейшие сооружения, предназначенные для выращивания рассады и ранних овощей. Утепленный грунт позволяет вынести выращивание рассады некоторых овощных культур для открытого грунта из парников и весенних пленочных теплиц, а также получать массовую продукцию ранних овощей на 15–30 дней раньше, чем в открытом грунте, с более низкой себестоимостью.

К необогреваемому утепленному грунту относят холодные рассадные гряды, открытые и холодные рассадники, малогабаритные пленочные укрытия.

Холодные рассадные гряды – это обычные огородные участки, хорошо удобренные органикой, с рыхлыми, прогреваемыми солнцем почвами, расположенные на защищенных от господствующих ветров площадках, с южными или с юго-восточными склонами, не заливаемые паводковыми водами. Такие участки закрывают пленкой, рогожей, крафт-бумагой, спанбондом только в периоды резких похолоданий, а также для более быстрого оттаивания почвы весной. С этой же целью еще при наличии снежного покрова их посыпают тонким слоем золы, сажи, торфа.

Открытые рассадники представляют собой участки с благоприятным микроклиматом (защищенные от господствующих ветров холмами или древесными насаждениями) и плодородной почвой, на которых выращивают без каких-либо укрытий поздно высаживаемую в открытый грунт рассаду холодостойких культур. Холодные рассадники в отличие от гряд имеют дощатый короб шириной 1,6 м, укрываемый на ночь и в морозные дни матами, рогожами, укладываемыми на жерди или рейки. Размещают холодные рассадники на ровной поверхности или на грядах, на площадках с хорошим микроклиматом вблизи источников водоснабжения. Назначение и использование холодных рассадников такие же, как и рассадных гряд.

Малогабаритные пленочные укрытия могут быть бескаркасные и каркасные, тоннельного и шатрового типа (рис. 1). В качестве каркаса используются металлические или пластмассовые дуги и деревянные рейки. Для устройства укрытий тоннельного типа дуги устанавливают на грядке через 1–1,2 м, концы заглубляют в почву, затем натягивают пленку. Двускатный деревянный каркас состоит из конькового бруса и опорных стоек. Это простые и дешевые сооружения, используемые ранней весной при выращивании рассады и для защиты теплолюбивых растений при похолоданиях. Вентиляцию в таких сооружениях осуществляют, приподнимая пленку через 10–15 м. Вместо полиэтиленовой пленки можно использовать нетканые светопрозрачные материалы.

Малогабаритные пленочные укрытия

Рис. 1. Малогабаритные пленочные укрытия: а – бескаркасное пленочное сооружение; б – тоннельный тип; в – шатровый тип; 1 – пленка; 2 – почва; 3 – дуги; 4 – коньковый брус; 5 – деревянные опоры

В малогабаритных бескаркасных пленочных укрытиях для поддержания пленки в качестве опоры используют земляные гребни высотой 25–30 см. В образовавшиеся между гребнями борозды высевают семена, высаживают рассаду и укрывают пленкой. Края пленки засыпают почвой. Все работы по нарезке гребней, посеву, расстилу пленки и ее закреплению могут быть механизированы.

Обогреваемый утепленный грунт в зависимости от используемого источника тепла делят на утепленный грунт с биологическим и техническим обогревом. Утепленный грунт с биологическим обогревом – это паровые ямы, кучи, гребни, гряды и теплые рассадники (рис. 2).

виды обогреваемого утепленного грунта

Рис. 2. Различные виды обогреваемого утепленного грунтаа – паровая яма; б – паровая куча; в – паровой гребень; г – паровая гряда; д – теплый рассадник; 1 – навоз; 2 – почва; 3 – растения; 4 – пленка; 5 – короб; 6 – укрывной материал

Паровые ямы, кучи и гребни используют на небольших площадях для выращивания ранних овощей на продукцию и рассаду.

Паровые гряды – это грядки, которые обогреваются за счет тепла, выделяемого при разложении навоза. Для их устройства нарезают плугом или выкапывают вручную борозды, укладывают в них навоз слоем 25–30 см, а сверху – почву. Такие гряды используют для выращивания рассады и ранних овощей. Для сохранения тепла их можно укрыть пленкой, спанбондом.

Теплые рассадники устраивают следующим образом. Выкапывают канаву глубиной 30–40 см, шириной 1 м и длиной до 20 м, наполняют ее навозом или другим биотопливом, сверху на 10–15 см насыпают почвогрунт, выравнивают поверхность и придают ей форму гряды. По бокам канавы выставляют доски с северной стороны высотой 30–40 и с южной – 15–20 см от поверхности. Сверху досок настилают решетку из реек с зазорами 3–4 см от поверхности почвы, на которую кладут утепляющий материал.

В утепленном грунте на техническом обогреве в качестве источника тепла используют горячую воду (температура 35–40 °C) или электроэнергию. При водяном обогреве на глубине 30–40 см от поверхности почвы и на расстоянии 70–100 см одна от другой укладывают нагревательные трубы. По трубопроводам от источника тепла горячая вода подается в нагревательные трубы утепленного грунта.

