Преимущества капельного полива

РЕФЕРАТ

Тема: «Система полива теплиц. Система минеральной подкормки в теплицах. Дозирующие системы. Удобрения и сроки внесения. Гидропонные и аэропонные промышленные установки.»

 

Наименование магистерской программы

Лесные культуры, селекция, семеноводство

 

Направление подготовки

35.04.01 Лесное дело

 Квалификация (степень) выпускника

 Магистр

 

 

Составил:

Магистрант II курса

Группы 11-МЗ

Белоусова Е.В.

 

 

Нижний Новгород, 2020

Классификация автоматических систем полива

Организовать автополив в теплице можно применив одну из четырех типов систем:

· Внутрипочвенную.

· Капельную.

· Дождевую.

· Бутылочную.

Принцип организации орошения разный и у каждого есть свои плюсы и минусы.

Капельная

Такой принцип не новый и им давно пользуются. Позволяет экономно расходовать воду и ухаживать за растениями. Как пример можно вспомнить последние события в Крыму.

После присоединения полуострова к России Киев перекрыл Северо-Крымский канал. И над земледелием нависла реальная угроза. Большинство поливальных установок пришлось остановить. Раньше орошалось 400тыс. гектаров, теперь осталось примерно 13 тыс. га.

После трех лет шока мелиораторы полуострова нашли выход из положения. Одним из них оказалось капельное орошение. О нем знали и раньше, но оно было скорее диковинкой. Теперь стало нормой. Вода в Крыму есть, но ее мало. Значит выход один – бережное и экономное расходование. Именно это и позволяет сделать капельный полив.

При правильно рассчитанной схеме орошения, вся система может работать в двух режимах:

· автономно;

· с применением электропитания для напорных насосов.

Суть капельного полива

Капельное орошение — метод медленного полива (от 2 до 20 л/час на 1 метр) по системе пластиковых труб малого диаметра, оборудованных капельницами. Вода подается точечно в прикорневую зону растений. Более 90% воды поглощается корнями, так как глубокое просачивание и испарение минимизированы. Этот метод требует более частого полива, раз в 1-3 дня, что создает благоприятный для растений уровень увлажнения почвы.

При этом объем и регулярность подачи воды и удобрений очень точны и технически просто регулируется. Это позволяет подавать столько воды, сколько требуется растениям на каждой фазе его развития.

Благодаря особой конструкции капельниц, вода при поливе поступает ко всем растениям одновременно и равномерно, в любой точке поля, количество воды одинаково.

Следует отметить, что при капельном поливе упрощается агротехника — в технологии обработки почвы как предпосевной, так и в процессе вегетации. Удобрения осенью вносятся в
гораздо меньшем количестве, но глубокое рыхление и максимальное уничтожение сорняков обязательно. Не требуется нарезка борозд на пропашных культурах, а после 2х-3х первых культиваций с/х техника практически на поле не выходит. Применение сеялок точного высева исключит прореживание, а гербициды вносимые с водой и отсутствие полива в междурядьях резко замедляют рост сорняков.

Преимущества капельного полива

· Прибавка к урожаю до 100%, если вы раньше выращивали без орошения, и до 50 %, если орошали дождеванием. По статистике, урожайность при переходе на капельный полив повышается на 20-40% у плодовых культур и винограда, и на 50-80% у овощных. Период созревания сокращается на 5-10 дней.

· Предотвращение образования земляной корки у корней, хорошая аэрация почвы. Капельное орошение поддерживает влажность почвы в оптимальных пределах. Это обеспечивает дыхание корней на протяжении всего цикла роста, не прерывающееся во время или непосредственно после орошения. Почвенный кислород позволяет активно функционировать корневой системе.

· Отсутствуют ожоги листьев в солнечную погоду. Можно поливать в любое время суток.

· Снижается численность сорняков так как междурядья остаются сухими,вода поступает непосредственно в корневую зону культурных растений

· Почва не подвергается коррозии и не засаливается, что очень часто происходит когда полив ведется напуском.

· Малый расход воды, т.к. вода не уходит на испарение, увлажняется только прикорневая зона растений, от 30 до 60% объема общей площади, отсутствуют потери от стока и глубокого просачивания воды. Благодаря точечному увлажнению корня, сельскохозяйственные культуры усваивают до 95% поданной воды. Экономия воды по сравнению с другими методами полива — до 50%.

