Культур методом проточной гидропоники
Метод проточной гидропоники основан на принципе выращивания растений в питательном растворе с постоянной его рециркулялией по желобам и трубам (оборотное водоснабжение).
Сущность метода проточной гидропоники заключается в следующем: в пластиковые каналы замкнутого сечения, имеющие в верхней части круглые отверстия диаметром 55 мм и расположенные с шагом 180мм, помещаются горшочки с растениями в возрасте около 14 дней.
В горшочках имеются прорези-отверстия для выхода корневой системы. На момент расстановки салата (зелени) корневая система должна появиться в отверстиях горшочка.
Пластиковые каналы размещаются на подвижных платформах УГС (установка гидропонная стеллажная) с уклоном 1 %. С одной стороны (верхняя часть) торец канала закрыт заглушкой, вторая сторона канала открыта.
Питательный раствор по системе магистральных трубопроводов и рас-пределительных коллекторов через калиброванные отверстия поступает в пластиковые каналы с растениями и сливается в сборный желоб, далее по подземным трубам он поступает в сборный резервуар.
В горловине резервуара устанавливается сетчатая корзина (желательно с размером ячеек не более 0,25 мм) для предварительной фильтрации раствора.
Приготовление питательного раствора производится путем добавления в оборотный раствор необходимых растворов минеральных удобрений и доведения я рН до нужной величины добавлением кислоты. Эту работу выполняет автоматизированный растворный узел "Оборот" фирмы "ФИТО" или подобные.
Требования к субстратам, их выбор и подготовка. При гидропонной технологии выращивания культур могут быть использованы различные субстраты. Поскольку объем корнеобитаемой среды не велик, а питание растений
осуществляется при помощи водных растворов, к субстратам для гидропон-
ного способа выращивания предъявляются высокие требования.
Субстраты должны:
— не нарушать питательный режим и не изменять реакцию раствора (рН)
— не выделять токсичные вещества;
— иметь высокую пористость;
— обладать хорошей гигроскопичностью (водоудерживающей способнос-
тью быть хорошо аэрированными и теплоемкими;
— обладать высокой поглотительной способностью, которая определяется сум-мой обменных катионов, выраженной в миллиэквивалентах (мэкв) на 100 г субстрата.
— быть свободными от семян сорняков, возбудителей болезней, примесей
— иметь низкую объёмную массу.
Оптимальным субстратом, применяемым в гидропонной технологии, является органо-минеральный субстрат, имеющий следующие показатели:
— содержание органического вещества, % — 20—30
— мощность слоя, см — 25—35
— общая пористость, % объема — 70—80
— плотность (объемная масса), г/см3 — 0,4—0,6
— влагоемкость, % объема — 40—55
— воздухоемкость, % объема — 20—30
Субстрат состоит из трех фаз: твердой, жидкой и газообразной.
Твердая фаза представлена минеральными и органическими веществами жидкая — водой с растворенными в ней соединениями, газообразная — воздухом. Оптимальным соотношением фаз субстрата (% от объема) считается:
— твердая — 20—30;
— жидкая — 40—50;
— газообразная — 30—35.
В качестве исходного материала предлагается использовать смесь верхового или переходного торфа с агроперлитом в соотношении 2:1.
Характеристика субстратов, пригодных для выращивания салата и зеленных культур, приведена в табл 10.4.
Важными качественными показателями торфа являются степень разло-жения или процентное содержание в нем разложившихся (гумусовых) веществ и зольность (содержание золы, выраженное в процентах к абсолютно сухому веществу торфа).
У верхового торфа степень разложения до 10%; зольность не более 12%.
У переходного торфа степень разложения — 30—40%; зольность — 13—15%.
Агроперлит — силикатный материал, происходящий из вулканических риолитов. Минеральные элементы в перлите находятся в неусваиваемых для растений формах. Он не обладает буферными свойствами, в 3—4 раза легче воды. При работе с агроперлитом необходимо постоянно контролировать рН среды.
Прежде чем приготовить субстрат, торф предварительно известкуют и заправляют минеральными удобрениями. Делается это за 10—15 дней до посева салата и зеленных культур микроудобрения вносят в жидком виде перед посевом или также при приготовлении торфосмесси.
На 1 м2 верхового и переходного торфа добавляют 7—10 кг доломитовой муки или 10—15 кг мела, макроудобрения, кг: аммиачная селитра — 0,5, калийная селитра — 1,0, сернокислый магний — 0,3, суперфосфат — 1,5; и микроудобрения, аммоний молибденовокислый — 6,0, медь сернокислая — 3.0, цинк сернокислый — 3,0, марганец сернокислый — 6,0, бура — 3,0, кобальт азотнокислый — 3,0, железо сернокислое — 6,0.