При электрообогреве применяют специальный тепловой кабель или провод. Его укладывают на дно котлована поверх изоляционного слоя шлака или песка. Чаще всего тепловой кабель помещают в гончарные трубы и укладывают в подпочвенный слой песка. Для электрообогрева используют ток напряжением 127–220 В, при прохождении которого кабель нагревается до 50–55 °C. Утепленный грунт на техническом обогреве и теплые рассадники вводят в эксплуатацию с первой декады апреля и используют для выращивания рассады холодостойких культур, пикировки томата и овощных культур на раннюю продукцию.

Парники. Это углубленные или наземные культивационные помещения со съемным светопрозрачным покрытием, с небольшой внутренней кубатурой, обслуживаемые снаружи. Основное назначение парников – выращивание рассады для открытого грунта и получение ранних овощей.

Парники различают по конструкции, способам обогрева, пусковым срокам. В зависимости от конструкции они бывают односкатные и двускатные, которые в свою очередь могут быть углубленные или наземные. Наземные парники подразделяют на стационарные и переносные. По срокам пуска в эксплуатацию – ранние (теплые) – с конца февраля, средние (полутеплые) – с середины марта и поздние (холодные) – с конца марта – начала апреля.

По способу обогрева различают парники на биологическом, солнечном и техническом обогреве. Парники с техническим обогревом наиболее совершенные. Они менее трудоемки и больше отвечают санитарно-гигиеническим условиям труда, чем парники на биотопливе. Кроме того, технический обогрев позволяет быстро регулировать и поддерживать без больших отклонений требуемый режим.

Односкатный углубленный парник на биологическом обогреве состоит из обвязки (деревянной или железобетонной), котлована, рам и матов. Располагают односкатные парники с востока на запад с наклоном остекленной поверхности на юг. Обвязка состоит из длинных (северного и южного) и коротких (торцовых) парубней. Обвязка служит опорой для парниковых рам. Для обвязки используют бревна диаметром 12–14 см, доски, горбыли, кирпич и т. д. Для предохранения от деформации парубни скрепляют брусьями (рис. 3).

Поперечный разрез парника на биологическом обогреве

Рис. 3. Поперечный разрез парника на биологическом обогреве (размеры даны в мм): 1 – рамы; 2 – северный парубень; 3 – южный парубень; 4 – грунт; 5 – биотопливо

Глубина котлована ранних парников на биологическом обогреве составляет 70–80 см, средних – 50–60 см, поздних – 30–40 см.

При техническом обогреве (водяной, электрический) глубина котлована составляет 50–60 см. На дно котлована насыпают теплоизоляционный материал (шлак) слоем 15–20 см, затем песок слоем 15–20 см и грунт слоем 15–20 см. В песке размещают теплоносители (трубы для воды или электрические кабели).

Переносные парники без котлованов имеют легкую обвязку (короб) из досок и сплошной слой биотоплива высотой 30–60 см. Преимущества переносных парников перед углубленными заключаются в возможности размещения их на участках с близким стоянием грунтовых вод; можно также ежегодно переносить их с одного участка на другой; легче механизировать настил биотоплива и его очистку. Однако эти парники холоднее, поэтому их начинают эксплуатировать на две недели позже углубленных.

К парникам относят и двускатные разборно-переносные укрытия УРП-20 (рис. 4). Они напоминают шатровые пленочные укрытия, но имеют короб облегченного типа. Короб устанавливают на «навозную постель» или на плодородную почву. Главное достоинство УРП-20 – возможность переставлять их с одного места на другое.

Разборно-переносной пленочный парник УРП-20

Рис. 4. Разборно-переносной пленочный парник УРП-20 (размеры даны в мм): 1 – коньковый брус; 2 – доски, накладываемые внахлест полотнищ пленки на месте стыковки двух каркасов; 3 – бортовая доска; 4 – стропильные ноги; 5 – кол для крепления пленки в торце укрытия; 6 – соединительная скоба

Теплицы. Это наиболее совершенный вид культивационных сооружений. При помощи современных инженерных средств в них можно создавать, поддерживать и регулировать оптимальные условия для роста и развития овощных растений в любое время года. Они обладают большим объемом, что позволяет выращивать в них высокостебельные культуры, а также работать внутри помещения обслуживающему персоналу и машинам.

Основное назначение теплиц – выращивание ранней и всесезонной овощной продукции, а также рассады.

В зависимости от сроков и продолжительности использования теплицы разделяют на зимние (в течение года) и весенние (весной, летом и в начале осени).

В зависимости от используемых светопрозрачных материалов теплицы бывают пленочные, остекленные, пластиковые и стеклопластиковые. Остекленные, пластиковые и стеклопластиковые теплицы эксплуатируются весь год, пленочные – обычно весной и летом. В некоторых хозяйствах используют теплицы с двуслойным пленочным покрытием. Между двумя слоями пленки остается пространство 5–15 см, заполненное воздухом. При наличии аварийного обогрева такие теплицы используются весь год, хотя освещенность в них хуже, чем в остекленных.

По назначению различают теплицы рассадные – вначале выращивают рассаду, а затем овощи, овощные – предназначены для производства овощей, специализированные – для выращивания декоративных, цитрусовых растений и шампиньонницы.

