Cветокультура в защищенном грунте

Cветокультура в защищенном грунте


В культивационных сооружениях создают условия микро­климата, основными составляющими которого являются тепло, влажность воздуха и грунта, освещенность. Все перечисленные факторы микроклимата, за исключением освещенности, можно создать в оптимуме для растений искусственно.

Освещенность на современном уровне технического прогресса экономически выгоднее обеспечивать за счет естественной солнечной радиа­ции и только в отдельных случаях за счет дополнительного электрооблучения растений. Поэтому все виды культивацион­ных сооружений создают с учетом максимального использова­ния солнечной радиации.

Солнечная радиация является основным климатическим фак­тором, определяющим виды и типы культивационных сооруже­ний в данной местности, набор культур по периодам и сроки их выращивания. Она имеет определенную интенсивность, спек­тральный состав и суточную продолжительность. Различают прямую, рассеянную и суммарную радиацию. Прямая солнеч­ная - это радиация, поступающая на деятельную поверхность в виде пучка параллельных лучей, исходящих непосредственно от диска Солнца. Проходя через атмосферу, солнечная радиа­ция частично рассеивается молекулами газа воздуха, твердыми и жидкими частицами, взвешенными в воздухе, облаками. Часть солнечной радиации, поступающая на земную поверхность от всех точек небосвода, и есть рассеянная радиация. Общий при­ход солнечной радиации на земную поверхность, состоящий из прямой и рассеянной радиации - суммарная радиация.

Солнечная радиация представляет собой электромагнитные излучения с волнами различной длины. Область солнечного спектра, которой соответствуют волны длиной 280-4000 нм, на­зывается коротковолновой радиацией, 4 000-100 000 нм - длин­новолновой. Промежуток спектра с волнами длиной от 400 до 750 нм - видимая область спектра. Глаз человека воспринимает только волны этой длины. Излучения с волнами длиной более 750 нм относятся к инфракрасной области спектра (близкая инфракрасная – 750-25000 нм, далекая - 25 000-1 000000 нм). Тепловое, или длинноволновое, излучение приходится на об­ласть спектра с волнами длиной 5 000—100 000 нм. Практически вся лучистая энергия потоков прямой, рассеянной и отражен­ной солнечной радиации приходится на область коротких волн (280—4 000 нм), причем в основном на видимую и инфракрас­ную области спектра. Эта радиация называется также инте­гральной.

Приток солнечной радиации на поверхность Земли опреде­ляется прежде всего продолжи­тельностью дня, высотой Солнца и в значительной степени за­висит от циркуляции атмосферы, от высоты над уровнем моря и т. д.

Высота солнцестояния зависит от времени дня, года и гео­графической широты места. Наибольшая высота Солнца в тече­ние дня наблюдается на всех широтах в полуденные, наимень­шая— в утренние и вечерние часы, наибольшая высота Солнца в течение года на всех широтах — 20 июня, наименьшая — в конце декабря — начале января. Высота солнцестояния опреде­ляет путь, который проходит солнечный луч через атмосферу Земли. От его величины зависят интенсивность и спектральный состав солнечных лучей, достигающих поверхности Земли. Наименьший путь солнечного луча — при положении Солнца в зените, увеличивается он с уменьшением высоты солнцестояния.

Для нормального роста и развития растений имеет значение главным образом коротковолновое излучение, лежащее в пределе волн длиной 380—710 нм и поглощаемое пигментами пластид. Это физиологическая, или фотосинтетически активная ра­диация (ФАР)*.

Под действием энергии ФАР происходит важнейший процесс в зеленых пластидах листа — фотосинтез. Кроме того, через сложные системы рецепторов свет воздействует на многие фи­зиологические процессы, такие, как передвижение ассимилятов, дыхание, рост, органогенез, которые являются промежуточными звеньями между фотосинтезом и конечными этапами формиро­вания урожая. Солнечная радиация — основной климатический фактор в каждой природно-климатической зоне, который определяет периоды выращивания и набор культур в культивационных сооружениях. Различают прямую, рассеянную и суммарную радиации. Радиация, поступающая на поверхность земли в виде пучка параллельных лучей, определяется как прямая. Часть солнечной радиации, которая поступает на земную поверхность в результате рассеивания прямой радиации взвешенными в воздухе твердыми частицами, молекулами газа воздуха, называется рассеянной. Общее поступление прямой и рассеянной радиации составляет суммарную радиацию.

