Режим влажности субстрата и воздуха
Функции воды в растении различны: она участвует в процессе синтеза как первичный строительный материал; является растворителем минеральных солей и растворимых продуктов метаболизма, регулятором давления в клетках, регулятором температуры растения посредством перемещения воды.
Необходимо различать потребление, или количество воды, поглощаемое растением, и его требовательность к водному режиму грунта, т, е. способность извлекать из грунта нужное количество воды. Огурец, салат и редис отличаются большим потреблением воды и большой требовательностью. Арбуз и дыня потребляют много воды, но мало требовательны к водному режиму почвы, благодаря развитой корневой системе. Лук, наоборот, потребляет очень мало воды, но предъявляет очень высокие требования к водному режиму. Виды и сорта овощных культур с богатой мочковатой или глубоко уходящей в почву корневой системой менее требовательны, чем культуры, имеющие слабую корневую систему.
Отношение различных культур к водному режиму определяется не только строением органов, потребляющих воду, но и органов, расходующих ее, что относится прежде всего к листьям. Культуры с крупными цельнокрай-ными неопушенными листьями (капустные) расходуют на единицу выработанного ими сухого вещества больше воды, чем растения с сильно рассеченными листьями (томат).
Требовательность к воде меняется в течение вегетационного периода. Все овощные растения предъявляют высокие требования в периоды прорастания семян и налива плодов или образования продуктивных органов.
Водный режим растения определяется интенсивностью поглощения и транспирации воды и факторами среды, действующими на данные процессы. Поглощение растением воды из грунта зависит не только от влажности последнего, но и от алагоемкости и структуры, концентрации почвенного раствора, газового состава, особенно содержания кислорода, и от температуры грунта. Необходимо обеспечить не только наличие в нем воды, но и ее поступление в растение, оптимальное водопоглощение корнями. Условия роста и жизнедеятельности корней имеют важное значение в процессе подачи воды в растение.
В почве или малообъемном субстрате должны быть постоянно оптимальные условия для роста корней, т. е. доступность воздуха и воды. Нельзя допускать повышение концентрации почвенного раствора выше допустимого предела.
Транспирация пропорциональна дефициту насыщения водяными парами воздуха, а не его относительной влажности, как это часто ошибочно понимают, подчеркивает проф. Н. А. Максимов.
Для расчета дефицита насыщения воздуха водяными парами надо знать относительную влажность (ОВВ) и температуру воздуха.
Дефицит насыщения воздуха теплицы водяными парами выражает разницу между полным и действительным (в данный момент) насыщением воздуха водяными парами. Он увеличивается с повышением температуры воздуха и уменьшением ОВВ. По характеру влияния на транспирацию его иногда называют "сосущей силой воздуха".
На транспирацию влияет солнечная радиация, вызывая изменения как дефицита насыщения водяными парами, так и температуры листа, а также работы устьичного аппарата. По данным М. Древса, в ночной период дефицит насыщения водяными парами имеет очень низкие значения — 0,4 кПа, а интенсивность транспирации — 1,6 г Н2О на 1000 см2 листовой поверхности в час (соответствует 25 г Н20 на растение в час). В течение дня при интенсивности освещенности 40 клк и дефиците насыщения водяными парами 2 кПа Транспирация повышается до 16 г Н2О/1000 см2 листовой поверхности в час, что соответствует у плодоносящего растения огурца 250 г Н2О на растение в час. Нарушения водного режима растений в теплицах чаще вызываются микроклиматическими факторами воздушной среды в связи с большей скоростью изменения параметров, например солнечной радиации. При увеличении в течение часа интенсивности солнечной радиации и дефицита насыщения воздуха водяными парами интенсивность транспирации плодоносящих растений огурца может увеличиваться с 80 до 280 г Н20 на растение в час.
При капельном орошении вода подается непосредственно в зону корневой системы растения без смачивания всего объема грунта, как это происходит при дождевании, когда в течение нескольких минут расходуется вся норма полива и колебания между влажностью до и после увлажнения грунта достигают 30—40% НВ.
