Оптимизация освещения в теплице для повышения урожайности овощных культур

Свет — один из важнейших факторов, влияющих на скорость роста растений и величину урожая, источник энергии для процесса фотосинтеза. Однако он может быть не только благом, но и злом. Все зависит от интенсивности и продолжительности освещения (длины дня), а также от угла падения лучей.

Различным культурам необходимо разное количество света. В зависимости от этого все растения принято делить на светолюбивые и нетребовательные к освещению. К первой группе можно отнести такие овощные культуры, как болгарский перец, салат, огурцы, помидоры и пр. Они должны находиться в условиях непрерывного освещения не менее 10 часов в сутки. Представителями второй группы являются укроп, петрушка, лук и др.

Правильно сориентируйте сооружение относительно сторон света. В течение сезона один-два раза вымойте стекла, очистите пленку от загрязнений. Разместите растения так, чтобы непрозрачные элементы конструкции, по возможности, не затеняли их. Внутри теплицы все, что можно, покрасьте белой краской.

Хорошей светопроницаемостью отличаются полиэтиленовая пленка и полиэфирное покрытие, укрепленное стекловолокном. Прозрачность стекла зависит отего качества (наличия посторонних включений), степени загрязнения, которое тем больше, чем выше запыленность воздуха, и времени эксплуатации стекла.

При средней запыленности через месяц эксплуатации количество света, проходящее внутрь теплицы, уменьшается на 15—20 %, через два — на 40 %. А ведь уменьшение на 1 % интенсивности света снижает урожай тоже на 1 %. Вот почему осенью и очень ранней весной стекла теплиц нужно вымыть.

Для того чтобы обеспечить культурам, выращиваемым в условиях закрытого грунта, нормальные условия, естественное освещение можно дополнить искусственным. Но как известно, внутри помещения парника или теплицы отмечается достаточно высокий уровень влажности. Поэтому, прокладывая электрическую проводку, соблюдайте максимальную осторожность.

Устанавливаемый в сооружении защищенного грунта наружный кабель следует закрепить внутри помещения, а затем вывести наружу. Для пристенной теплицы кабель соединяют с проводкой центрального электричества. При выведении на улицу кабель углубляют в грунт или закрепляют на деревянных столбах. В первом случае потребуется выкопать канавку, глубина которой должна составлять не менее 70—80 см.

Для того чтобы предотвратить случайное повреждение кабеля, например во время проведения строительных работ на участке, поверх провода рекомендуется положить планки или черепицу. Проложенный кабель должен проходить в тех местах на площадке, прилегающей к парнику или теплице, которые удалены от водоотводных канавок.

Кабель, прикрепляемый к деревянным столбам, проводят по воздуху и навешивают на проволоку большой толщины, закрепленную между отдельными опорами. Протягивать кабель у деревьев не рекомендуется, поскольку ветви во время ветреной погоды могут повредить кабельную обшивку.

Во внутреннем помещении теплицы или парника необходимо разместить электрический щит для контроля за работой системы электроснабжения и приборов.

На щите расположены розетки и предохранители с отдельными рубильниками. Пользоваться розетками можно будет после завершения работ по подсоединению кабеля. Для освещения помещения сооружения лучше всего применять приборы, снабженные плавкими предохранителями и резиновыми штепсельными вилками.

В овощеводстве используются осветительные лампы нескольких типов: флюоресцентные, ртутные и натриевые. Флуоресцентные лампы дают белый и розовый свет. Ртутные лампы, как правило, более мощные. Золотисто-оранжевый свет дают натриевые лампы — лучшие из перечисленных, их применение сокращает период получения рассады томатов или огурцов на 10—14 дней.

Для устройства искусственного освещения внутри помещения теплицы и парника используют также люминесцентные лампы. Главным их достоинством является то, что в процессе работы они не нагреваются и, следовательно, не способны изменять температуру воздуха и высушивать его. Лампы этого типа можно без вреда для растений размещать в непосредственной близости от них. Среди всех разновидностей люминесцентных ламп наиболее часто для освещения парников и теплиц применяют лампы типа ЛДЦ и ЛД.

Различные способы искусственного освещения можно использовать для быстрого проращивания семян и получения рассады. Ведь световой день ранней весной непродолжителен, и досвечивание просто необходимо для нормального роста растений. Лучше всего соорудить рамы, оснащенные несколькими люминесцентными лампами. Их размещают на 1—1,2 м выше полок с коробами, в которые высеяны семена.

Для создания подсветки внутри теплицы или парника часто устраивают светоотражающие экраны. Их располагают таким образом, чтобы лицевая сторона их была направлена к окну. В качестве подобных светоотражателей можно воспользоваться зеркалом либо листом оцинкованного железа.