Кроме ФАР, для растений имеет значение инфракрасная ра­диация с волнами длиной свыше 1000 нм, которая в основном поглощается водой тканей растений и определяет температур­ный режим тканей листа. Роль этих лучей положительна при температуре ниже 20 °С и отрицательна при температуре выше 30 °С. Для климата теплиц имеют значение также световые и тепловые лучи. ФАР, так же как и интегральная радиация, ха­рактеризуется интенсивностью (инсоляция, мощность лучистого потока). Интенсивность радиации — количество лучистой энер­гии на единицу площади в единицу времени.

Для нормального роста и развития растений необходимы определенные суммы радиации на протяжении того или иного этапа их жизни. Приток ФАР на открытом месте и внутри теп­лицы значительно различается. Потери падающей на огражде­ние теплиц солнечной энергии происходят в результате поглоще­ния и отражения стеклом и непрозрачными элементами конст­рукций теплиц.

В литературе часто встречается характеристика районов по числу часов солнечного сияния. Продолжительность солнечного сияния, несомненно, оказывает большое влияние на приток солнечной радиации, однако она не может характеризо­вать количество притекающей энергии. Правильнее зонировать территорию по притоку естественной ФАР, проникающей в теп­лицы в осенне-зимний период. Казахстан находится в 7 световой зоне и для культур томата и огурца возможна посадка и возделывание в любые сроки.

Получить высококачественную рассаду в зимний период можно при условии применения дополнительного освещения. Наиболее эффективными на сегодняшний день являются натриевые лампы мощностью 400 и 600 Вт. Интенсивность и длительность освещения рассады играют огромную роль в развитии растений. Минимальная интенсивность света для выращивания рассады – 4-5 тыс. люкс. Такую интенсивность по предварительным подсчетам обеспечивает одна лампа мощностью 400 Вт на площадь 6-7 м2 или одна лампа мощностью 600 Вт на 9-10 м2. При более низком уровне освещения температура выращивания рассады должна быть снижена на 1-2 °С, что в свою очередь приедет к задержке развития растений и продлению рассадного периода, а также негативно отразится на общей урожайности.

Свет необходим для роста растений. Природный солнечный свет является самым дешевым доступным источником, но для тепличного бизнеса его не всегда хватает в полном объеме. Поэтому использование искусственного света стало необходимым для увеличения урожайности и качества продукции. Растения чувствительны к спектру света совершенно иначе, чем люди. Если говорить о свете для роста, он определяется количеством энергетических частиц, также называемых фотонами или квантами. Энергия фотонов различна и зависит от длины волны (спектрального цвета). За счет одинаковой энергии можно получить в полтора раза больше красных фотонов, чем синих. Это означает, что источники красного света производят фотоны более эффективно, чем синего.

Растения также имеют разную чувствительность к различным цветам, и это также влияет на их активность. Использование эффективных источников света для растений и эффективных рецептов выращивания важно для получения оптимальных результатов урожайности.

Фотосинтез является базовым процессом, который ведет к росту растений, и свет является его важной частью. Его энергия используется для образования глюкозы из углекислого газа (CO2)  и воды, которые поглощаются листьями и корнями.

Для выращивания томата в северных регионах страны необходимо проводить дополнительное освещение в январе месяце интенсивностью 10000 люкс в течение 8 часов. В южных регионах страны это составит ~ 6 часов в день в декабре-январе месяце.

В условиях РК в защищенном грунте огурцы можно выращивать в три оборота:

1. Весенне-летний оборот, который продолжается с февраля по июнь месяцы. Сбор урожая - с конца марта месяца. Ср. урожайность около 20-30 кг/кв.м.

2. Летне-осенний оборот, продолжается с июня по сентябрь месяцы. Сбор урожая с конца июня месяца. Ср. урожайность данного оборота 10-15 кг/кв.м.

3. Светокультура. Период выращивания продолжается с начала ноября по февраль месяцы, сбор урожая с середины ноября. Ср. урожайность светокультуры 30-35 кг/кв.м.