При капельном орошении вода подаётся в течение продолжительного периода, причем почти одновременно с ее потреблением, без периодов переувлажнения. Капельный способ уменьшает амплитуду колебания влажности до 15—20% НВ. Это позволяет поддерживать значительно более высокую точность заданного уровня, чем при дождевании, обеспечивать лучшее управление влажностью почвы и дает возможность автоматизировать полив. При капельном поливе в грунте чередуются зоны с разным содержанием воды и воздуха, корни всегда хорошо обеспечены кислородом. Важным преимуществом данного способа является отсутствие увлажнения растений и поверхности почвы, в результате чего уменьшается поражение грибными заболеваниями.
При капельном поливе показатели водного, воздушного и пищевого режимов растений близки к оптимальным, поступление элементов минерального питания лучше поддается управлению. Данный способ применяется в новых установках малообъемного выращивания овощных растении — в торфяной культуре, на минеральной вате и других искусственных субстратах. С помощью капельного орошения, кроме повышения урожайности, достигается значительная экономия воды и удобрений (на 20—30% в сравнении с
дождеванием). Недостатки способа — более высокие затраты при эксплуатации и высокие требования к качеству поливной воды, предупреждающие засорение водовыпускных отверстий.
Существует большое разнообразие систем капельного орошения с большим диапазоном рабочих органов, которые различаются по принципу увлажнения, способу регулирования расхода воды, возможности очистки и т. д. Преобладают следующие типы водовыпускных органов: микротрубки, микропористые трубки и различные виды капельниц.
ВОЗДУШНО-ГАЗОВЫЙ РЕЖИМ
Воздушная среда обитания растения и ее газовый состав определяют во многом рост и развитие растений. Но это не ограничивается одной фотосинтетической деятельностью листовой поверхности растения. Важное значение имеет газообмен с внешней средой как надземных частей растения, так и корневой системы; кроме углекислого газа, большую роль играют кислород и водяной пар. Скорость движения воздуха является одним из важных факторов тепличной среды наряду с температурой и ОВВ; значение его раньше недооценивали, по в последнее время ему стали уделять все большее внимание. Усиление скорости ветра увеличивает интенсивность фотосинтеза.
При застое воздуха, когда газообмен затруднен, недостаток СО2 ослабляет фотосинтез, а слишком медленное удаление водяного пара ограничивает транспирацию. Растения в таких условиях ухудшают рост, заболевают и становятся чувствительными к колебаниям факторов среды. Особенно часто имеет место застой воздуха в зимний период. Скорость движения воздуха снижается по мере приближения к листу, так как растения оказывают сопротивление воздушным потокам. Оптимальная скорость движения воздуха в теплицах 0,3—0,5 м/с. С целью улучшения условий движения воздуха вокруг листа в объеме теплицы можно усилить его движение над растениями до 1—1,5 м/с.
Количество водяных паров в воздухе зависит от температуры последнего. Чем теплее воздух, тем больше водяного пара он может содержать в единице объема. Так, при 15 0С в 1 м3 воздуха может содержаться 13 г водяного пара, при 35 0С — 40 г, а при 5 0С только 6,5 г. Если воздух от 15 0С нагревается до 40 °С и при этом содержит 13 г водяного пара, то ОВВ со 100% снижается до 33%. При охлаждении от 15 до 5 0С при том же содержании водяного пара (13 г) ОВВ остается 100%, но 6,5 г лишнего водяного пара выделяется в виде конденсата.
Воздействовать на количество водяного пара в воздухе можно через транспирацию растения, тем же путем, как и на ОВВ.
В зимний период конденсация происходит больше на остеклении теплицы, в менее холодный период года — на листьях и плодах: мясистые части растений, например плоды томата, согреваются медленнее чем воздух, вследствие чего водяной пар конденсируется на холодных плодах. Как уже говорилось выше, выпадение конденсата на растения необходимо избегать путем строгого соблюдения режима температуры при переходе от ночного режима к дневному и обратно.
В теплицах в связи с интенсивной фотосинтетической деятельностью растений в солнечные дни концентрация СО2 может падать ниже естественного содержания ее в воздухе: от 0,03 до 0,01% и даже еще ниже (рис. 3.11).
Исключением являются культиваци-онные сооружения на биологическом обогреве (весь период их эксплуатации) и теплицы, отопляемые путем прямого сжигания газа (в течение отопительного сезона). При культуре растений на соломенных тюках последние являются источником СО2, и подкормки углекислотой в этом случае не требуются.