По конструктивным особенностям различают односкатные, двускатные с внутренними опорами, ангарные, полигональные, арочные, блочные теплицы.

Односкатная теплица имеет один стеклянный скат, пристроенный к южной стороне дома. В настоящее время в промышленном овощеводстве не используется.

Двускатная теплица имеет два ската и внутренние опоры. Это основной тип теплиц на приусадебных участках. Размер их может быть очень разным, от нескольких десятков квадратных метров на приусадебных участках до 300–350 м2 и более в промышленном производствве. Механизировать подготовку почвы в таких теплицах мешают опоры. Можно использовать только электрофрезу.

Ангарные, полигональные и арочные теплицы не имеют внутренних опор. Различаются они по типу кровли (поперечному сечению). Площадь таких теплиц изменяется от 600 до 3000 м2. В них хорошая освещенность, имеется возможность механизировать многие работы, они меньше повреждаются в период обильных снегопадов. Недостатки этих теплиц: большие теплопотери из-за увеличения поверхности ограждения, а также стоимость квадратного метра площади выше, чем в блочных теплицах.

Блочные теплицы – это соединение двускатных теплиц. Совмещенные боковые стены в них заменены опорными стойками, что способствует уменьшению металлоемкости и снижению теплопотерь, так как ограждающая поверхность меньше. Размеры блочных теплиц колеблются от 10 000 до 15 000 м2. Это основной тип теплиц в специализированных хозяйствах. Недостатки блочных теплиц: несколько худший световой режим, поскольку между скатами звеньев теплиц делают желоба для стока воды из непрозрачных материалов, и слабая вентиляция, особенно боковая, из-за большого расстояния между боковыми ограждениями.

Овощи в теплицах выращивают на почвенных грунтах (грунтовая культура) и по методу гидропоники за счет питательных растворов: а) на минеральных инертных субстратах; б) при ограниченном количестве грунта (малообъемная технология).

По внутреннему устройству различают теплицы стеллажные и грунтовые.

В стеллажных теплицах для выращивания овощных культур устраивают специальные корытообразные приспособления – стеллажи.

В грунтовых (бесстеллажных) теплицах овощные культуры возделывают на грядах или ровной поверхности. В них лучше используются полезная площадь, механизация при обработке почвы и транспортных работах, кубатура при выращивании высокорослых растений на шпалере.

По способу обогрева различают гелиотеплицы (солнечные), на биологическом, водяном, электрическом обогреве, со сжиганием газа и с калориферным обогревом.

В теплицах имеются строительная, инвентарная и полезная площадь.

Строительная площадь – площадь участка, границей которого является наружный периметр основания теплицы.

Инвентарная площадь теплицы – это произведение внутренней длины и ширины помещения. Для определения полезной площади из инвентарной необходимо исключить площадь дорожек, площадь, занятую различными коммуникациями, т. е. площадь, не занятую растениями.

Коэффициент ограждения – это отношение суммарной площади кровли и стен теплицы к ее инвентарной площади. В зависимости от конструкции и площади помещения величина этого коэффициента колеблется от 1,2 до 2,6. Чем выше данный коэффициент, тем больше требуется строительных материалов, тем значительнее затраты на постройку и обогрев единицы площади помещения.

2. Технологические системы и оборудование теплиц

Основные элементы в конструкции теплиц: цоколь, стойки, боковые и кровельные ограждения (рис. 5).

Устройство ангарной теплицы

Рис. 5. Устройство ангарной теплицы: 1 – цоколь; 2 – стойки; 3 – форточка (фрамуга); 4 – прогоны; 5 – шпроссы; 6 – ригели; 7 – ферма (а – пролет, b – шаг стоек, h – высота теплицы, hб – высота бокового ограждения, α – угол наклона кровли)

Современные теплицы – сложные инженерные сооружения из стали, алюминия и стекла. Базовой моделью современных промышленных теплиц является многопролетная теплица площадью 1 га при ширине пролета 9,6 м, оснащенная системами отопления, вентиляции, зашторивания, освещения, орошения, охлаждения и доувлажнения воздуха, резервного полива, производственной канализации, технологического дренажа, комплексом технических средств для автоматического управления микроклиматом.

Система обогрева в современных теплицах – трубная водяная. Трубы размещают вдоль бокового ограждения, под почвой, на почве, сверху под остеклением. По ним подается горячая вода (90–130 °С) из котельной. Трубы надпочвенного обогрева соединяются попарно, они служат одновременно для передвижения тележек.

Система вентиляции предназначена для устранения перегрева в теплицах в весенне-летние месяцы. Она представлена форточками, которые с помощью специального механизма опускаются или поднимаются одновременно во всей секции (0,5 га). Открывание форточек может осуществляться автоматически или дистанционно (нажатием кнопки). Для равномерного перемешивания воздуха в теплице имеется система рециркуляции воздуха. Это вентиляторы, которые устанавливаются по два на каждый пролет теплицы.

Система зашторивания предназначена для снижения потерь тепла в холодное время года и для снижения перегрева летом. Это полимерный экран, который можно перемещать с помощью редуктора.