Общая урожайность овощей с 1 кв.м. при применении 3 оборотов составляет около 65-75 кг/кв.м. продолжительность сбора урожая около 270 дней в году.

Также возможно выращивание огурцов без применения светокультуры в 2 оборота. В этом случае сбор урожая будет осуществляться с конца февраля по июнь месяцы (первый оборот) и с конца июля по ноябрь месяцы (второй борот).

Общая продолжительность сбора урожая составит около 200 дней. Средняя урожайность составит 45-55 кг/кв.м в год.

Зимне-весенний оборот - с декабря по июль. Сбор урожая с марта по июль. Ср. урожайность - около 15-20 кг/кв.м.

2. Летне-осенний оборот - с июня по декабрь. Сбор урожая с сентября до декабря. Ср. урожайность - около 10-15 кг/кв.м.

3. Продленный оборот, в котором выращивают томаты с декабря по ноябрь месяцы, практически на протяжении года. Уборка урожая продолжается с марта по ноябрь. В настоящее время данный оборот является наиболее распространенным среди тепличных хозяйств, применяющих малообъемную гидропонику. Урожайность составляет порядка 50-60 кг/кв.м.

 4. Светокультура, в которой выращивается томаты с ноября по февраль месяцы. Сбор урожая осуществляется в январе-феврале. Такой способ выращивания применяют в высокоразвитых странах (Финляндия, Нидерланды, Япония). Урожайность светокультуры составляет по оценкам российских агрономов около 30 кг/кв.м.

При выращивании светокультуры томата в условиях РК необходимо использовать систему досвечивания с интенсивностью 10000-12000 люксов. Фотопериод основной культуры составит 9-12 часов ежедневно в зимние месяцы года. Количество ламп досвечивания составит 3000 ламп из расчета мощности одной лампы 600 Ватт. Инвестиционная стоимость оборудования составит около 90 000 млн. тенге. Энергозатраты составят 1800 кВт*ч или 21 600 кВт*день. За весь период выращивания культуры (около 3 месяцев) расходы на энергию составят 1 944 мВт, при среднем тарифе 17,14 тенге/кВт*ч, общие расходы на применение досвечивания культуры будут на уровне 33,32 млн. тенге. При средней цене реализации 300 тенге в январе-феврале месяцы (оптовая цена реализации производителем) объем валовой выручки за 2 месяца реализации составит 80,22 млн. тенге. В связи с высокими энергозатратами, доля которых вырастет до 50% в структуре себестоимости продукции, выращенной с применением технологии досвечивания, себестоимость продукции составит 220,8 тенге, общая сумма себестоимости продукции – светокультуры томата – 63,32 млн. тенге. Чистая прибыль составит 16,9 млн. тенге. Срок окупаемости оборудования по досвечиванию без учета составит 5,33 лет. Как видно, выращивание томата методом светокультуры экономически целесообразно. Однако установка оборудования досвечивания культур и применение данной технологии должно быть тщательно просчитано и может применимо после получения первых урожаев овощных культур, выращенных методом продленного оборота и адаптации выращиваемых сортов и гибридов, а также высокой квалификации агронома и инженеров досветки.

01.jpg

Освещение рассады томата люкс 15000-17000

Установленная мощность:

для люминесцентной трубки  150 Вт/м2

для спецламп  100-250 Вт/м2

- после прорастания освещается 200-300 Вт/м2

- после пикировки/прореживание освещается 150-200 Вт/м2

- после пересадки в горшки освещается 100-200 Вт/м2

- время освещения 3-4 дня после всходов, круглосуточно

- время освещения позднее 18 часов/сутки, темный период – 6 часов

Досвечивание при выращивании рассады огурца

При выращивании рассады для ранних посадок досвечивание растений необходимо. Использование дополнительного освещения (200-250 Вт/м2) следует начинать при появлении подсемядольных коленей сеянцев. Досвечивание используется беспрерывно в течение 2-3 суток. После того, досвечивается в течение 18 часов в сутки с мощностью 80-200 Вт/м2. В случае, если в вегетационное помещение не поступает естественный свет, установочная мощность должна составлять не менее 100 Вт/м2.

Серик ДЖАНТАСОВ,

кандидат с-х.наук,

эксперт по овощным культурам закрытого грунта