ах $ за 5 за уу за 0 ЛУЛУ

Одно из самых главных условий для получения хорошего урожая — поддержание оптимальной для растений температуры. Чем холоднее на улице, тем труднее поддерживать нужную температуру в сооружениях защищенного грунта. Теплицы, парники и пленочные укрытия выполняют из материалов, которые имеют высокую теплопроводность, поэтому при похолоданиях в них довольно трудно сохранить нужную температуру.

Следует помнить, что в теплице с хорошей освещенностью температура должна быть выше, чем в те периоды, когда света мало (например, ночью).

Влияние температуры воздуха и грунта на растения

Поддержание правильного температурного баланса в теплице напрямую влияет на урожайность и качество продукции. Оптимальная температура воздуха для большинства овощных культур составляет 16–25 °С днем, а ночью ее необходимо снижать на 4–8 °С. Если пренебречь этим правилом, растения начнут неконтролируемо наращивать зеленую массу в ущерб плодоношению.

Температура грунта критически важна для работы корневой системы. При слишком низких значениях (6–10 °С, а для тыквенных — ниже 12 °С) или чрезмерно высоких (20–28 °С, для тыквенных — выше 30 °С) корни перестают впитывать воду. Это приводит к физиологической засухе и увяданию посадок даже при влажном грунте.

От прогрева почвы зависит и усвоение элементов питания. Если температура грунта опускается ниже 10 °С, блокируется поглощение питательных веществ, особенно фосфора. В результате на растениях проявляются признаки фосфорного голодания, даже если удобрения внесены в достаточном количестве.

• Оптимальная температура воздуха днем — 16–25 °С
• Ночное снижение температуры воздуха — на 4–8 °С
• Оптимальная температура грунта — 14–26 °С
• Минимум температуры грунта для тыквенных — 12 °С
• Температура воды для экстренного прогрева почвы — 25–30 °С

Для быстрого развития корневой системы температура почвы, в отличие от воздушной, должна оставаться стабильной круглые сутки. Оптимальный диапазон прогрева субстрата — от 14 до 26 °С. Чтобы удерживать эти показатели, агрономы используют биологическое топливо (саморазогревающиеся субстраты) или проливают почву теплой водой с температурой 25–30 °С.

Методы обогрева теплиц и сроки посадки

Защитить теплолюбивые культуры от весенних заморозков и резких перепадов температур помогают системы обогрева. В практическом овощеводстве используют три основных метода: естественный (солнечный), технический и биологический. Самый простой из них — естественный обогрев, работающий за счет парникового эффекта, когда солнечные лучи проникают через пленку или стекло и нагревают внутреннее пространство.

Чтобы улучшить теплоизоляцию пленочной теплицы, уложите полиэтиленовую пленку в два слоя с воздушным зазором до 5 см. Двойное покрытие снижает уровень естественной освещенности, поэтому внутри конструкции необходимо предусмотреть искусственное досвечивание. Такой подход позволяет существенно сдвинуть сроки выращивания овощей.

• Холодостойкие культуры: со второй недели апреля по последнюю неделю сентября.
• Теплолюбивые культуры: со второй недели мая до середины сентября.

Среди технических средств обогрева наиболее распространены водяные, газовые, печные и электрические системы. При водяном отоплении котел лучше вынести в тамбур теплицы, используя для топки дрова, уголь, торф или газ. Печное отопление монтируют по классической схеме: топка, длинный горизонтальный дымоход вдоль теплицы и вертикальная вытяжная труба.

Биологический обогрев и естественная вентиляция

Для обогрева теплиц электрическую энергию используют редко. Чаще всего электрокалориферы, трубчатые нагреватели и переносные тепловентиляторы служат дополнением к основному отоплению или выполняют роль аварийного обогрева в весенний период. Основным же источником тепла в парниках и теплицах может выступать биологический обогрев.

В его основе лежит естественное разложение органики, при котором выделяется тепло, а воздух насыщается необходимым для растений углекислым газом. В качестве биотоплива используют конский навоз (наиболее популярный вариант), а также навоз крупного рогатого скота, свиней, овец, компост, бытовой мусор, древесную кору и опилки.

• Температура биотоплива при распаде — 60–70 °C
• Лимит площади приточных проемов — 20% от площади теплицы
• Шаг форточек в больших теплицах — каждые 2 м
• Критичное время отключения вентиляции в жару — 1–2 часа

Помимо тепла, культурам требуется постоянный приток свежего воздуха. Из-за парникового эффекта температура внутри закрытого грунта резко повышается, что угнетает растения. В непроветриваемом помещении также быстро распространяются вредители и патогенные микроорганизмы. Регулярная вентиляция решает эту проблему, поддерживая оптимальную влажность и температурный режим.