Система орошения может быть представлена системой дождевания или капельного полива. Система дождевания – это система труб с распылителями воды (форсунками). Вода подается с помощью насоса. Система капельного орошения позволяет постоянно подавать к каждому растению определенное количество воды или питательного раствора. Она включает в себя растворный узел, трубопроводы с капельницами производительностью 2–3 л/ч, фильтры. Для подогрева поливной воды в систему орошения входит водоподогреватель.

Система испарительного охлаждения и доувлажнения воздуха (СИОД) предназначена для мелкодисперсного распыления воды в теплице с целью поддержать температуру и влажность воздуха. С помощью установленных в каждой теплице датчиков производится постоянное измерение температуры и влажности воздуха, и если измерения превышают заданные значения, включаются распылительные форсунки.

Система резервного полива позволяет осуществлять дополнительный полив при необходимости, мытье дорожек, производственного инвентаря, оборудования. Она представлена трубопроводом вдоль центральной дорожки с кранами. В этих местах можно подключить шланг.

Система освещения включает в себя систему электродосвечивания и дежурного освещения. Для досвечивания рассады используют лампы ДГЛФ-400, ДРИ-400-5, ДРИ-10005, натриевые зеркальные лампы «Рефлакс» мощностью 400 и 600 Вт, светильники «Агро-1-600 Вт», «Агро-1-400 Вт».

Система автоматического управления микроклиматом может быть размещена в коридоре или в специальном помещении. Это комплекс технических средств, позволяющих контролировать и регулировать систему отопления, вентиляции, зашторивания, рециркуляции воздуха. Производятся сбор и обработка информации о параметрах условий в теплицах, автоматическое и дистанционное регулирование, ведется накопление архивных данных по теплице.

Система технологического дренажа предусматривает удаление избыточной влаги из корнеобитаемого слоя или подстилающего слоя при гидропонном методе выращивания растений. Через систему производственной канализации удаляются ливневые и талые воды с кровли, после мытья полов, дренажных стоков.

Для механизации трудоемких процессов в сооружениях защищенного грунта для обработки почвы используются машины МТП-1,2 и МТП-1,5, фреза тепличная ФТ-1,5, самоходная электрофреза ФС-0,7А; для изготовления торфоперегнойных горшочков – ИГТ-10; для погрузочно-разгрузочных работ, транспортирования продукции – тележка ТУТ-100, прицеп-фургон, прицеп-таровоз.

3. Микроклимат защищенного грунта

Микроклимат – это искусственно созданные или улучшенные климатические условия, необходимые для роста и развития растений в сооружениях защищенного грунта. Он включает в себя температурный, световой, водный и воздушно-газовый режимы, влажность почвы, воздуха.

Температурный режим. Освещенность, фаза роста и развития, биологические особенности растений и способ их выращивания определяют оптимальный температурный режим воздуха и почвы в защищенном грунте.

Возможность создания оптимального температурного режима в зоне развития надземной части и корневой системы растений зависит от типа культивационных сооружений, применяемого инженерного оборудования, способа обогрева и вида топлива.

Для создания и поддержания оптимального температурного режима для растений в защищенном грунте применяют солнечный, биологический и технический обогрев. Солнечный и биологический обогрев используется в пленочных теплицах, парниках, утепленном грунте, а технический – в зимних теплицах, а также в весенних – в качестве дополнительного.

Солнечный обогрев осуществляется за счет использования солнечной радиации. Он основан на разной способности стекла и других светопрозрачных материалов пропускать видимые и инфракрасные лучи. Солнечные лучи, проникая через светопрозрачные материалы в культивационное помещение, преобразуются в тепловые, нагревая при этом почву, воздух и растения. Некоторые светопрозрачные материалы (стекло, поливинилхлоридная пленка) почти не пропускают инфракрасные лучи, поэтому происходит накопление тепла.

Особенность солнечного обогрева – большая суточная амплитуда колебания температуры: днем она поднимается, а ночью резко снижается.

Биологический обогрев основан на способности навоза и других органических материалов выделять тепло при разложении. Для успешного разложения биотоплива необходимы хорошая аэрация, наличие легкоусвояемых форм азотистых соединений, влажность 65–70 %, слабощелочная реакция, начальная положительная температура. Лучший вид биотоплива – конский навоз. В начале его горения температура поднимается до 70 °C. Через неделю она снижается до 30 °C и на этом уровне удерживается около двух месяцев.

Соломистый навоз крупного рогатого скота более сырой, поэтому отдача тепла у него меньше. После укладки максимальная температура (40 °C) устанавливается через две-три недели, а затем опускается до 20 °C и постепенно снижается. Можно использовать смесь навоза крупного рогатого скота с конским или с соломой, лузгой подсолнечника. Свиной навоз в качестве биотоплива из-за высокой влажности и плотности, малого количества азотистых веществ не используется. В качестве биотоплива можно использовать тюкованную солому, из расчета 15–20 кг/м2. После укладки ее поливают горячей водой, чтобы начался процесс разложения.

За 10–15 дней до использования биотопливо разрыхляют для доступа воздуха. Укладывают навоз в теплицы, парники, когда он начинает «гореть», т. е. температура повышается до 40–50 °C.