· Удобное и экономное внесение удобрений, подкормок, средств защиты растений вместе с водой. Питание растения при капельном орошении наиболее эффективно. Растворенные удобрения вносятся непосредственно в корневую зону вместе с поливом. Происходит быстрое и интенсивное поглощение питательных веществ вследствие большой развитости корневой системы на увлажненном участке почвы. Это самый эффективный способ внесения удобрений в засушливых климатических условиях.

· Возможность автоматического полива в заданное время

· Корневая система при капельном орошении развивается лучше, чем при любом другом методе. Она становится более мочковатой, с обилием активных корневых волосков. Увеличивается интенсивность потребления воды и питательных веществ.

· Отсутствие избыточного увлажнения, чередование сухих и влажных участков почвы и циркуляция воды по капиллярному принципу, позволяет макропорам оставаться почти сухими, воздух отсюда вытесняется водой не полностью. Поверхностный полив (например, дождевание) сначала перенасыщает почву влагой, подвергая растения стрессу, затем до следующего полива почва переосушается — это другой стресс. Капельное орошение малыми, но долго действующими дозами принуждает растение развиваться постоянно по времени.

· Снижаются количество болезней и сорняков, переносимых в обычном поливе поверхностной оросительной водой. Снижается возникновение болезней почвы, могущих появиться в анаэробных (отсутствия воздуха) условиях в почве. Отсутствие условий для почвенной гнили.

· Инсектициды и фунгициды не смываются с листвы

· Сельскохозяйственная техника может беспрепятственно передвигаться по всему полю — так как междурядья остаются всегда сухими. Особенно это благоприятно сказывается на качество почвы, которая не подвергается уплотнению.

· Борьба с сорняками и болезнями упрощается, так как химические вещества в большинстве своем подаются вместе с оросительной водой.

· Температура почвы при капельном орошении выше, чем при поверхностном поливе, чтотакже благоприятно сказывается на более раннем созревании растений.

· Вода и удобрения не попадают на междурядья, распространение новых сорняков прекращается, развитие существующих замедляется;

· Прямое поступление удобрений в непосредственно в тот участок почвы, где развивается корневая система, причем в строго рассчитанных нормах и в нужное время увеличивает урожайность и обеспечит более экономное (до 50 %) и эффективное их использование.

· Технически простое регулирование нормы подачи удобрений к каждому растению в зависимости от изменяющихся потребностей сельскохозяйственных культур на всем протяжении их роста. Таким образом, капельное орошение — это не только способ увлажнения, но и способ внесения удобрений. Особенно это эффективно при внесении быстро мигрирующих удобрений, например, азота — как основного удобрения в сельском хозяйстве. Многоразовая подкормка небольшими дозами способствует значительному увеличению урожайности.

· Возможность осуществлять орошение на участках с большим уклоном и сложным рельефом без террасирования. При капельном орошении нет необходимости выполнять террасирование поля под оросительную систему, т.е. снимать и удалять плодородный слой, закрепленный растительностью, часть оголяя неплодородные пылящие грунты. При капельном полива предотвращается эрозия (размыв) почвы даже на больших естественных уклонах.

· Малые поливные нормы позволяют не только сохранить остродефицитные водные запасы, но и не допустить возможный вынос вредных веществ с дренажными стоками обратно в поверхностные или подземные источники.

· Трудовые затраты ниже. 3-4 оператора могут управлять поливом в течении сезона на площади 150-200 га, благодаря автоматизации управления системой капельного орошения. Намного снижается потребность в использовании сельскохозяйственных машин за счет менее частой обработки почвы, внесению химикатов и удобрений с оросительной водой.

· Возможность выращивать растения на умеренно-засоленных почвах, применение для полива слабосоленой воды. При капельном орошении происходит интенсивное выщелачивание солей вблизи капельниц. Накопление солей по краям не оказывает слишком сильного воздействия на развитие растений. Вода и питательные вещества поглощаются частью корневой системы из выщелоченных зон почвы.

· Нет воздействия ветра и испарения

· Сбор плодов и уход за листьями осуществляется вне зависимости от времени полива.