Углекислый газ непосредственно участвует в фотосинтезе, интенсивность которого зависит от концентрации СО2 в окружающем воздухе (рис. 3.12).
В естественных условиях концентрация углекислого газа в воздухе находится на уровне 300—400 ррm. При ее повышении до 700—800 ррm интенсивность фотосинтеза у различных культур возрастает до определенного предела, после чего повышение концентрации СО2 уже не способствует ускорению фотосинтеза. При высоком уровне потребления СО2 для фотосинтеза целесообразно обеспечить под
гидропонных теплицах, поскольку здесь, как правило, почвогрунт заменяется минеральными и другими субстратами, не выделяющими углекислоту.
Сравнительное изучение фотосинтеза и транспирации тепличного огурца показало, что ОВВ играет также значительную роль в ассимиляции СО2
гидропонных теплицах, поскольку здесь, как правило, почвогрунт заменяется минеральными и другими субстратами, не выделяющими углекислоту.
Сравнительное изучение фотосинтеза и транспирации тепличного огурца показало, что ОВВ играет также значительную роль в ассимиляции СО2
По данным Т. Хорне (Япония), при 90% ОВВ отмечен более интенсивный, чем при 50%, фотосинтез по мере повышения интенсивности радиации. Нарушение температурного и водного режимов при 50% ОВВ привело к уменьшению степени открытия устьиц, что при 90% ОВВ не наблюдалось. Несогласованное регулирование концентрации СО2 как в сторону понижения, так и в сторону повышения может дать отрицательные результаты.
В связи с повышенным потреблением углекислого газа тепличными культурами восполнение его недостатка проводится путем искусственного обогащения воздуха теплиц. Подкормка СО2 тепличных культур включена в комплекс афотехнических мероприятий и является одним из решающих звеньев технологии промышленного тепличного овощеводства.
Современные тепличные хозяйства имеют более перспективный источник СО2 —отходящие газы котельных (ОГК), использующих в качестве топлива природный газ, не содержащий серу или другие вредные примеси.
Подкормку СО2 проводят обычно по суточному графику (расход СО2 на 1 га составляет 60—80 кг/.ч). Обычно необходимая концентрация СО2 в теплице достигается через час после начала подачи газа. В связи с этим подкормку СО2 начинают за час до восхода и прекращают за час до захода солнца. При использовании более дорогостоящего источника углекислоты растения подкармливают в утренние и послеобеденные часы.
Концентрацию регулируют в зависимости от освещенности. При освещенности менее 2 клк подкормку не производят. При освещенности до 10 клк концентрацию повышают до 0,1%. С повышением концентрации СО2 повышают соответственно и температуру — примерно на 2 °С по сравнению с принятым без СО2 режимом (для изменения концентрации СО2 применяют газоанализаторы типа ГОА (газоанализатор оптико-акустический) производства Германии и др.
Применение подкормки СО2 путем ненормированного сжигания газа или жидкого топлива может привести к превышениям предельно допустимой концентрации вредных газов (табл. 3.8)
Таблица 3,8
Предельно допустимая концентрация вредных газов в атмосфере теплиц для человека и растений, мг/м3
| Объект | Двуокись серы | Двуокись азота | Аммиак | Озон | Формальдегид | Окись углерода | Ацетилен | Пропилен |
| Человек | 0,1 | |||||||
| Растение | 0,2 | 0,2 | 0,7 | 0,05 |
При использовании ОГК (отходящих газов котельни) необходимо вести контроль за наличием вредных газов. При правильной регулировке горелок котла в теплице упомянутые выше пределы концентрации не нарушаются.
При сжигании природного газа непосредственно в теплице для горения потребляется кислород воздуха. Это может уменьшить необходимое для растений содержание в воздухе кислорода, который наряду с СО2 имеет большое значение для оптимальной жизнедеятельности растения: недостаток кислорода ухудшает условия дыхания и фотосинтеза растений.
Глава 4___________
ГРУНТОВАЯ КУЛЬТУРА
В настоящее время все большее развитие в закрытом грунте приобретают малообъемные методы выращивания растений.
Однако еще некоторые тепличные комбинаты и фермерские хозяйства выращивают растения на грунтах.