Биологический обогрев относительно дешевый. При разложении органических веществ образуются необходимые растениям углекислый газ и питательные вещества, улучшаются физические свойства почвы. Недостатки биологического обогрева: высокая трудоемкость при заготовке; неудотворительные санитарно-гигиенические условия; трудное регулирование теплового режима. Данный вид обогрева в современных тепличных комбинатах не применяется.

Технический обогрев основан на использовании тепла, выделяемого при сжигании топлива. Наиболее совершенный вид – водяное отопление. В зимних теплицах предусмотрена система труб для обогрева почвы и воздуха. Главное достоинство технического обогрева – возможность регулировать температуру. Поэтому в современных тепличных комбинатах – это основной вид обогрева. Однако в настоящее время он очень дорогостоящий. В себестоимости тепличных комбинатов стоимость обогрева составляет до 60 %.

В пленочных теплицах можно использовать теплогенераторы ТГ-150, ТГ-2,5 в качестве дополнительного или аварийного обогрева. Теплоносителем является воздух.

В пленочных теплицах для повышения устойчивости температурного режима применяют двуслойное покрытие, растения дополнительно укрывают тоннельными каркасами с пленкой, закладывают теплоизоляцию под грунт. В парниках следят за целостностью стекла на рамах, укрывают матами (один-два слоя) на ночь, устраивают «шинельку» из горячего биотоплива вдоль парубней.

Для предупреждения перегрева применяют разные способы вентиляции и зашторивание.

Световой режим. Он тесно связан с регулированием температурного режима. Освещенность в теплицах в течение года складывается неодинаково и тесно связана с условиями естественной освещенности. Освещенность в теплице существенно зависит от светопрозрачного покрытия. Стекло хорошо пропускает лучи видимого спектра, но задерживает ультрафиолетовые лучи и почти не пропускает инфракрасные, т. е. обеспечивает сохранение тепла. Со временем стекло не теряет прозрачности. Его достаточно ежегодно промывать. Благодаря этим качествам стекло – основное покрытие зимних теплиц. Недостатками стекла являются дороговизна и хрупкость.

В настоящее время выпускают различные виды светопрозрачных пленок. Пленка полиэтиленовая (толщиной от 0,06 до 0,2 мм) имеет хорошую прозрачность для видимых и ультрафиолетовых лучей, но хорошо пропускает инфракрасные лучи, что приводит к потере тепла в ночные часы и в холодную погоду. Недостаток полиэтиленовой пленки заключается в том, что она теряет прозрачность и эластичность.

Пленка полиэтиленовая стабилизированная внешне не отличается от обычной, но в ее состав входят термо- и светостабилизаторы. В теплицах, покрытых такой пленкой, наблюдаются меньшие колебания температуры в ночные и дневные часы, на ее поверхности образуются крупные капли воды конденсата, а мелкие капельки влаги скатываются по поверхности. Она меньше загрязняется благодаря антистатическим свойствам.

Пленка поливинилхлоридная эластичнее и долговечнее полиэтиленовой, ее можно использовать до 3 лет, она хорошо сохраняет тепло, но сильнее загрязняется, и ее следует периодически мыть.

Пленка сополимерная этиленвинилацетатная обладает повышенной прочностью, эластичностью, хорошо пропускает видимую часть солнечного спектра и хорошо задерживает тепло. Срок службы 1,5 года.

Для увеличения механической прочности выпускают армированную пленку с ячейками (1 ½ 1 см) из стекловолокна или полиэтилена низкого давления.

Положительными свойствами пленок являются гидрофильность – способность образовывать мелкокапельный конденсат в виде тонкого слоя воды, что способствует улучшению теплового режима, поскольку влага почти непроницаема для инфракрасных лучей и не образуется «капели»; антистатичность – способность сохранять прозрачность в результате отталкивания частиц пыли.

Одним из видов укрывного материала является поликарбонат. Его преимущества – высокая ударопрочность и герметичность; наличие УФ-фильтра. Его недостатки – дороговизна и изменение структуры под действием окружающей среды.

При недостаточной освещенности снижается урожай, задерживается его формирование, ухудшаются вкусовые (содержание

сахара, витаминов и др.) и товарные качества овощей. Приемы улучшения светового режима:

  • сокращение количества светонепроницаемых материалов при строительстве теплиц;
  • правильная ориентация теплиц и оптимальный угол наклона кровли (25–45°);
  • оптимальные площади питания и правильное формирование растений;
  • применение электродосвечивания в периоды острого дефицита солнечного света.

Водный режим. Влажность почвы и воздуха в защищенном грунте создают за счет устройства системы орошения. Влажность почвы поддерживают на уровне 75–90 % ППВ, относительную влажность воздуха в зависимости от культуры: для рассады огурца и баклажана – 65–75 %, салата и капусты – 60–70 %, томата и перца – 55–65 %. В послерассадный период относительную влажность воздуха повышают до 85–90 % для огурца и баклажана, 75–85 % – для салата и капусты, 55–65 % – для томата и перца. При появлении заболеваний влажность воздуха снижают до самого низкого предела.

В теплицах применяют различные способы полива: дождевание, шланговый и подпочвенный.

В последние годы в связи с автоматизацией производственных процессов широкое применение находят капельный полив с помощью перфорированных полиэтиленовых труб, размещаемых на грядах между рядами растений, и импульсный (в зависимости от освещенности).