Капельная лента

Системы автоматического полива для теплиц могут комплектоваться капельной лентой. Конструктивно — это своего рода полиэтиленовый рукав с отверстиями через заданное расстояние. По этим отверстиям увлажняются корни растений.

· Применяется в тепличных условиях и на открытом грунте;

· Для полива деревьев и огородных культур.

Капельная лента — наиболее бюджетный вариант, но и самый недолговечный. С другой стороны из-за своей простоты она быстро окупаема и к тому же экономична и эффективна. Может применяться в самотечных системах или при небольшом давлении в 1.5 бар.

Выпускается две разновидности:

∅ 16 мм. Популярная модификация для небольших площадей орошения, где длина линии не более 250 метров. Большая длина не гарантирует равномерный пролив участка;

∅ 22 мм. Используется не так часто, но может равномерно пролить по длине в 450 метров.

 

Внутрипочвенное орошение

 

Система распространенного внутрипочвенного орошения это целая система полива, где вода непосредственно подается к самим корням растения. Такое внутрипочвенное орошение осуществляют с помощью гидробуров разнообразных конструкций или уложенных стационарно в почву увлажнителей из перфорированных полиэтиленовых труб с диаметром в 16 или 25 мм. Поперечную перфорацию (10 мм) на трубах нарезают с помощью пилки по металлу; толщина пропила составляет до 0,5 либо одного мм, шаг перфорации равен до 200 или 250 мм. С целью полного предотвращения любого заиления увлажнитель ложат на водонепроницаемый экран, сделанный из полиэтиленовой пленки. Основные преимущества такого внутрипочвенного орошения: У внутрипочвенного полива есть огромное количество достоинств. Во-первых, оно хорошо насыщает землю воздухом, это, в свою очередь, приводит к лучшему питанию абсолютно всей корневой системы любого растения, а значит, и к увеличению урожая. Во-вторых, верхний слой остается сухим, что не позволяет сорнякам прорастать. В-третьих, верхний сухой слой немного понижает влажность самого приземного слоя воздуха, это послужит хорошей профилактикой грибных болезней большого количества культур. А это позволит, в свою очередь, сократить применение разнообразных химических препаратов. Ну и на последок, внутрипочвенное орошеполивние дает возможность полностью выполнять все работы на участке на протяжении полива, по той причине, что верхний слой почвы совершенно не увлажняется.   Конструкция автоматической системы внутрипочвенного полива При внутрипочвенном поливе вода распределяется либо на определенном участке, либо по всей поливаемой площади, по полиэтиленовым пористым трубам (увлажнителям), у которых диаметр идет от 20 и до 40 мм, сама толщина составляет от 1,5 и до 2 мм, а длинна равна до 200 мм. В них проделывают целый ряд круглых одинаковых отверстий с диаметром около 2-3 мм или некие щелевые отверстия их длинна составляет 5-10 мм, ширина 1-2 мм. Глубина укладки данных увлажнителей находится в большой зависимости от глубины самой обработки почвы. Их располагают обычно на глубине 20-30 см. Расстояние между ними при этом должно быть около 40-90 см. Напор воды, которая подается в увлажнитель, должен быть небольшим (0,2-0,5 м). При этом ее расход будет равен 0,1-0,3 л/с, хотя для наилучшей приживаемости рассады и хорошего и одновременного прорастания разных мелкосемянных культур можно иногда создать напор воды, чтобы она могла подняться до поверхности почвы. При этом очень вероятно появление маленьких фонтанчиков и, как следствие, небольшое размывание почвы и появление корки после орошения. В результате воздухопроницаемость самого верхнего слоя территории ухудшится и повысится ее иссушение. Для внутрипочвенного полива вполне возможно использовать хозяйственно-бытовые воды, а также отстоянные животноводческие стоки. Причем заражения растений и окружающей среды при данном способе полива абсолютно не происходит: все микроорганизмы, которые находятеся в почве, болезнетворные микробы обезвреживают в воде. Если для разных внутрипочвенных поливов используют мутную воду, то в самом начале данной системы устраивают некие отстойники. Также для данных поливов не подходит такая вода, которая содержит огромное количество взвесей. Они полностью оседают в увлажнителях и сильно сокращают длительность службы всей оросительной системы. Для полного предотвращения забивания всех трубок частицами почвы и мусором, воду нужно подавать через песчаные или сетчатые фильтры. При укладке увлажнителей особое внимание необходимо обращать на сам тип почвы. К