Сделав, корректировку с учетом агрохимического анализа воды субстрат доводят до следующих показателей, мг/л: N—NО3— 200—250; P — 60—70; К
- 300-350; Са - 250, Мg - 60-80; рН - 6,2-6,4, ЕС - 2,5-3,0 мСм/см.
Приготовленный торф смешивают в соотношении 2 : 1 с агроперлитом (необходимо учитывать, что он подщелачивает торф на 0,2 ед. рН).
Полученная субстратная смесь должна быть гидрофобной, чтобы капиллярный подъем воды позволял всей смеси увлажняться и быстро дренировать между периодами поступления раствора. Это необходимо для обеспечения того, чтобы зона насыщения не испытывала стагнации и не происходило кислородного истощения корнеобитаемой среды.
На предприятиях Российской Федерации кроме салата было испытано 33 вида растений на конвейере проточной гидропоники в том числе: петрушка, укроп, щавель, базилик, фенхель, горчица, сельдерей, рукола и др. Выявлены следующие сорта и гибриды, растения которых хорошо развивались при выращивание способом проточной гидропоники. Это салат листового сортотипа — Lift, Grand Rapid. Ritsa, Lolloo Rossa, Revolution голландской селекции. Ералаш, Кредо — отечественной селекции (Фирма "Гавриш"); салат полукочанного сортотипа — Домино. Бостон — отечественной селекции (Фирма "Гавриш"), Кристине, Батавия, Флореал (фирма Rjik Zvvaan); укроп — Аллигатор, Гренадер, Амазон (фирма "Гавриш"), Кибрай, Лесногородский. Листовой — отечественной селекции, Воосе (Голландия), петрушка — Кудрявая, Листовая, щавель — Грибовский широколистный (селекция ВНИИССОК), базилик — Гвоздичный (Голландия), Фиолетовый (фирма "Семко"). Все перечисленные сорта и гибриды, в зависимости от сезона, выращивали от 30 до 50 дней.
000 ПКФ "Агротип" рекомендует для выращивания следующие сорта основных зеленных культур:
салат — Lifti, Бостон, Батавия, Флореал;
укроп — Аллигатор, Гренадер;
базилик — Гвоздичный, Фиолетовый.
Растения выращиваются в пластиковых горшочках (РК-306) диаметром и высотой 5 см, дно которых имеет отверстия. Горшочки помещаются в специальные многоразовые кассеты из пластика, по 54 шт. в каждую. Перед посевом кассеты моют под проточной водой или в слабом растворе перманганата калия и сушат.
Кассеты с установленными горшочками наполняют механизировано или вручную субстратом (0В 40%).
При наполнении горшочков субстратом необходимо добиться равномерной плотности во всех горшочках кассеты. Лишний субстрат удаляется щеткой.
В каждый горшочек семена высевают вручную пли механизировано:
салат по три штуки (в июне-августе по две);
петрушку, укроп, кориандр, базилик — от 20 до 40 шт., в зависимости от сезона выращивания;
щавель, горчица, мелисса — 35—60 шт.
После посева кассеты поливают теплой водой (температура 22—240С), устанавливают на многосекционные тележки и помешают в камеру проращивания семян. Использование камеры проращивания позволяет свести к минимуму брак в рассаде и повысить ее качество, кроме того, происходит экономия электроэнергии, так как в период прорастания не требуется злектродосвечивание.
Температура и влажность воздуха в камере регулируются автоматически. Оптимальная температура воздуха 22—250С, относительная влажность воздуха 80—90%. Салат и зеленные культуры в камере выдерживаются до появления всходов. Этот период для салата составляет 1,5—2 суток, для укропа, базилика, кориандра, мелиссы, щавеля — 3—4 суток, петрушки — 4—5 суток.
Примечание: Период досвечивания зависит от сезона выращивания и суточного прихода солнечной радиации (чем выше освещенность, тем выше рекомендуемая температура).
Рассаду в фазе двух настоящих листьев обрабатывают 1% раствором фитоверма (агравертина) для предупреждения тли.
Для дальнейшего выращивания готовую рассаду перевозят в "рабочую зону" и устанавливают в культивационные желоба в шахматном порядке на передвижные стеллажные установки.
Обязательным условием выставления рассады в культивационные желоба является выход корневой системы из горшочка в наличие 3—4 настоящих листьев.