Для орошения используют безвредную для растений воду, температура которой должна быть не ниже температуры почвы и воздуха культивационного помещения (обычно 22–26 °С). Расход воды зависит от типа сооружения, времени года, культуры и составляет 5–15 л на 1 м2.

Воздушно-газовый режим. В защищенном грунте благодаря оптимальным условиям растения растут и развиваются интенсивно и требуют высокого содержания углекислого газа. В зимних теплицах его повышают искусственно за счет сухого льда или сжиженного углекислого газа из баллонов. В сооружениях на биотопливе углекислого газа достаточно. При внесении высоких доз свежего навоза, куриного помета возможны ожоги листьев.

При обогреве теплиц различного типа печками в теплицах могут накапливаться вредные газы (угарный и сернистый) выше допустимых концентраций. Следует регулярно проветривать теплицы, особенно те, в которых растут томаты, чтобы уменьшить влажность воздуха. Кроме того, в период цветения движение воздуха улучшает опыление. Оптимальная скорость движения воздуха в теплице составляет 0,3–0,5 м/с.

4. Система эксплуатации культивационных сооружений. Культурооборот

Важнейшим мероприятием по снижению себестоимости овощей в защищенном грунте наряду с повышением урожайности является интенсивное использование всех видов культивационных сооружений, что возможно с помощью культурооборотов.

Культурооборот – чередование овощных культур в защищенном грунте в течение одного года. Время, занятое одной культурой, называется оборотом. Обороты могут быть завершены в течение одного календарного года или переходить на следующий год.

Культурооборот устанавливают на каждый вид культивационных сооружений (парники ранние, средние, поздние, теплицы зимние, весенние и т. д.) и на вид полезной площади.

При разработке культурооборотов особое внимание уделяют предельно полному использованию площади, чтобы обеспечить максимальный выход продукции. Поэтому недопустимы простои культивационных сооружений или нарушение пусковых сроков. Желательны уплотненные посевы и посадки, которые позволяют получать дополнительную продукцию за счет возделывания одновременно с основной культурой и других овощных растений.

При подборе культур и сортов учитывают микроклиматические условия, создаваемые в разных видах культивационных сооружений в зимне-весенний, летний и осенний периоды, и биологические особенности растений. Выращивание культур должно быть предусмотрено в те сроки, когда они дадут наиболее высокий урожай и обеспечат экономический эффект.

В культурообороте указывают: чередование культур (основных, дополнительных, уплотнителей); сроки посева, посадки культуры, уборки урожая (начало и конец) или выборки рассады (сеянцев); сроки ремонтных и подготовительных работ; планируемый выход с одной рамы либо с 1 м2 рассады или сеянцев и овощей (кг); валовой сбор и выход продукции по месяцам.

Составление культурооборота начинают с размещения рассады для открытого и защищенного грунта. Затем приступают к размещению основных овощных культур по видам защищенного грунта с целью обеспечить выполнение планового задания по производству овощей в установленные сроки. Затем размещают зеленные культуры – редис, салат, шпинат, укроп; выгоночные – лук, петрушку, сельдерей на зелень; доращиваемые культуры – цветную капусту, сельдерей, лук-порей и др.

Оценку культурооборотов проводят по следующим показателям: по валовому выходу овощей с единицы площади; удельному весу основных овощных культур в валовой продукции культурооборота; коэффициенту оборота, который вычисляют делением суммарной площади, занятой всеми культурами культурооборота, на инвентарную площадь теплиц; по декадному графику выхода продукции.

5. Субстраты, используемые в овощеводстве защищенного грунта

Искусственно составленные почвенные смеси, используемые в теплицах и парниках для выращивания овощных растений, называются почвенными грунтами.

Интенсивное использование площади в течение всего эксплуатационного периода под тремя-пятью культурами, высокие урожаи овощей в защищенном грунте, ограниченный объем корневого питания, применение частых и обильных поливов обусловливают необходимость искусственного создания почвенных грунтов.

Почвенные грунты должны отвечать следующим требованиям:

  • быть плодородными, содержать 20–30 % органических веществ и 12–15 % гумуса;
  • иметь устойчивую структуру (соотношение жидкой, твердой и газообразной фазы должно составлять 1:1:1);
  • обладать хорошей воздухо- и влагоемкостью, воздухопроницаемостью;
  • обладать оптимальной реакцией почвенного раствора;
  • не содержать вредителей и возбудителей болезней и семян сорняков;
  • обладать длительным сроком службы.

Для приготовления почвенных грунтов используют дерновую или полевую землю, перегной, торф, опилки и другие компоненты. Состав и соотношение компонентов могут быть разными.

Дерновую землю получают при разложении дернины, заготовленной с участков многолетних трав. При укладке дернины в штабель добавляют органические и минеральные удобрения. Для ускорения разложения дернины штабеля поливают жидкими органическими удобрениями и периодически перелопачивают. Процесс полного разложения дернины заканчивается в течение 1–2 лет. Дерновая земля может быть заменена суглинистой полевой землей. Ее заготовляют на участках после кукурузы, кормовых бобов, гороха. Она отличается относительно невысоким плодородием и применяется в смеси с торфом, торфокомпостом или перегноем.