примеру, расстояние между трубками на суглинистых почвах будет немного больше, чем на супесчаных. К тому же, на расстояние между всеми увлажнителями огромное влияние оказывают и сами нормы полива. Соответственно, чем выше нормы полива, тем друг от друга дальше должны находиться увлажнители. Чтобы выбрать нужное расстояние между увлажнителями специально для вашего участка, раскопайте через пару дней после полива землю в 2—3 местах по полной длине трубок. Так возможно определить, правильно ли выбрали нормы полива, глубину закладки увлажнителей и как далеко распространяется влага в стороны и в глубину. Величину поливной нормы можно определить также по разным темным пятнам по окончанию полива, которые образуются на поверхности почвы именно в тех местах, где были проложены все увлажнители. Чтобы вода, которая вытекает через отверстия в трубках, хорошо распространялась в стороны и вверх, а не в глубину, необходимо использовать ленты из пленки полиэтиленовой с шириной около 20-30 см, которые будут расположены под трубками.   Дождевальная система полива Дождевальное орошение полностью имитирует погодные условия, поэтому идеально для установки в частном саду. Перед началом проведения работ следует детально прорисовать план всего участка со строениями и зонами посадки растений.   Неоспоримые достоинства выбора К несомненным достоинствам автоматизированной системы полива методом дождевания относятся: повышение влажности не только почвы у корней, но и поверхностного слоя, что важно для понижения температуры и исключения потери влаги при испарении; очищение листьев естественным образом от пыли и грязи, что улучшает доступ кислорода и положительно влияет на развитие и урожайность в целом; разнообразие регулировки напора; возможность применения для всех садовых культур; совмещение с внесением удобрений; незаметность конструкции в ландшафтном дизайне при правильном монтаже. Установка дождевального орошения серьезно сократит расходы, так как использование имеет направленное действие, четко регулируемое по времени.   Виды и особенности распылителей При планировании зон, требующих увлажнения, важно продумать полное покрытие всей поверхности, чтобы не оставалось пустых мест. С этой задачей справятся дождеватели, имеющие разный радиус действия и направления потока: 1. Роторные – интересны наличием двигающейся головки, обеспечивающей большой радиус орошения до 30 м. Также этот тип идеально подходит для труднодоступных мест участка в связи с тем, что может менять угол. Для газонов приобретают выдвигающиеся установки, появляющиеся над поверхностью земли только при необходимости. Этот вариант удобен тем, что невозможно повредить элементы во время стрижки травы. 2. Веерные (импульсные) – подают воду в строго заданном направлении, в равные промежутки времени и без возможности вращения. Максимальное расстояние подачи – 18 м. Такие установки отличаются большим расходом воды.       Импульсный вид распылителя Порядок и технология монтажа Для того чтобы сделать систему полива необходимо: · пластиковые трубы; · фитинги для соединения; · дождеватели; · насос; · краны необходимых диаметров; · программируемый контроллер; · провода с защитным рукавом; · другие инструменты для монтажа.     Примерная схема дождевального орошения Трубы закладывают в траншею таким образом, чтобы по центру шла основная линия, а к ней примыкали второстепенные трубки меньшего диаметра. Все соединения прочно фиксируют фитингами. Для будущей экономии обязательно установить датчик влажности почвы, блокирующий работу программы во время дождя. Прокладывают провода до контроллера и производят подключение к источнику, которым обычно выступает специальный бак синего цвета. Вода в бак может поступать из водопровода или скважины, но обязательно через фильтр. Перед закапыванием траншеи производят пробный запуск всей конструкции с регулировкой дождевателей. Для низких насаждений не всегда целесообразно применение распылителей. Можно установить капельное орошение на отдельные зоны. При монтаже следует учесть, что на одной линии не могут находиться разные типы распылителей, так как это снизит давление в конструкции. Для каждой отдельной линии устанавливают свой кран. Система минеральной подкормки в теплицах Питание тепличных культур тесно связано с их поливами, потому что питательные растворы минеральных и органических удобрений являются частью поливных норм. Не менее трети поливов бывают подкормочными. Только вне корневые подкормки, если в них бывает необходимость, не добавляют влаги в грунт. Для основных тепличных культур, после их укоренения и начала активного роста, обычный интервал корневых подкормок составляет один раз в неделю. При значительной нехватке отдельных элементов питания, проявляющейся на листьях, могут быть три подкормки за две недели. Внекорневые подкормки при необходимости дают раз в месяц. Минеральные подкормки нередко чередуют с органическими. Органические подкормки растворами навоза и помета необходимо производить сразу после их приготовления, чтобы сохранить азот. Минеральные растворы желательно профильтровывать, чтобы не засорять грунт различными балластными частицами. Особенно это относится к суперфосфату и сульфату калия. Суперфосфат нужно растворять в горячей воде для полного извлечения элемента. Внесение минеральных удобрений для подкормок в сухом виде в теплицах должно быть исключено. При подкормках древесной золой, содержащей много балластных частиц, портящих механические свойства грунтов, ее также нужно растворять, настаивать и тщательно фильтровать. Температура и концентрация подкормочных растворов Температура подкормочных растворов должна быть такой же, какая указана выше для поливной воды. Концентрации подкормочных растворов удобрений могут быть в пределах 2-4 г/л; раствор коровяка разбавляют водой в 10-15 раз, а помета – в 15-20 раз. Как высокие дозы минеральных удобрений, так и многократное применение одного и того же удобрения зачастую приводят к засолению грунта. Можно и даже лучше чередовать в подкормках азотные удобрения: аммиачную селитру, мочевину, калийную селитру. Время поливов и подкормок в течение дня надо определять исходя из конкретных условий, в зависимости от культуры и погоды. Подкормки для зеленных культур могут не понадобиться при хорошей заправке грунта элементами питания. Ученые давно установили, что кроме углерода (С), водорода (Н) и кислорода (О), для нормального роста и развития растениям требуются не все химические элементы Периодической системы, а лишь необходимые для жизнедеятельности. Их разбили на группы по степени содержания в растительных тканях: макроэлементы – N-азот, P-фосфор, K-калий; мезоэлементы – Ca-кальций, Mg-магний, S-сера, и микроэлементы – Fe-железо, Mn-марганец, Zn-цинк, Cu-медь, B-бор и Mo-молибден. Без этих элементов не может нормально завершиться жизненный цикл любого растения; в физиологических функциях они незаменимы и непосредственно участвуют в метаболизме растения. Помимо них существуют так называемые полезные питательные элементы – Na-натрий, Si-кремний, Co-кобальт, Se-селен, Cl-хлор, Ni-никель и Al-алюминий, которые могут стимулировать рост и развитие растений, но в полной мере не соответствуют требованиям, предъявляемым к необходимым элементам, т.к. по большей части становятся необходимы лишь в определенных условиях и только для некоторых видов растений. Фосфор обеспечивает энергией все основные процессы (АТФ, АДФ), а соотношение азота и калия в питании растений, как два противовеса, баланс которых определяет направленность обменных процессов, а дисбаланс приводит к существенному снижению количественных и качественных показателей урожая. При этом калия все овощные культуры потребляют больше, чем азота. Питательные растворы для выращивания овощных культур в фермерских теплицах, оборудованных капельным орошением, разработанные разными специалистами во многом схожи между собой. Отличия в основном состоят лишь в производителе удобрений и количестве микроэлементов в них. Для организации эффективного питания овощных культур компания «АгроМастер» рекомендует применять специальные комплексные водорастворимые удобрения, предназначенные для систем капельного полива и гидропоники - фертигаторы. Они имеют ряд преимуществ: - простота применения Сбалансированный состав необходимых питательных элементов для каждого этапа развития растения. Нет необходимости самостоятельно рассчитывать и готовить смесь из различных химикатов. - быстрая и полная растворимость Хорошо растворяются в воде не оставляя осадка и не засоряя капельницы. - содержат железо (Fe) и все другие необходимые микроэлементы (Mn, Zn, Cu, B, Mo) Минимизирует риск возникновения дефицита по железу и другим микроэлементам. - высокая химическая чистота Отсутствуют балластные соли натрия, хлора и тяжелых металлов, которые засоляют почву и приводят её в негодность. Единственный вид простых удобрений, без которого нельзя обойтись при выращивании овощных культур - нитрат кальция (или азотнокислый кальций, или кальциевая селитра – это названия одной и той же химической формуляции – Ca(NO3)2). Вносят нитрат кальция 1 раз в неделю, отдельно от других видов удобрений. Это связано с тем, что кальций легко взаимодействует с серой и фосфором других удобрений, образуя нерастворимый осадок, а так же способен блокировать потребление калия и магния.     