После этого кассеты с горшочками выставляют плотно друг к другу на платформы УГС-3 в рассадном отделении и маркируют. При необходимости (изреженность всходов) сеянцы салата "подпикировывают"
В рассадном отделении сеянцы досвечивают в зависимости от времени года, либо круглосуточно, либо в течение 12—16 ч, натриевыми лампами высокого давления. Освещенность составляет 10—12 тысяч люкс. Период выращивания растений в рассадном отделении составляет: для салата 11—14 дней; укропа, кориандра — 9—10 дней; петрушки — 10—11 дней.
Полив и подкормка растений ведутся механизировано или вручную. Поливают ежедневно два раза в день в период с 8.00 до 10.00 ч и с 15.00 до 16.00 ч. В течение недели 2—3 раза подкармливают растения стандартным раствором рН 5.5—6,0 и электропроводимостью 1.5—2.2 мСм/см в зависимости от сезона выращивания. Остальные поливы проводят чистой водой.
Рекомендуемые параметры микроклимата для выращивания рассады приведены, в табл 10.5.
После того, как рассада выставлена в культивационные желоба гидропонных стеллажных установок, начинается период выращивания растений на линии проточной гидропоники, где растения растут до товарных размеров и вида. Этот период характеризуется быстрым развитием корневой системы и наращиванием вегетативной массы.
Продолжительность этапа в зависимости от сезона: для салата — от 16 до 24дней; для укропа, кориандра, базилика и др. от 24 до 29 дней, для петрушки от 30 до 33 дней.
Таким образом, общая продолжительность вегетационного периода для салата составляет 30—38 дней, петрушки — 45—50 дней, укропа и других культур — 38—45 дней.
В период роста растений на линии необходимо соблюдать следующие параметры микроклимата (табл. 10.6)
В периоды недостаточной естественной освещенности нужно использовать системы электродосвечивания. Режим работы системы электродосвечивания устанавливается в зависимости от уровня естественной освещенности составляет от 6 до 16 ч в сутки. Система электродосвечивания должна обеспечивать освещенность не менее 9 тысяч люкс
Рекомендуемые периоды досвечивания растений для 3-й световой зоны приведены в табл 10.7.
Проветривание начинают при температуре 17°С, нужно помнить, что повышенная влажность воздуха препятствует усвоению растениями кальция способствует появлению ложной мучнистой росы. При излишней сухости воздуха (40%) у растений высыхают и буреют края листьев.
Чтобы получить хорошую товарную продукцию, необходимо вовремя обеспечить растения всеми необходимыми элементами питания.
Приготовление питательных растворов минеральных удобрений и их корректировка. Питательные растворы — один из наиболее важных факторов при беспочвенном выращивании растений. Их готовят путем растворения различных солей в воде, а вода при гидропонной технологии имеет первосгепенное значение. Необходимо знать исходные данные используемой воды, то есть общую концентрацию растворимых солей, содержание натрия, хлора, серы и других элементов питания, усваиваемых растением в малой степени и действующих токсично при накоплении в растворе, содержание бикарбонатов, их соотношение и суммарную концентрацию кальция и магния, также жесткость воды.
Вода, пригодная для гидропоники, должна содержать не более 30 мг, натрия. Более высокая концентрация этого элемента требует предварительной очистки воды.
Содержание хлора не должно превышать 50 мг/л. Более высокая концентрация приводит к повреждению корневой системы, и такую воду следует отстаивать.
Содержание кальция и магния в воде должно быть ниже, чем в питательном растворе, в противном случае будет подавляться поглощение калия.
Содержание бора не должно превышать 0,3 мг/л, иначе он становится высокотоксичным для растений.
Зная характеристики воды, можно приступать к приготовлению раствора. Для этого используются полностью растворимые удобрения, такие как: "Кемира Гидро" (комплексное удобрение с микроэлементами); кальциевая селитра гранулированная; монокалий фосфат; нитрат магния (жидкий); калийная селитра; сульфат магния; азотная кислота 60%; ортофосфорная кислота 77%.
Маточные концентрированные растворы готовятся в двух баках — Бак А и Бак Б (Бак С служит для кислот) емкостью 200 л каждый.
При внесении солей в резервуары с водой следует соблюдать такую последовательность: в Баке А смешивают удобрения "Кемира Гидро", монокалий фосфат, сульфат магния, нитрат магния, калийную селитру. В Баке В —кальциевую селитру, калийную селитру, нитрат магния. В баке С готовится раствор азотной кислоты.
Концентрация базового раствора зависит от температуры используемой воды. При температуре 20 "С и выше может быть приготовлен 20%-ый раствор (иными словами 25 кг минеральных удобрении на 100 л воды).
Культура салата очень требовательна к фону питательных веществ, но не выносит высоких концентраций раствора. Несмотря на многолетнюю историю беспочвенного выращивания растений, теоретические основы определения оптимального соотношения минеральных элементов в питательном растворе еще не разработаны. 000 ПКФ "Агротип", исходя из собственного производственного опыта рекомендует для зеленных культур следующее содержание основных питательных элементов мг/л:
зимой N 120, Р 50-70, К 350, Мg 80, Са 100-120;
летом: N 120, Р 50-70, К 220, Мg 80 (120), Са 100-120.
Продолжительность этапов цикла выращивания салата и зеленных культур приведена в табл. 10.8.
На основании приведенных выше данных выполняются следующие расчеты:
Ежедневный выход продукции:
К ежедн. — К п.м./К дней;
где К ежедн. — ежедневный выход продукции, шт.
К п.м. — количество посадочных мест на линии, шт.
К дней — количество дней выращивания в "рабочей зоне".
Количество ежедневно высеваемых кассет:
К кассет = К ежедн./54;
где: К кассет — количество ежедневно высеваемых кассет,
54 — число горшочков в 1 кассете.
Расчеты выполняются с учетом коррекции продолжительности периода вегетации в зависимости от времени года, возможностей реализации продукции и количества рабочих дней в неделю. Максимальный выход продукции возможен при ежедневном посеве и сборе продукции.
Салат убирают, когда он достигает высоты 15—20 сантиметров и имеет 6 —7 настоящих листьев. Растения с горшочками и корневой системой вынимают из культивационного желоба и помещают в полиэтиленовую упаковку, по одному растению в пакет. Упаковывают в картонные коробки по 20 штук и отправляют на склад для дальнейшей реализации. Упакованная таким образом продукция дольше остается свежей и сохраняет вкусовые качества.
Средний вес одной упаковки листового салата, в зависимости от сезона и желания потребителя, варьирует в пределах 140—220 г. Хранится салат при температуре 0—5°С до 10 суток.
Товарная продукция укропа, петрушки и других зеленных культур представляет собой 20—40 растений в горшочке высотой 15—20 см с 4—5—ю настоящими листьями и весом 50—70 г. Упаковываются зеленные культуры аналогично салату, но в картонную коробку помещают 25 индивидуальных упаковок.
Данные рекомендации являются общими по выращиванию салата и зеленных культур на линии проточной гидропоники. В каждом хозяйстве создаются индивидуальные условия, связанные с природными и хозяйственными факторами, наличием грамотных специалистов, хорошо отлаженной службой реализации.
Наивысших результатов, получения максимальной прибыли можно добиться только при выполнении следующих условий:
1. Выращенная продукция должна быть высокого качества.
2. Производственная линия должна быть постоянно заполнена, что обеспечит максимальный выход продукции.
3. Служба реализации должна обеспечивать сбыт продукции в строгое соответствии с производственной программой.
ОСОБЕННОСТИ ВЫРАЩИВАНИЯ
КАЧАННОГО САЛАТА
Качанный салат — однолетнее холодостойкое растение. Семена начинают прорастать при температуре 4—50С, всходы переносят заморозки до — 2°С,а взрослые растения выдерживают кратковременные заморозки до —5°С.
Корневая система сильно разветвлена и располагается в верхнем слое почвы, поэтому салат предпочитает плодородные рыхлые почвы и отрицательно реагирует на высокую концентрацию солей, в этой связи необходимо определять дозы минеральных удобрений в каждом конкретном случае. Чувствителен к кислотности почв.
Салат является светолюбивой культурой, но существуют сорта с повышенной теневыносливостью.
В защищенном грунте при выращивании салата в зимне-весеннем обороте посев на рассаду проводят в конце декабря — начале января (27.12 —10.01) с дополнительным досвечиванием. При более ранних сроках посева к высадке на постоянное место салат приостанавливается в росте, который снова активизируется только в начале февраля.
В открытом грунте и под временными укрытиями салат можно сеять сразу же после таяния снега. При прямом посеве грядку необходимо укрывать лутрасилом или другим укрывным материалом, чтобы уберечь всходы от заморозков. Последние сроки для посева салата в открытом фунте —конец июля начало августа.
Наиболее эффективным является выращивание салата рассадным способом.
Рассаду выращивают в торфяных горшочках или в кассетах с ячейками
5 х 5 см. Рассадную смесь готовят из различных компонентов, например следующего состава: 50% верхового торфа, 40% низинного торфа, 10% песка. Если субстрат необходимо нейтрализовать, в него заранее вносят 2—3 кг/м3 извести, а также 1—1,5 кг/м3 аммиачной селитры, 1,5 кг/м3 суперфосфата и микроэлементы из расчета 1 г/м3 сульфата меди и 2 г/м3 сернокислого марганца. После заполнения торфяных горшков или кассет смесью их проливают и высевают семена, заделывая на глубину не более 0,5 см. Кассеты до появления всходов укрывают полиэтиленовой пленкой, затем переносят в рассадное отделение. Температура воздуха в период прорастания семян должна поддерживаться в пределах от 18 до 20°С. После появления всходов температуру снижают до 6—18°С днем и 14—15°С ночью и досвечивают сеянцы в течение трех дней круглосуточно. Затем досветку сокращают до 14—16 ч в сутки с интенсивностью освещения 6000 лк. При посеве в конце декабря — начале января рассаду высаживают на постоянное место в 30-дневном возрасте, при более поздних
сроках посева рассаду высаживают в более раннем возрасте — 23—25 дней.
Дезинфекцию теплиц и подготовку почвы проводят общепринятыми способами. Количество удобрений определяют исходя из обеспеченности грунта на основе агрохимического анализа и соответствующих расчетов. Недостающее количество элементов питания следует внести с учетом выноса на 1 кг салата: азота — 2—3 г, фосфора — 0,3 г, калия — 3,3 г, кальция — 0,7 г, магнии — 0,2 г. Оптимальное содержание элементов питания в грунте (мг/100 г сухой почвы) составляет: азот — 35—50, фосфор — 20-30, калий — 40—60, магний — 15—20, кальций — 30—45.
Рекомендуемая концентрация почвенного раствора — 0,5-0,8 мСм/см. Заключительные мероприятия по подготовке грунта это заделка удобрений, рыхление и влагозарядковый полив.
Рассаду салата высаживают на постоянное место в теплицах, по схеме 25—30 х 25—30 см в шахматном порядке; чем крупнее розетка листьев, тем больше расстояние между растениями. Горшочки заглубляют полностью или на 2/3. После высадки температуру повышают на 2—3°С для лучшего укоренения растений и обильно поливают. Температуру поддерживают в пределах от 16 до 18°С днем и от 14 до 16°С ночью. Переход от ночных температур к дневным должен быть плавными, температуру повышают на 1°С в час, снижают ее также постепенно. Оптимальная влажность воздуха для выращивания салата в защищенном грунте — 75—80%. Считается, что повышение концентрации СО2, в ясные солнечные дни на 0,15 — 0,20% повышает урожай на 15—20%. Проводить подкормку СО2 в пасмурные дни
нецелесообразно. Поливы проводят редко, но обильно — до 10 мм. В некоторых хозяйствах при выращивании салата в защищенном грунте используют белый лутрасил, которым накрывают гряды, фиксируя металлическими скобами, затем в шахматном порядке по выбранной схеме посадки прорезают крестообразные отверстия и в них сажают рассаду. Это позволяет сохранить влагу в грунте, улучшить условия освещенности растений, розетка листьев всегда остается чистой (на нее не попадают частички грунта при поливах) и соответственно повышается качество продукции. В открыто грунте выращивать салат лучше всего после таких предшественников, под которые вносили органические удобрения. При весенней культуре его можно
размещать перед летними посадками цветной капусты и других теплолюбивых культур.
Кочанный салат высевают несколько раз за сезон, начиная с ранней весны, овощными сеялками. Плотность посадки — 7 растений/м2 для сортов с хрустящими листьями, 12 растений /м2 для сортов с маслянистыми листьями. Норма высева семян кочанного салата в поле 2 кг/га, а для получения рассады 1 кг/га. Глубина заделки семян 1—1,5 см. После посева проводят прикатывание.
Через 14 дней после всходов проводят первое прореживание, оставляя расстояние между растениями 5 см. Когда растения образуют 4—5 листьев, прореживание повторяют, окончательное расстояние между растениями должно быть 20—30 см. Удаленные во время второго прореживания растении реализуют, в том числе "на пучок". Уход заключается в поливах, прополках , рыхлении междурядий.
В защищенном грунте салат убирают в один прием. Полностью срезают ножом розетку, удаляют нижние листья и плотно укладывают в ящики, нижние ряды вверх розеткой, верхний ряд розетками вниз. В открытом грунте салат убирают в основном выборочно.
Сорта кочанного салата, наиболее пригодные длявыращивания в защищенном грунте в зимне-весеннем обороте: Sanora, Kellys, Полина, Тетис.
Сорта кочанного салата для выращивания в открытом грунте — Юстина, Авангард, Соната, Раdana, Casanta Mfhfvilla de Verello/ Casanto.. |
Глава 11
СИСТЕМА ЗАЩИТЫ РАСТЕНИЙ