Перегной получают после разложения навоза в течение 1–1,5 года. Он богат питательными веществами, гумусом, обеспечивает хорошую влагоемкость и поглотительную способность почвенных грунтов.

Торф для почвенных грунтов лучше использовать низинный после выветривания и известкования. Верховой и переходный типы торфа используют иногда при промышленном производстве тепличных грунтов и для изготовления прессованных плит в целях выращивания рассады. Для повышения питательных свойств добавляют минеральные удобрения и микроэлементы в зависимости от результатов агрохимических анализов.

Для улучшения физических и водных свойств почвенных грунтов иногда добавляют речной или перлитовый песок, древесные опилки, используют соломенную резку, лузгу подсолнечника, цеолит.

Материалы, предназначенные для составления почвенных грунтов, пропускают через грохот, затем смешивают в заданной пропорции и укладывают на хранение. Потребность в грунтах составляет 0,3 м3 на 1 м2 теплиц и 0,35 м3 на одну раму парника. Почвенные грунты должны соответствовать следующим требованиям: мощность слоя – 25–35 см, средняя плотность – 0,4–0,6 г/см3, общая порозность – 50–60 %, влагоемкость – 48–50 %.

В парниках и теплицах к концу вегетации почвенные грунты теряют свои положительные свойства, уплотняются, возрастает содержание твердой фазы, накапливаются лишние соли, а также болезнетворные начала и вредители. Поэтому грунты полностью или частично заменяют, при необходимости вносят рыхлящие материалы (опилки, измельченную древесную кору), дезинфицируют и промывают.

Дезинфекция грунта может производится пропариванием. Предварительно теплицы перепахивают, чтобы пар свободно проникал в нижние слои грунта. По поверхности раскладывают трубы с отверстиями и раструбами на концах. Сверху участок закрывают специальной термостойкой пленкой (полихлорвиниловой или полипропиленовой армированной). Края пленки прижимают мешочками с песком. Продолжительность пропаривания 8–10 ч. На следующий день пропаривают очередной участок. Дорожки и места, где невозможно провести пропаривание, опрыскивают 10%-ным карбатионом.

После пропаривания грунт промывают путем полива, чтобы удалить растворимые и вредные для растений соли. Расход воды 200–400 л на 1 м2.

6. Органические заменители грунтов

В последние годы в тепличном овощеводстве все шире применяют заменители почвы органического происхождения: прессованную солому, верховой торф, древесные опилки, измельченную кору.

На прессованной соломе выращивают огурец и томат в теплицах без почвенного обогрева. Для этого пригодна пшеничная и ржаная солома с полей, не обработанных гербицидами. На 1 га тепличной площади расходуют 120–160 т соломы. Тюки укладывают за две недели до высадки рассады. После укладки их поливают горячей водой, вносят минеральные удобрения в два-три приема. Через 3–5 дней после внесения удобрений температура в тюках достигает 40–50 °C и выше. При снижении ее до 33–35 °C на поверхность тюков насыпают грунт слоем 10 см. Рассаду высаживают при температуре грунта 25–28 °C. Рассаду можно высаживать и прямо в солому (без грунта), но в таком случае необходимо тщательно следить за ее влажностью и не допускать пересыхания.

Особенность выращивания растений на соломе: более частые поливы небольшими нормами, чтобы избежать вымывания питательных веществ, и скользящая подвязка шпагата к шпалере, что позволяет опускать растения и предупреждать выдергивание их в результате оседания соломы. К концу вегетации сильно разложившиеся остатки соломы запахивают.

Верховой торф имеет небольшой объем твердой фазы и малую плотность в сравнении с минеральными почвами, но имеет высокую кислотность (рН 2,6–4,0) и довольно низкое содержание доступных питательных веществ. После заготовки такой торф измельчают до частиц размером 1–3 см и известкуют, вносят минеральные удобрения с микроэлементами, увлажняют. Особенность выращивания растений – частые жидкие подкормки полным минеральным удобрением с микроэлементами.

Торфяной субстрат быстро теряет свои свойства: торф минерализуется, уплотняется, поэтому его используют не более двухтрех лет.

Верховой торф с низкой степенью разложения (20–30 %) используют в качестве субстрата при гидропонном методе выращивания овощей. В этом случае его раскисляют, т. е. добавляют известковые материалы, оставляют на 20–30 дней и наполняют торфом полиэтиленовые пакеты. Для стабилизации процесса минерализации и улучшения аэрации субстрата ученые Института овощеводства рекомендуют вносить в качестве добавки лузгу гречихи, костру льна. Минеральные вещества, необходимые для питания растений, подают в виде раствора.

В некоторых хозяйствах накоплен положительный опыт по использованию в качестве грунта опилок и древесной коры. Их предварительно компостируют в течение 3–6 месяцев, вносят азот, фосфор, добавляют известь. Применение коры и опилок ограничено из-за больших затрат.

7. Минеральное питание в сооружениях защищенного грунта

Система удобрения овощных культур в условиях защищенного грунта состоит из основной заправки грунтов перед посадкой культур и корневых и некорневых подкормок в период вегетации. В основную заправку почвенных грунтов вносят органические и минеральные, в подкормки – минеральные удобрения.