ТРЕБОВАНИЯ К ТЕПЛИЧНЫМ ГРУНТАМ
При выращивании основных культур в сооружениях защищенного грунта используют естественные почвы, различные виды торфа, смеси торфа с супесчаными пли суглинистыми почвами, торфонавозные компосты, смесь торфа с опилками, древесные опилки, древесную кору, искусственные минеральные субстраты.
Для нормального роста и развития растений, получения высокого урожая необходимо обеспечение растений водой, воздухом, минеральными элементами в достаточном количестве и в оптимальных соотношениях, что во многом зависит от качества тепличного грунта. В условиях промышленного тепличного овощеводства к грунтам предъявляют особые требования.
Тепличный фунт должен хорошо удерживать растения, обладать устойчивой структурой и иметь оптимальное соотношение фаз (твердая — 20—30%, жидкая — 40—50%, газообразная — 30—35% объема).
Для создания благоприятного водно-воздушного ре-жима и свободной циркуляции воздуха и ВОДЫ важно, чтобы тепличные грунты имели высокую ов-
щую порозность (70—80%) и наибольшую порозность капилляров (40—45%), которые могут заполняться водой. Они также должны иметь высокую емкость обменного поглощения 50—100 мэкв.ы на 100 г сухого вещества, что позволяет создать большой запас питательных веществ, а также избежать потерь от вымывания и опасности засоления. Важные условия нормальной жизнедеятельности тепличных растений — поддержание на оптимальном уровне реакции корнеобитаемого слоя и содержания необходимых элементов питания.
Тепличные грунты должны обладать высокой буферностью, иметь благоприятную микробиологическую среду. Важное качество для избежания тем-
пературных перепадов — высокая теплоизоляционная способность.
Современная технология выращивания овощей включает главное требование к тепличным грунтам — длительное бессменное использование их без снижения плодородия, а также низкую стоимость.
4.2 КЛАССИФИКАЦИЯ ТЕПЛИЧНЫХ ГРУНТОВ
Естественные почвы, как правило, не удовлетворяют требованиям выращиваемых в теплицах овощных культур из-за недостаточной порозности и высокой плотности. Их используют только после коренного улучшения за счет внесения соответствующих доз (до 300 т/га) органических материалов (навозный компост, торф, кора, опилки, солома и др.).
Наиболее широкое применение в тепличном овощеводстве имеют насыпные грунты, основой которых являются различные виды торфа; последний смешивают в определенных соотношениях с легкими естественными почвами, навозным компостом, различными рыхлящими материалами. Насыпные тепличные грунты разделяются на 3 группы: органические, органо-минеральные и минеральные.
Органические грунты имеют в основе один или несколько органических компонентов (торф, опилки, кора, солома, лигнин).
Грунты на основе торфа (обычно верхового) характеризуются высоким содержанием органического вещества (60—80 %), обладают высокой водопроницаемостью, влагоемкостью и поглотительной способностью в отношении элементов питания (буферностью),
Можно выращивать овощные культуры и на чистом верховом торфе. Культура овощных растений на сфагновом субстрате широко применяется в Финляндии и других странах, где детально изучены и рекомендованы режимы питания. Но торфяные грунты (из одного чистого торфа), обладают рядом неблагоприятных свойств, препятствующих их длительному использованию. В условиях теплиц наблюдаются интенсивная минерализация торфа, ухудшение его физических свойств в процессе эксплуатации, что затрудняет управление водным и воздушным режимами: при переувлажнении минерализованного торфа затрудняется поступление к корням кислорода, что может вызвать нарушение питания. При пересушивании торф теряет способность смачиваться и его трудно увлажнять снова.
Органические грунты на основе древесных отходов отличаются рыхлостью и пористостью. При их эксплуатации надо особенно тщательно следить за азотным режимом, так как они обладают неблагоприятным соотношением углерода и азота (при С : N = 25 : 1 наблюдается азотное голодание растений), а также за обеспечением растений водой, так как грунты недостаточно влагоемки.
Органоминеральиые грунты представляют собой смесь торфа и других органических материалов с минеральными компонентами в разных соотношениях, что обеспечивает получение тепличного грунта с определенной пористостью, плотностью нестабильной структурой.
Торф — основной компонент грунтов — имеет низкую объемную массу
— 0,05—0,4 г/см3, высокую влагоемкость — 60—70% объема, высокую возду-хоемкость — 25—30% объема, высокую емкость поглощения — 100—200 мэкв на 100 г сухого вещества. Для тепличного производства можно использовать торф со степенью разложения до 35%, зольностью до 12%, объемной массой 0,05-0,4 г/см3, порозностью 80-90%.
Нельзя применять торф с высокой степенью разложения (более 40%) и высокой зольностью (выше 12%), а также торф, имеющий 5—6% валового железа (более 1% подвижного железа).
Наиболее благоприятные свойства для выращивания овощных культур в теплицах (где основная культура — огурец) имеют органоминеральные грунты, состоящие из смеси торфа (50—60%) с легкими песчаными или супесчаными почвами (20—80%) и навозным компостом (20—30% по объему). Смеси торфа с песком обладают также рядом положительных качеств и при умелом их использовании позволяют получать высокие и устойчивые урожаи тепличных культур. Песок легко и равномерно смешивается с торфом. В таких смесях больше доступной влаги и лучше водопроницаемость по сравнению с тор-фосуглинистыми смесями, и, что очень важно, они не образуют "подошву". Эти смеси менее влагоемки, поэтому требуют многократных поливов, но меньшими дозами.
Минеральные насыпные грунты составляют из гумусового горизонта легких естественных почв с добавлением небольшого количества органического материала.
Таблица 4.1 Потребность в извести при разной кислотности почвы
| Кислотность почвы рН в солевой вытяжке | На 1 га теплиц, ц | На 1 м3 почвы, кг |
| 4,6 | 2,2 | |
| 4,8 | 2,0 | |
| 5,0 | 1^ | |
| 5,2 | 1,6 | |
| 5,5 | 1,4 |
Таблица 4.2 Объемный вес компонентов почвенных смесей
| Наименование | Объемный вес 1 т/м3 | О&ьем 1 т/м' |
| Старая тепличная | ||
| земляная смесь | 1,0-1,3 | 1,0-1,3 |
| Дерновая суглинистая | ||
| почва | 1,2-1,5 | 0,67-0,83 |
| Полевая почва | 1,2 | 0,83 |
| Песок | 1,8-2,0 | 0,5-0,6 |
| Навоз | 0,8 | 1,25 |
| Опилки | 0,15-0,2 | 5,0-6,0 |
| Лист древесный | 0,2-0,3 | 3,5-5,0 |
| Перегной | 0,8-0,85 | 1,2-1,25 |
| Торф: | ||
| низинный, | >0,45 | >3 |
| полуразложившийся | 0,35-0,45 | 2,2-3,0 |
| разложившийся | 0,80-0,85 | 1,2-1,25 |
| верховой | 0,25-0,30 | 3,5-5,0 |
СВОЙСТВА ТЕПЛИЧНЫХ ГРУНТОВ
Грунты для длительного использования можно получить смешиванием органических материалов, которые обладают большой водо- и воздухоемкостью, с минеральными компонентами, имеющими большое сопротивление к разложению.
Оптимальный для теплиц — насыпной органно-минеральный грунт, име-
ющий следующие показатели.
Содержание органического вещества, % 20-30
Мощность слоя, см 25-35
Объемная масса, г/см1 0,4-0,6
Общая порозность, % объема 70-80
Влагоемкость, % объема 40-55
Воздухоемкость, % объема 20-30
Классификация тепличных грунтов по количественным признакам при-
ведена ниже.
1. Мощность слоя, см:
* маломощные — до 15
* среднемощные — 15-25
* нормальные — 25-35
* повышенной мощности — 35-45
* высокой мощности — 45-55
* мощные — более — 55
2. Объемная масса, г/см':
* очень рыхлые — менее 0,2
* рыхлые — 0,2-0,4
* нормальные — 0,4-0,6
* слабоплотные — 0,6-0,8
* среднеплотные — 0,8-1,0
*плотные -1,0 – 1,2
*очень плотные –более 1,2
3. Содержание органического вещества,%
*низкое – до 10
*умеренное – 10 – 20
*нормальное - 20 -30
*повышенное – 30 - 40
* высокое - 40-60
* очень высокое — более 60
* Реакция среды, рН:
* сильнокислая — менее 5,5
* кислая — 5,5-6,0
* слабокислая — 6,1-6,2
* близко к нейтральной — 6,6-6,8
" слабощелочная — 7,1-7,2
* щелочная — более 7,2
5 Уровень обеспеченности элементами питания (отдельно по N.Р, К,Ме) в мг/л грунта приведен в таблице 4.5.
