ВЫРАЩИВАНИЕ РАСТЕНИЙ БЕЗ ПОЧВЫ

Раздел: Производство

При оборудовании под гравийную субирригационную культуру так называемой грунтовой теплицы вместо стеллажей для выращивания растений устраивают бетонированные канавки или канавки, облицованные каким-нибудь другим водонепроницаемым материалом, например асфальтом или пластикатньши пленками. Такие канавки располагают наподобие гряд. Глубина их составляет 20—25 см, длина не должна превышать 25—30 м. Канавки должны иметь небольшой уклон {примерно 0,5—1,0%) в сторону сточного бака, из которого питательный раствор подается в канавки насосом. Полезно устраивать небольшой уклон и от стенок к середине канавки. Это улучшает стекание раствора, подаваемого для периодического увлажнения гравия, и препятствует застою его на дне, значительно улучшая .рост растений. Наполнение и эксплуатация этих канавок ничем не отличается от только что описанного наполнения и эксплуатации железобетонных стеллажей. Подача питательного раствора производится, как обычно в тепличных установках, из сточного бака с помощью центробежного насоса. Для больших установок слив растворов после увлажнения гравия через сифоны становится очень громоздким потому, что каждая канавка при такой системе требует индивидуальной проверки. Здесь целесообразнее л подачу и слив питательных растворов производить через одну я ту же систему труб, останавливая в нужный момент работу подающего насоса. Подача раствора в этом случае должна производиться в защитную коробку, примыкающую к дренажной системе и закрытую сверху колпаком. Такая защитная коробка будет препятствовать размыву гравия струей раствора в тех случаях, если подача его производится под большим давлением.

Особого обсуждения требует расположение канавок и проходов между ними. При устройстве опытных установок в открытом грунте канавки часто делают полутораметровой ширины и такой же ширины оставляют проход между ними, не покрытый цементом. Такое расположение канавок в открытом грунте является безусловно рациональным. Широкие проходы улучшают освещенность растений и делают возможным проезд между канавками. Это сильно облегчает подвоз материалов при постройке и заполнении канавок, транспортировку продукции, ремонтные работы и т. д. В условиях защищенного грунта, где необходимо экономить дорогостоящую поверхность, канавки часто располагают так же, как и обычные гряды. В большинстве случаев ширину гряд принимают в 100-—110 см и проход между ними в 30—35 см. Такая планировка канавок в теплице, по нашему мнению, является нерациональной.

Устройство широких земляных гряд и относительно узких проходов между ними объясняется особенностями питания РАСТЕНИЙ в почве и совсем не обязательно для водной культуры, где вместе с раствором растение может получать любое количество питательных солей. С другой стороны, для успешной стерилизации теплицы крайне невыгодно оставлять земляные проходы между бетонными канавками. Наиболее целесообразно бетонировать всю поверхность теплицы., не оставляя по возможности в ней земли и песка, затрудняющих борьбу с вредителями и болезнями растений.

Таким образом, мы считаем, что наиболее целесообразно устраивать в грунтовых теплицах общую железобетонную площадку, имеющую незначительный уклон в сторону бака или траншеи, предназначенной для хранения питательных растворов. Эту площадку поперечными бетонными стенками, скрепленными железной арматурой с основанием площадки, целесообразно разделить на канавки, которые имели бы совершенно одинаковую ширину в 60 см, при толщине бетонных стенок в 10 см, и одинаковое оборудование. При выращивании томатов и огурцов, для культуры которых главным образом и предназначается установка, одни канавки могут быть заняты под двустрочную посадку растений, в то время как соседние с ними будут служить проходами. Ширина двух канавок, занятых растениями, и прохода вместе с толщиной перегородок в сумме как раз составит 140 см, соответствуя ширине гряды и борозды, принятой при выращивании огурцов и томатов в грунтовых теплицах. Площадь светового питания при таком расположении совершенно не меняется, а для подачи питательных солей ширина канавки вполне достаточна. Устройство более широких канавок вообще невыгодно, ибо это заставляет прокачивать совершенно излишние, увеличенные объемы растворов. Одинаковые размеры канавок и проходов и одинаковое оборудование их кажутся наиболее выгодными и в том отношении, что этот способ позволяет в случае надобности чередовать посадку в них растений, выигрывать время для подращивания новой рассады, а в нужный момент без ущерба для производства осуществлять мелкий ремонт. Наконец, одинаковое оборудование канавок позволяет варьировать размещение растений, сдваивать канавки при культуре скороспелых штамбовых сортов томатов или, наконец, производить сплошную посадку растений. В этом случае проходить между растениями можно по бетонному бортику, разделяющему'канавки. При работе в защищенном грунте сплошная посадка целесообразна при выгонке зелени и лука на перо, выращивании рассады, а также салата, редиса и других мелких растений.

Подобная установка была построена для испытания на экспериментальной базе Биологического института Ленинградского университета ( 20, ,4). Установка расположена под открытым небом. Размеры установки были выбраны не случайно, она являлась как бы фрагментом стандартной теплицы системы Адоратского Ленинградского теплично-парникового комбината, оборудуемой чюд гравийную субирригационную культуру. Размеры теплицы 102Х 18 м, вдоль она разделена средним проходом, под которым скрыта траншея с коммуникациями. Длина канавок в нашей установке, которые мы предполагаем расположить в поперечном направлении от срединного прохода к скатам кровли, была равна 8 м. Сточный бак для растворов, примыкающий к поперечным стенкам канавок, соответствовал тоннелю с коммуникациями, расположенному под срединным проходом теплицы.

Уход за растениями в предлагаемой установке очень несложен. В сточном баке, который имеет размеры 1 X 1 К 3,15 м, на водопроводной воде приготовляется 2,85 т питательного раствора. Этот питательный раствор подается центробежным насосом по трубам в защитные коробки, расположенные в удаленном от бака конце канавок. Всего для заполнения пяти канавок нужно подать 1,9 ж3 раствора, по 380 л в каждую канавку. Таким образом, в бак вмещается полуторный по объему запас раствора. Как только уровень раствора в канавках достигнет 18 см, замыкаются сточные сифоны, центробежный насос выключается, и раствор сливается обратно в бак, за исключением 70 л, которые расходуются на смачивание сухого гравия. Увлажнение гравия производится до пяти раз в сутки, и каждый раз расход раствора будет всецело зависеть от испарения воды растениями. При хорошем травостое в пашей установке за жаркий летний день на открытом воздухе испарялось до 5 л воды с 1 м2 канавки (в теплицах до 3 л воды с 1 м2 стеллажа).

В 1957 и 1958 гг. все канавки нашей установки засаживались овощными растениями. Проходов между канавками не оставалось. Растения росли хорошо и дали высокий урожай, а сама установка в техническом отношении работала безотказно. В канавке с кабачками (11 растений), молодая рассада которых была высажена в гравий 2 VI, к 13 IX было снято 44,12 кг плодов при среднем весе каждого плода 1,45 кг. При пересчете на 10 мг это составляет около 78,8 кг (пересчетный коэффициент 1,787). Капуста № 1 (18 растений) была высажена рассадой 15 VI. Урожай кочнов с одной канавки, снятый в период с 10 IX по 2 X, весил 56,84 кг, что составляет 101,5 кг/10 м2. Максимальный вес кочна при такой плотной посадке достигал 4,91 кг.

Очень хороший результат был получен с картофелем. В 1957 г. в одну из канавок 20 V было высажено 26 пророщенных клубней картофеля Приекульский. Кусты были выкопаны 31 VII, когда ботва была еще совершенно зеленой. Несмотря на это, было собрано 36,61 кг клубней, что составляет около 65,0 кг/10 м2. Средний вес клубней, снятых с одного куста, составлял 1,4 кг, максимальный —2,1 кг и вес наиболее крупного клубня — 420 г. Такой урожай раннего картофеля под Ленинградом можно считать очень высоким.

Через пять дней после уборки картофеля канавка была засеяна редисом. Всходы были очень дружные. Сбор урожая начался выборочно 7 IX и продолжался до 24 IX. Всего за это время было собрано 7,84 кг чистых корнеплодов, что при пересчете на 10 м2 составляет 14 кг.

В конце мая 1958 г. вся установка сплошь была засажена картофелем. Несмотря на неблагоприятные погодные условия, урожай был собран также значительный. Сорт Приекульский, выкопанный 13 VIII, дал с одной канавки 35,7 кг клубней при среднем урожае с куста 1,4 кг и максимальном 2,0 кг; сорт Пауль Вагнер, выкопанный 29 VIII,— 35,5 кг при среднем урожае с куста 1,5 и максимальном 2,1 кг. Сорта Волховский и Детско- сельский были выкопаны в один день — 9 IX; они дали по 39 кг клубней при среднем урожае с куста 1,5 кг и максимальном 2,3 кг. В последнем случае урожай при пересчете составлял около 70 кг/10 м2.

Работая с описанной установкой, мы убедились, что она проста в обращении и устойчива в работе, однако нам кажется, что для крупных установок лучше проектировать открытую систему, в которой подача и отведение раствора будет осуществляться по желобам. Такое изменение проекта удешевит установку, упростит уход за ней и, наконец, сократит расход труб и электроэнергии ( 20, Б),

При устройстве открытой системы расположение и размеры канавок могут не изменяться, но устройство защитных коробок в них делается уже ненужным. Защитные коробки в данном случае заменяются узким поперечным желобом шириной в 20— 30 см и глубиной в 30—40 см, который примыкает к поперечным стенкам канавок для выращивания растений. Из этого желоба в каждую канавку проходят отверстия; в отверстие вмазывается цементом короткий отрезок водопроводной трубы, па конец которой, просовывающийся в канавки, надевается дренажная трубка. Это устройство позволяет те канавки, в которых не выращиваются растения, отключать от общей системы, закрывая отверстия в трубках деревянными или резиновыми заглушками или колпачками.

При этой 'системе питательный раствор также нагнетается центробежным насосом из сточного бака, расположенного под землей, непосредственно в желоб, откуда он самотеком растекается по всем канавкам. Длина подающей трубы насоса может быть при этом крайне ничтожной, и потеря энергии, необходимой для преодоления сопротивления трубопровода, фактически сведена к нулю. Когда уровень питательного раствора достигнет нужной высоты, насос должен автоматически отключаться. Одновременно должна открываться в желобе заслонка, через которую раствор начнет стекать обратно в бак. При включении насоса эта заслонка закрывается. Дно желоба делается ниже дна канавок на 5 см, и при наличии в них наклона стекание раствора будет достаточно полным.

Открытая система, с нашей точки зрения, является наиболее совершенной из всех предложенных в настоящее время установок. Мы настойчиво рекомендуем испытать ее в теплицах.

До сих пор излагались общие принципы устройства установок для выращивания растений в гравийной культуре в теплицах. На  21 приводится полная схема, в которой предусмотрена частичная автоматизация приготовления и подачи питательного раствора (Корбут, 1959). Схема этой установки разработана Отделом механизации защищенного грунта Главного конструкторского бюро по механизации овощеводства в содружестве с Научно-исследовательским институтом овощного хозяйства (НИИОХ) и Выставкой достижения народного хозяйства СССР (ВДНХ). Эта установка осуществлена в 1958 г. в совхозе «Тепличный» на площади 600 м2. В теплице вместо гряд были устроены в поперечном направлении железобетонные канавки длиной 515 см, шириной 70 см и высотой 25 см. Всего в теплице разместилось 72 канавки, которые сгруппированы в. 4 секции по 18 в каждой. Все секции подтопляются одним и тем же питательным раствором последовательно, что позволило значительно сократить объем запасных баков.

Работа установки осуществляется следующим путем. Необходимое количество химикалий засыпается в бачки, куда из водогрейного бойлера подается теплая вода. Здесь приготовляются концентрированные растворь* солей.

Бак для приготовления и хранения питательных растворов оборудован поплавковым реле. При понижении в нем уровня раствора реле замыкает электрическую цепь и открывает электромагнитные затворы у бачков с концентрированными растворами солей и водопровода. Вода и концентрированные растворы солей в заданном соотношении поступают в бак. Одновременно включаются мешалки. По достижении постоянного уровня раствора в баке поплавковое реле закрывает затворы и отключает двигатель.

Питательный раствор из бака в канавки подается по четырем трубопроводам, расположенным в тоннеле под центральным проходом теплицы. Подача раствора производится отдельно на каждую секцию непосредственно в дренажную систему канавок. Программа подачи раствора и последовательность включения секций осуществляется при помощи командного аппарата. Когда уровень раствора в канавках поднимается на 12 см, срабатывает регулятор уровня, установленный на каждой секции в одной из канавок, выключаются электронасос и электромагнит распределительного цилиндра, и раствор из канавок начинает стекать обратно в бак.

Обратный сток раствора происходит по тому же трубопроводу, но распределительный цилиндр позволяет направить раствор в бак, минуя насос. Это дает возможность, не дожидаясь полного стока раствора из предыдущей секции, направить его в следующую и тем самым уменьшить общее время проведения операции.

Если подкармливать растения три раза в сутки, то из трех тонн питательного раствора, подаваемого на каждую секцию, 25% остается в канавках; таким образом, на один полив на всю теплицу расходуется около 3 „и3 раствора, а за день — 9 м3.

Установка была испытана и дала удовлетворительные результаты. Она вполне может быть принята за основу при дальнейших усовершенствованиях. Нельзя не пожалеть, однако, что в схеме ничего не говорится об осуществлении подпочвенного обогрева теплиц, конструкция которого является в настоящее время одним из узких мест при переводе теплиц на гравийную культуру. Обычно трубы для подпочвенного обогрева на метр закапываются в землю теплиц, и их при периодических ремонтах приходится раскапывать. При устройстве часто расположенных бетонных канавок и особенно при наличии сплошного бетонного настила ремонт подпочвенной отопительной системы становится трудно осуществимым. Для решения этого вопроса нужны специальные исследования.

Нам кажется, что указанную проблему можно решить или путем устройства под теплицей небольшого подвала, т. е, обогреваемого воздушного пространства между землей и бетонным полом теплицы, или размещением отопительных труб в муфтах, протянутых между специальными траншеями.

Заканчивая рассмотрение установок, рекомендуемых для суб- ирригациоиной культуры растений в теплицах, необходимо отметить, что все они могут быть использованы для выращивания рассады. В этом случае проростки, выращенные в песке или в опилках, пикируются в глиняные горшочки или в специальные пакеты, наполненные опилками, стружками, песком или мхом, смешанным с торфом. Горшочки устанавливаются в стеллажи или в канавку, дно их закапывается в гравий так, чтобы поднимающийся периодически уровень раствора в стеллаже или канавке смачивал содержимое горшочка до нужной высоты. Если горшок глубоко закопан в гравий, то раствор будет промачивать его содержимое доверху, если горшочек поднят, то содержимое его будет увлажняться только у дна. Режим стеллажа при этом ни в чем не будет нарушен, и рассаду можно подращивать в теплице наряду со взрослыми растениями.