Органические удобрения служат не только источником всех питательных элементов для растений, но и улучшают физические свойства почвенных грунтов, обогащают их микроорганизмами, способствуют увеличению концентрации углекислого газа, необходимого для фотосинтеза.

Для удобрения тепличных культур применяют навоз лошадей, крупного рогатого скота и овец.

Минеральные удобрения, используемые в овощеводстве защищенного грунта, должны быть высококонцентрированными, безбалластными, не содержать вредных примесей, засоляющих грунты и ухудшающих их физические свойства, а также токсичных элементов, особенно таких как хлор, натрий, мышьяк, фтор и др. Применяемые для основной заправки удобрения должны хорошо рассеиваться с тем, чтобы в сухом виде они равномерно распределялись по всей площади теплицы.

В защищенном грунте используют минеральные удобрения, содержащие один питательный элемент, смесь различных количеств простых удобрений, сложные и комплексные удобрения, в состав которых входит несколько питательных элементов. В случае применения сложных и комплексных удобрений необходимое соотношение питательных элементов в грунте поддерживают добавлением простых удобрений.

Для контроля режима минерального питания используют несколько методов.

Первый метод основан на результатах агрохимических анализов тепличных грунтов (или питательных растворов при гидропонике). Дозы удобрений устанавливают по разнице между принятыми оптимальными уровнями содержания питательных элементов и наличием их легкоподвижных форм в грунтах.

Второй метод – расчетный с учетом выноса питательных элементов планируемым урожаем. Величина выноса питательных элементов в значительной степени зависит от сорта, способов выращивания овощной культуры, времени года и других факторов. Для правильного определения потребности тепличных овощных растений в удобрениях, кроме данных о выносе питательных элементов из грунта, необходимо иметь сведения о запасе доступных форм питательных элементов в тепличных грунтах и коэффициентах использования растениями питательных элементов из грунтов и удобрений.

Третий метод – листовая диагностика. Он позволяет сравнительно быстро установить потребность растений в питательных элементах. Между величиной урожая и химическим составом клеточного сока листьев существует тесная взаимосвязь. Этот показатель отражает суммарный эффект взаимодействия всех факторов, влияющих на растения. Однако химическая листовая диагностика не всегда дает положительные результаты вследствие возможного изменения химического состава листьев из-за антагонизма или синергизма питательных ионов и других причин. Этот метод наиболее целесообразно применять при беспочвенной культуре.

Высокоплодородные почвенные грунты в парниках и теплицах не исключают необходимости регулировать питание культур по мере их роста и развития. Это позволяет обеспечивать овощные растения всеми элементами минерального питания в нужном соотношении, поддерживать на оптимальном уровне концентрацию почвенного раствора и его реакцию. Поэтому в защищенном грунте на основании агрохимических анализов почвосмесей применяют корневые и внекорневые подкормки растворами минеральных макро- и микроэлементов, а иногда и органических удобрений (в небольших хозяйствах).

К подкормкам приступают через месяц после посадки рассады в теплицы, применяя сначала слабые растворы удобрений, с возрастом растений концентрацию повышают и в летний период осмотическое давление раствора доводят до 0,2 % (1 атм).

В крупных тепличных хозяйствах овощные растения подкармливают централизованно из единого растворного узла через систему полива при верхнем ее положении или капельным путем.

8. Общие подготовительные работы в теплицах

Успешная работа, долговечность сооружений зависят от своевременного ремонта, постоянного содержания помещений в чистоте, от соблюдения установленных норм строительных и ремонтных работ.

Для сооружений опасны прогибы и деформации конструкции, разрывы в соединениях, загрязнение системы отопления, утечка воды из нее, бой стекла. Ремонт теплиц и других коммуникаций проводят в период смены овощных культур, остановки системы отопления.

До наступления холодов устраняют все неплотности в ограждении теплиц, не допускаемые техническими условиями. Проверяют плотность закрытия фрамуг, наружных дверей в торцовых стенах, утепляют их.

Металлические элементы красят после очистки от коррозии, старой краски и удаления пыли. Если необходимо, используют герметизированную мастику «Гелан».

Тепловые магистрали, которые соприкасаются с землей, покрывают антикоррозийным лаком, трубопроводы, подающие тепло в теплицы, – теплоизоляционным материалом.

При подготовке теплиц к эксплуатации делают ремонт кровли: заменяют изношенные металлические части шпроссов, стоек, ригелей, кляммеров, разбитого и треснувшего стекла, подгоняют стекла в фальцы шпроссов, ликвидируют щели, промазывают стекла герметизирующей мастикой, промывают загрязненную кровлю. Загрязненное стекло снижает интенсивность освещения до 60 %. Кровлю промывают водой или моющими растворами. Подготовительные работы включают в себя также монтаж электроустановок для досвечивания рассады, установок для подкормки растений углекислым газом, дезинфекцию помещения, инвентаря, тары, транспортных средств, почвогрунта и субстрата при гидропонной культуре, внесение удобрений и обработку почвогрунта, подготовку посадочного материала.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *