Технологии современного тепличного производства.

Агрономия

В настоящее время выращивание овощей, цветов и других культур в теплицах уже невозможно представить без компьютерных систем управления технологическими процессами (полив растений, подкормки удобрениями, регулирование микроклимата).
В связи с этим в тепличном производстве повысились требования к агрономическому персоналу. Современный специалист сегодня должен не только владеть компьютером, но и грамотно вводить технологические параметры управления. Чтобы справляться с поставленными задачами, агрономы должны постоянно совершенствоваться в своих знаниях.
Для получения высоких урожаев агроном учитывает много факторов. Одним из наиболее важных является выбор сорта. Среди огромного разнообразия надо выбрать тот, который больше всего подходит для зоны выращивания, типа теплицы и т.д. Важную роль играет субстрат. Чтобы принять решение, агроном взвешивает все плюсы и минусы и находит оптимальный вариант. Вопросы полива и питания растений требуют грамотного подхода. Ведь очень важно обеспечить растения водой и элементами питания в период роста и плодоношения. А для этого надо знать физиологию растений и владеть агрохимическими знаниями. На рынке сегодня можно встретить разнообразные виды удобрений и подобрать их для конкретного случая - это тоже одна из важнейших задач для агронома.
Таким образом, повышение урожайности в тепличном производстве невозможно без присутствия грамотных специалистов-агрономов, знающих дело и понимающих растения.


Управление микроклиматом в промышленных теплицах

Современные технологии выращивания овощей, рассады, цветов и зеленных культур требуют постоянного поддержания определенных режимов микроклимата в теплицах.
Тепличное производство относится к числу наиболее энергоемких производств. В среднем затраты на обогрев теплиц составляют 40-80% от себестоимости продукции. К примеру, на обогрев 1 Га зимних теплиц расходуется более 200 тонн условного топлива в год, поэтому повышение эффективности его использования имеет важное значение.

Автоматизация систем управления микроклиматом в защищенном грунте позволяет экономить 15-25% тепла при росте урожайности, улучшения условий труда персонала и повышении общей культуры производства.

Современная теплица как объект управления температурно-влажностным режимом характеризуется крайне неудовлетворительной динамикой и нестабильностью параметров, вытекающими из особенностей технологии производства. В то же время агротехнические нормы предписывают высокую точность стабилизации температуры (+/-1градус), своевременное её изменение в зависимости от уровня фотосинтетически активной облученности, фазы развития растений и времени суток. Все эти обстоятельства предъявляют высокие требования к функционированию и техническому совершенствованию оборудования автоматизации управления микроклиматом в теплицах.


Гидропонный метод выращивания овощей в теплицах

Тепличное производство в настоящее время развивается как динамичная и эффективная отрасль сельского хозяйства, имеющая значение для снабжения населения свежими и богатыми витаминами овощами, а также цветами в период, когда из открытого грунта не поступает продукция.
В строительство и эксплуатацию остекленных теплиц вложены значительные средства. Кроме того, на фоне усиливающегося кризиса тепличное производство является одним из наиболее энергоемких в сельском хозяйстве. В настоящее время перед тепличными комбинатами стоит задача повышения эффективности производства. Эта задача может быть решена только путем реконструкции, модернизации и применения новых технологий.
В сельском хозяйстве, особенно в тепличном производстве, научно-технический прогресс охватывает, прежде всего, все факторы интенсификации - удобрение, полив, сортовой состав, микроклимат и способы выращивания культур. Однако существующие традиционные технологии ограничивают возможности улучшения производственных результатов.
Одно из новейших направлений тепличного производства за рубежом и в нашей стране - выращивание овощей на гидропонике с использованием всех достижений химии, биологии и электроники. Интерес к этим технологиям постоянно возрастает, поскольку они предоставляют практике огромные возможности резкого повышения урожаев и качества продукции при несравнимо лучших условиях труда.
С внедрением в производство автоматизированных систем полива и питания растений появилась возможность беспочвенного выращивания овощей. Результаты исследований и внедрения новых технологий отражают следующие преимущества гидропонных способов:
- получение высоких и устойчивых урожаев с повышенным качеством продукции,
- уменьшение энергоемкости на единицу продукции,
- повышение производительности труда за счет исключения трудоемких процессов (пропаривание, обработка, замена грунта и др.), связанных с использованием почвы,
- наличие условий для оптимизации водного, воздушного режимов и минерального питания на основе программирования с использованием микропроцессорной техники,
- возможность стандартизации агротехники и питательных растворов по культурам, что облегчает технологический процесс,
- автоматизация и перевод на базу электроники рабочих процессов, что сводит до минимума расход труда, воды, удобрений,
- более легкая борьба с болезнями и вредителями растений,
- возможность использования территорий, непригодных для обычного выращивания овощных культур,
- значительное улучшение условий для работающих в теплицах.

Настоящее и будущее гидропоники определяются, прежде всего, решением многих организационных и технических вопросов, из которых наиболее важны следующие:
- разработка программы развития гидропоники и помощи тепличным комбинатам при ее внедрении в производство,
- производство технологического оборудования для новых систем - узлов питания, систем капельного полива, портативных измерительных приборов и др.,
- производство дешевых минеральных удобрений с качеством, отвечающим требованиям технологии,
- организация агрохимического контроля и разработка рекомендаций по применению удобрений.

Решение этих вопросов даст возможность путем использования гидропонных методов увеличить производство продуктов сельского хозяйства.


Капельное орошение в промышленных теплицах

Одно из перспективных направлений совершенствования технологии полива в промышленных теплицах заключается в применении капельного орошения, имеющего ряд преимуществ перед традиционными способами полива (шланговый полив, дождевание).
Принцип капельного орошения заключается в подаче требуемого количества влаги и питательных веществ непосредственно к корневой зоне растений, что позволяет обеспечить оптимальный водно-воздушный и питательный режимы тепличного грунта (или субстрата), повышает урожайность, сокращает расход воды и удобрений, снижает заболеваемость растений и возможность распространения болезней.
Капельное орошение является основным способом полива при выращивании растений методом малообъемной гидропоники.

Малообъемная технология выращивания овощей в теплицах, так называемая "малообъемка" предусматривает создание оптимальных водно-воздушных, питательных и температурных параметров в корнеобитаемой зоне растений, которая в отличие от традиционной почвенной технологии сокращена до 2-15 л субстрата на одно растение.
Объем субстрата для жизнедеятельности корневой системы весьма ограничен и представляет собой химически нейтральную среду, поэтому подача воды, питательных элементов и тепла для поддержания заданных условий должны осуществляться своевременно и в требуемых количествах.
При гидропонных технологиях качество воды имеет первостепенное значение. К наиболее важным показателям относятся:
- общая концентрация растворимых солей,
- содержание натрия, хлора, бора и других элементов, усвояемых растениями в малой степени и при накоплении в растворе действующих токсично,
- содержание бикарбонатов, их соотношение и суммарная концентрация кальция и магния,
- жесткость воды.
В состав оборудования для создания оптимальных условий в корневой зоне растений входят:
- пленочные (полиэтиленовые, асбоцементные) желоба или контейнеры, в которых находится субстрат (торфоплиты, плиты из минеральной ваты, перлит и др.), субстрат закрывают белой непрозрачной пленкой, в прорези пленки устанавливают кубики с рассадой;
- растворный узел для приготовления и подачи питательного раствора, состоящий из емкостей с маточными растворами и кислотой, насосов и арматуры для их дозирования, смесительной емкости (миксера), насоса для перемешивания рабочего раствора и подачи его в теплицу, фильтров, датчиков температуры, кислотности, электропроводности, расходомера и автоматизированного контроллера с пультом управления процессом полива;
- магистральный трубопровод и капельная сеть, по которым в теплице распределяется питательный раствор по заданной программе.

Применение новой технологии в тепличном овощеводстве позволяет:
- повышать урожайность (до 40%);
- уменьшить себестоимость продукции;
- снижать потребность в субстратах на торфяной основе, а в ряде случаев исключать их полностью (при использовании минваты, перлита и др.);
- исключать все технологические операции, связанные с обработкой почвы: пахоту, пропаривание, внесение удобрений, поднятие и опускание регистров обогрева и др.;
- улучшать фитосанитарные условия в теплицах, снижать заболеваемость растений;
- полностью автоматизировать процессы приготовления и подачи минерального питания.