Приток свежего воздуха организуют через форточки в стенах, крыше и дверные проемы. Общая площадь открывающихся участков не должна превышать 20% от всей площади конструкции. В небольших теплицах форточки размещают на боковинах крыши по одной с каждой стороны. В крупных сооружениях их устанавливают с шагом в 2 метра или сплошным рядом по обеим сторонам кровли.

Проветривание также выполняет функцию закаливания рассады, повышая ее устойчивость к болезням и температурным колебаниям. Перед пересадкой растений в открытый грунт вентиляционные фрамуги рекомендуется держать открытыми круглосуточно. При этом важно избегать сквозняков, ледяного воздуха и сильного ветра, которые могут погубить молодые посадки.

Автоматизация проветривания: выбор оборудования

В промышленных тепличных комплексах параметры микроклимата контролирует автоматика: датчики отслеживают температуру, влажность и освещенность, а компьютер управляет вентиляторами, фрамугами и поливом. Для небольших хозяйств и дачных участков такое оборудование слишком дорого. Здесь используют более простые автономные устройства для автоматического открывания форточек.

Такие автоматы оптимизируют температурный режим и делятся на два основных вида:

• Электрические автоматы. Состоят из вентилятора и термореле. Они отличаются высокой чувствительностью, неограниченной мощностью и удобной регулировкой.
• Биметаллические автоматы. Состоят из соединенных пластин двух материалов с разным тепловым расширением. При нагреве пластина изгибается и открывает фрамугу, при охлаждении — распрямляется.

Оба варианта имеют свои эксплуатационные ограничения. Биметаллические автоматы дешевы и автономны, но обладают малой мощностью: они не справятся с тяжелой, перекошенной или разбухшей от влаги рамой. Электрические системы мощнее и точнее, но полностью зависят от стабильного энергоснабжения.

Гидравлические. Основаны на свойстве жидкостей расширяться при нагревании. Представляют собой герметичную систему, заполненную легкокипящими (фреоны) или другими жидкостями с высоким коэффициентом теплового расширения: водой, маслом, соляркой и т. п. В системе имеется гофрированная латунная трубка (сильфон), которая изменяет длину при заполнении жидкостью, или гидроцилиндр, имеющий выдвижной шток.

• Достоинство — автономность и несомненная высокая надежность системы вследствие простоты конструкции, а также очень большая мощность и долговечность.
• Недостаток — относительная дороговизна из-за использования сложных технологий производства, что вполне компенсируется высокими достоинствами.

Гидравлический автомат можно сконструировать самостоятельно. Представленный на рисунке 30 автомат имеет вес около 3 кг и усилие на штоке около 100 кг. Такой аппарат может открывать стеклянную раму площадью около 2 м? или пленочную раму площадью около 5 м, т. е. проветривать теплицу площадью 10-20 м?. В более крупных теплицах можно сделать несколько таких автоматизированных

Рис. 30. Гидравлический автомат для проветривания теплицы

4 К. хх О #6 *.9 25

В свежих овощах содержится 80—90 % воды. Почти все овощи, выращиваемые под стеклом и пленкой, влаголюбивы. Потребление растением воды зависит от его вида, сорта, фазы развития, интенсивности освещения, температуры грунта и воздуха, засоленности почвы, влажности грунта и воздуха, состояния растения.

На ранних стадиях развития растению требуется гораздо меныше влаги, чем в период интенсивного образования плодовой части (кочана салата, плодов огурца ит. д.). В течение дня с увеличением температуры растение «пьет» больше.

Слишком высокое содержание питательных элементов в почве ведет к ее засолению, которое мешает потреблению воды. На засоленной почве растение увядает и гибнет. Однако и недостаток питательных элементов, особенно калия, приводит к нарушению водного обмена.

Чем меньше влажность воздуха под стеклом или пленкой, тем быстрее идет испарение воды с поверхности растений и, следовательно, тем больше воды растению нужно впитать. Овощевод должен следить за влажностью в теплице или укрытии: при резком падении влажности воздуха растение может ощутить дефицит воды, хотя в грунте будет достаточно влаги.

В слишком сухом грунте растение увядает, в слишком влажном его корни загнивают. Увлажняя грунт, нужно придерживаться золотой середины. Влажность грунта имеет большое значение для течения микробиологических процессов в почве, разложения органических веществ и преобразования их в формы, легко усвояемые растениями.

Поскольку сооружения защищенного грунта по сути защищают растения от атмосферных осадков, все потребности растений в воде должны удовлетворяться за счет искусственного орошения. Казалось бы, что может быть проще полива растений, выращиваемых в условиях закрытого грунта. Оказывается, и в этом нужны определенные навыки. Особенно внимательно следует производить полив культур, высаженных в горшки.

Проводить полив горшечных культур необходимо таким образом, чтобы вода достигла корневой системы. Для этого водой следует залить горшок доверху. Установить частоту полива можно по нескольким критериям:

• температурный режим внутри помещения;
• период покоя или интенсивного роста культуры;
• вид грунта;
• объем сосуда.

Полив растений, отличающихся быстрым ростом и сильно разветвленными корнями, нужно проводить два раза в день. При этом следует учитывать температуру воды. При поливе слишком холодной водой растение может заболеть и погибнуть. Зимой растения нужно поливать не чаще двух раз в неделю, а в некоторых случаях и реже.

О том, что растение нуждается в поливе, можно узнать по следующим признакам: увядание листьев и верхушки стебля; изменение цвета почвенной смеси (насыщенная окраска сменяется бледной). Растения нуждаются в поливе, если грунт высох на глубину более 5 см.

Для полива овощных и зеленных культур, возделываемых в теплицах на грядках, лучше всего применять шланги или лейки с насадками-разбрызгивателями. В таком случае можно добиться полного увлажнения почвы. Для того чтобы установить, достаточно ли хорошо увлажнены растения, рекомендуется выкопать небольшую (глубиной до 15 см) лунку. Если подпочвенные слои, лежащие на глубине до 15 см, окажутся сухими, то полив придется повторить.

Стоит заметить, что опытные овощеводы предпочитают производить полив растений, выращиваемых в теплицах, с использованием специальных приспособлений автоматического полива. При этом наиболее распространенной считается система капельного полива. Что же такое капельный полив? Это экономное расходование воды, сохранение и улучшение структуры почвы, экономия труда и времени хозяина, экономия роста корней и отсутствие водного голодания растения. Все это справедливо при правильном капельном поливе. Но есть и недостатки, о которых говорится мало, хотя они и сводят на нет все достоинства.

Основной принцип капельного полива — вода подается постоянно либо небольшими порциями, непосредственно под каждое растение. Почва при этом никогда не пересыхает, и растение располагает корни в зоне оптимальной влажности, «экономя» на выращивании глубоко проникающих корней. Вода всегда теплая, поскольку поступает медленно и успевает прогреваться в трубках. Растения никогда не испытывают дефицита влаги, почвенная микрофлора и фауна — тоже. В Объединенных Арабских Эмиратах таким способом поливают все, от петуний на клумбах до пальм на пляже.

Правильно спроектированный капельный полив доставляет влагу напрямую к корням растений, снижая расход воды и сохраняя структуру почвы. Для сборки распределительной сети лучше использовать непрозрачный материал, например черный полиэтилен. Это предотвратит развитие водорослей внутри шлангов, которые быстро забивают капельницы. Монтаж проводят по заранее намеченному плану посадки с учетом длины гряд и схемы размещения растений.

• Уклон системы — 5 см на 1 м
• Длина трубок — не более 6–8 м
• Диаметр трубок — 10–15 мм
• Диаметр отверстий форсунок — 1–2 мм
• Высота над почвой — 10–20 см
• Толщина слоя мульчи — 3–5 см

1. Нарежьте трубки нужной длины и соедините их в единую систему с помощью соединительных элементов.
2. Закрепите трубопровод на опорных колышках, выдерживая необходимый уклон для равномерного распределения воды.
3. Проделайте отверстия в намеченных местах трубок и вставьте в них форсунки, сделанные из пластиковых частей медицинских капельниц.
4. Включите воду под рабочим давлением, проверьте герметичность стыков и выровняйте скорость вытекания воды из форсунок изменением наклона трубок.
5. Высадите рассаду строго напротив работающих капельниц одиночно или небольшими группами.
6. Укройте всю поверхность грядки мульчирующим материалом сразу после завершения посадочных работ.

Порционный полив: как избежать неравномерного распределения воды

В практике капельного полива часто возникает проблема: при медленной подаче вода выливается только из первых отверстий, не доходя до конца шланга. Если же увеличить напор, расход воды возрастает сверх нормы, что приводит к переувлажнению прикорневой зоны. Решить эту проблему помогает автоматическое порционное дозирование с помощью самодельного сифона.

Для создания дозатора используют обычную пластиковую бутылку объемом 2 литра, которую закрепляют в перевернутом виде. Вода из накопительного бака должна поступать в нее крайне медленно через капиллярную трубку диаметром 1–3 мм. В крышку бутылки герметично монтируют сливную трубку диаметром 5–10 мм, которую внутри емкости сгибают петлей.

Верхняя точка изгиба петли должна находиться у самого дна бутылки, а открытый срез трубки — в горлышке, почти упираясь в крышку. По мере наполнения бутылки вода доходит до изгиба петли, после чего срабатывает сифонный эффект. Вся накопленная порция воды быстро сбрасывается в поливочную сеть, распределяясь по всей длине трубок.