6. Общее содержание солей, мСм/см:
* низкое — менее 0,5
* умеренное — 0,5-1,0
* нормальное — 1,0-2,0
* повышенное — 2,0-3,0
* высокое — более 3,0
". Водный режим (влажность в ППВ, % объема) :
* очень сухой — менее 20
* сухой - 20-30
* средневлажный — 30-40
* нормальный — 40-50
* повышенной влажности — 50-60
* влажный — 60-70
* сырой — более 70
8. Степень аэрации (газообразная фаза), % объема:
* неудовлетворительная — менее 10
* удовлетворительная — 10-20
* хорошая — 20-30
* повышенная — 30-40
* высокая — более 40
Свойства органо-минеральных грунтов в значительной степени определяются содержанием в них органического вещества и механическим составом минерального компонента (табл.4.5). Для длительного использования можно рекомендовать смеси торфа (60—80% по объему), суглинка (20—40%),песка (20—40%) или суглинка (10—30%) с добавкой 10—30% песка.
| Таблица 4.5 | |||||||
| Характеристика органо-минеральных грунтов разного состава | |||||||
| Состав | Содержание | Объемная | Удельная | Общая | Соотношение | ||
| грунта, | органического | масса, | масса, | порозность | фаз | ||
| % объема | вещества, % | г/см3 | г/см3 | % | *тф : жф : гф | ||
| Торф + | |||||||
| суглинок | |||||||
| 100(торф) | 0,18 | 1,51 | 12 : | : 25 | |||
| 90 + 10 | 0,26 | 1.85 | 14 : | : 34 | |||
| 80+20 | 0,34 | 2,10 | 16 : | ||||
| 70 + 30 | 0,45 | 2,17 | 20 : | ||||
| 60+40 | 0,58 | 2,26 | |||||
| 50 + 50 | 0,66 | 2,41 | |||||
| 40 + 60 | 0,75 | 2,47 | |||||
| Торф + | |||||||
| песок | |||||||
| 90 + 10 | 0,35 | 2,08 | |||||
| 80+20 | 0,50 | 2,24 | |||||
| 70 + 30 | 0,62 | 2,41 | |||||
| Торф + | |||||||
| суглинок | |||||||
| + песок | |||||||
| 80+10+10 | 0,45 | 2,01 | 2 : 56 : 22 | ||||
| 70+20+10 | 0,54 | 2,16 | |||||
| 60+30+10 | 0,68 | 2,34 | |||||
| 50+40+10 | 0,74 | 2,36 | |||||
| *тф — твердая фаза, жф — жидкая фаза, гф — газообразная фаза. |
Кроме классификации по условиям образования и составу, грунты разделяют по длительности использования и способу дренирования.
По длительности использования грунты бывают ежегодно сменяемые, свежие (2—4 года), зрелые (4—8 лет), длительного использования (8—12 лет) и бессменные.
По способу дренажа грунты бывают без дренажа, с естественным и техническим дренажем.
Чтобы избежать субъективности в оценке грунтов, установлены основные показатели, характеризующие физические, воздушные и водные свойства грунтов: плотность * (прежнее название — объемный вес, плотность грунта — отношение массы твердой фазы почвы к ее объему; измеряется в г/см3), плотность твердой фазы (прежнее название — удельный вес), порозность (пористость, обскважность), воздухоемкость, наименьшая влагоемкость — НВ (близкое к прежнему названию — предельная полевая влагоемкость — ППВ
В зависимости от состава грунтов их плотность колеблется в пределах от 0,2 до 1,2 г/см3; оптимальные условия складываются при плотности грунта 0,4-0,6 г /см3. На излишне рыхлых грунтах происходит сброс воды, что требует частых поливов; при плотных грунтах часто наблюдаются недостаток воздуха и плохое развитие корневой системы.
С плотностью тесно связаны порозность и водные свойства тепличных -эунтов. Важно не только общее количество пор, но и их размер, так как крупные поры заполняет почвенный воздух, а мелкие — вода. Порозность зависит как от состава грунта, так и от качества его обработки. Наиболее
благоприятная порозность в тепличном грунте создается при обработке роторным копателем. При этом образуется примерно поровну крупных, средних и мелких комков, что обеспечивает благоприятное соотношение жидкой и газообразной фаз.
Плотность и порозность сами по себе не рассматриваются как факторы роста растений, но они определяют обеспеченность их водой и кислородом.
От содержания в грунтах органического вещества зависят многие их свойства — влагоемкость, воздухопроницаемость, содержание питательных веществ, поглотительная способность, структура.
Но увеличение содержания органического вещества в грунтах положительно только до определенного уровня, при превышении которого качество грунтов ухудшается. Чрезмерно высокая поглотительная способность ведет к перерасходу удобрений, создает опасность избытка питательных веществ (фосфора, калия, Т^Н,,), неустойчивого азотного режима. В культивационных сооружениях, где основной культурой является огурец, оптимальное содержание органического вещества в грунте, должно составлять 20—30%, а при культуре томата — 10—20%.
При длительном использовании тепличные грунты уплотняются, снижается их влагоемкость и воздухопроницаемость. Ежегодная убыль органического вещества достигнет 15—17% общего содержания, или около 60 т/га. Для поддержания свойств грунта обычно применяют рыхлящие и структурообразующие материалы. Хорошие результаты дает использование в качестве рыхлящего материала древесных опилок, что существенно улучшает водно-физические свойства грунта, увеличивает их биологическую активность и способствует выделению СО; из почвы. Крупные древесные отходы и кора более всего соответствуют этим требованиям. Наиболее целесообразно сочетать рыхлящие материалы в качестве составной части компоста с навозом и небольшим количеством торфа.
Навоз — наиболее важное органическое удобрение. Ценность и действие его на урожай зависят от форм содержания элементов питания. Большая часть азота в навозе содержится в белковых соединениях и 15—25% в виде аммиака. Только четвертая часть азота может быть легко усвоена растениями. Фосфорная кислота навоза легче усваивается растениями, чем азот, так как значительная часть ее (30%) находится в водорастворимой форме.
Большая часть калия в навозе находится в легкоусвояемых соединениях, примерно 70—75% его растворяется в воде. В навозе содержатся и микроэлементы (бор, марганец, кобальт, медь, цинк, молибден). Считается, что с 300 т навоза на 1 га в среднем вносят 1500 кг азота, 330 кг фосфора, 1500 кг калия, 600 г марганца, 100 г бора; 600 г меди, 120 г молибдена, 60 г кобальта, около
10 т зольных веществ.
Навоз влияет на питание растений посредством углекислого газа, стимулирует микробиологические процессы, протекающие в грунте, при этом значительно улучшает и структуру почвы.
Навоз крупного рогатого скота перед применением в теплицах, должен пройти биотермическую обработку путем компостирования в течение 4—6 месяцев.
Жидкий навоз компостируют с опилками, корой, торфом в соотношениях 3 : 1, 2 : 1, 1 : 1. Для получения однородной массы бурт перемешивают 1—2 раза.
Птичий помет — концентрированное сильнодействующее органическое удобрение. Соотношение питательных веществ в нем зависит от условий кормления и содержания птицы, но в среднем при влажности 70—80% содержится 1,3—2,7% азота, 0,4—2,0% фосфора, 0,4—0,8% калия и ряд микроэлементов.
Внесение в тепличный грунт сухого птичьего помета обеспечивает более благоприятные условия для питания растений азотом и фосфором: калий при этом необходимо дополнительно давать в минеральной форме. В основную заправку вносят З—б т/га (влажность 15—25%). Птичий помет можно смешивать с органическими материалами для приготовления компостов (с корой, опилками, соломой, торфом), при этом на 1 т органического материала вносят 100 кг птичьего помета.
Состав компоста, изготовленного из переработанного городского мусора, неоднородный. Лучше использовать его в смеси с торфом или навозом (2:1) и применять в основную заправку в дозе 10—20 кг/м3 за две недели до посадки под культуру огурца.
Широкое применение в тепличном производстве получили древесные отходы (кора, опилки). Органические грунты на их основе — рыхлые, крупнопористые. При эксплуатации таких грунтов необходимо тщательно следить за азотным режимом, а также за обеспечением растений водой, так как они отличаются неблагоприятным соотношением углерода и азота и недостаточно влагоемки (соотношение твердой, жидкой и газообразной фаз 15 : 45 : 40).
Древесные опилки имеют высокую влаге» - и воздухопроницаемость, низкую объемную массу. Их можно использовать в качестве субстрата, а также как рыхлящий материал и составную часть разнообразных компостов. 1 м' древесных опилок содержит в растворимой форме 20 г азота, 20—30 г фосфора, 150—200 г калия, 50—90 г магния, 240 г кальция.
Опилки очень быстро минерализуются и вследствие биологического поглощения азота наблюдается азотное голодание растений. Поэтому для стимулирования бактериальной флоры необходимо вносить азот (1 кг/м3). Как рыхлящие материалы опилки добавляют в грунты в дозе 200—300 т/га. Опилочные грунты могут использовать 5—6 лет.
Древесная кора неоднородна по своему строению и химическому составу Ее лубяная часть составляет 30—40% массы и содержит большое количестве легкоразлагающихся веществ — Сахаров, крахмала, целлюлозы, гемицеллюлозы Наружная часть — (кора) состоит из опробковевших и лигнинофицированных клеток и тканей. Необходимо предварительное компостирование коры, чтобы произошло микробное окисление органических веществ. Кора бедна азотом (С : N = 150 : 1), что сдерживает микробные окислительные процессы. Поэтому ее компостируют с удобрениями (0,25% Рр; и 2% N ь-1 т сухой коры). Компосты из коры обладают высокой пористостью, бол ьшой поглотительной способностью, упругостью и высокой фильтрационно.
способностыо. Их используют в качестве субстрата и улучшителя физических их свойств тепличных грунтов (200—300 т/га). При использовании коры необходимо тщательно следить за содержанием азота в грунте и своевременно применять азотные подкормки. Норма азота 0,12% к сухой массе компоста. Кору можно смешивать с торфом (1 : 2; 1 : 3), навозом (5—6 : 1), птичьим пометом (10 : 1).
Одубина — ценный органический материал, древесный отход при получении дубильных экстрактов. Она содержит лигнина 35—45%, целлюлозы 25-35%,водорастворимых веществ 5—7%; ее влажность 65—75%. Для использования в теплицах одубину компостируют 2—3 месяца. Перед компостированием вносят на 1 м3 3—4 кг извести, 0,7 азота, 0,2 калия, 0,2 кг фосфора. Компост добавляют к грунту для улучшения физических свойств (200—300 т/га). Из-за высокого соотношения С : N (35—60 : 1) требуются азотные подкормки и агрохимический контроль за уровнем азотного питания.
Гидролизный лигнин — отход гидролизного производства. Возможность использования в теплицах обусловлена его хорошими водно-физическими свойствами и большой поглотительной способностью (100 мэкв на 100 г сухого вещества). Гидролизный лигнин — рыхлая сыпучая масса (до 90% частиц размером менее 5 мм), содержит 60—70% лигнина, 0,5-2,0% легкоразделяющихся компонентов (органические кислоты, моносахара, жиры, смолы и неотмытую серную кислоту).
Перед использованием лигнин необходимо нейтрализовать до рН 6,0-7,0. На 1 т лигнина (влажность 65%) требуется 5—8 кг извести (100% СаО). Перед компостированием на 1 т сухой массы вносят 0,75% азота, 0,11% фосфора . Выдерживают в буртах 2—4 месяца. Компостированный лигнин можно использовать в качестве субстрата и для улучшения физических свойств тепличных грунтов в дозе 200—300 т/га.
Важным показателем водных и физических свойств грунта является наименьшая влагоемкость, которая определяется ежегодно методом затопления площадок водой, зависит от состава грунта и содержания органического вещества. Оптимальная влажность грунта для различных культур по периодам роста и развития в зависимости от освещенности и других факторов устанавливается в процентах от НВ.
Для правильной оценки физических свойств грунтов необходимо знать и соотношение в них фаз — твердой (ТФ), жидкой (ЖФ) и газообразной (ГФ).
Оптимальное соотношение фаз в тепличных грунтах не может быть неизменным для всех грунтов. На минеральных грунтах с содержанием органического вещества менее 10% может