Дозирующие системы Разбрасыватель минеральных удобрений дискового типа Есть бункер — обычный элемент для всех дозаторов. Дозирование осуществляется вращающимся диском с лопастями. Диск приводится в действие от колес. Самое интересное в нашем дозаторе то, что мы отказались от цепной передачи и использовали гибкий вал. Гибкий вал, он же, кстати, и сантехтрос, мы производим. Диспенсер — ручной дозатор сыпучих удобрений Этот образец позволяет дозировать удобрения с крупными гранулами, например, удобрение от производителя Mivena. Если необходимо удобрять ягодные или деревья, это определенно отличный выход. Кстати, не только китайцы производят подобные изделия. Приспособление называется «диспенсер». И одна из российских компаний уже наладила выпуск аналога на своих мощностях. Некоторая информация есть на их канале, но принцип действия дозатора подробно не рассмотрен. В любом случае, вы теперь знаете, что такое приспособление есть, и дальше можете выбрать: сделать самостоятельно аналог или приобрести готовый дозатор. Дозатор сыпучих удобрений барабанного типа Следующий вид – дозатор барабанного типа. Конструкция дозирующего элемента аналогична конструкции высевного механизма овощной сеялки. Это подтверждают все, кто изготавливает такой дозатор своими руками. Чтобы обеспечить стабильную работу механизма, и он не вышел из строя после первого использования, нужно делать дозирующий барабан из пластика. Но даже в этом случае механизм потребует тщательного ухода и бережного отношения. Если этого не сделать, агрессивные вещества, входящие в состав удобрений, разрушают механизм. И об этом мы тоже снимали видео, в нем даем рекомендации по уходу за дозатором удобрений для картофелесажалки и показываем, что будет, если не очищать бду и хранить его на улице. Дозатор удобрений шнекового типа А мы двигаемся дальше, и будем рассматривать дозатор шнекового типа. Для скептически настроенных скажем: именно дозаторы шнекового типа чаще всего применяются для точного нормирования сыпучих веществ. Мы нашли несколько отличных идей для самостоятельного изготовления подобного дозатора. Во-первых, для изготовления дозатора можно применить шнек от мясорубки. Это ведь самая сложная деталь. Но если параметры шнека от мясорубки не подходят, можно изготовить его самостоятельно. Простейший вариант – использовать разрезанные по одной стороне шайбы. В более сложном варианте следует изготовить специальное приспособление, которое позволит изготовить шнек, не отличающийся по конструкции от заводского. Представляем его фото ниже. Основная проблема шнековых дозаторов – сложность или невозможность регулировки нормы внесения удобрений. Разумное решение проблемы мы нашли в серийной сеялке, в ней спираль шнека можно заменить, таким образом настроить норму внесения удобрений. Дозатор жидких удобрений - перспективное направление развития Существует методика внесение жидких удобрений при посеве. Без сомнения, это самый высокотехнологичный способ. Сеялка пневматическая. Всем процессом управляет электроника. Дозатор под каждое семечко помещает фиксированную дозу удобрения и может поместить жидкость на семечко или рядом. Все согласно программе. Подобная по функционалу система используется для дозирования алкоголя. Есть контроллеры, насосы и механика для создания подобных систем и их теоретически можно применить для дозирования жидких удобрений на малых сеялках. Нужен энтузиаст, которой начнет это делать. Удобрения и сроки внесения Оптимизация минерального питания с помощью удобрений играет ключевую роль в повышении продуктивности сельскохозяйственных культур. Однако, применение даже оптимальных доз удобрений без учёта потребности растений в элементах питания на отдельных этапах их роста и развития и характера внутрипочвенной трансформации питательных веществ не может дать должной прибавки урожая и/или улучшить его качество. Гармоничное обеспечение сельскохозяйственных культур элементами питания может быть достигнуто благодаря использованию различных приёмов, способов и сроков применения удобрений. Приёмы применения удобрений классифицируются, исходя из назначения и времени внесения удобрений относительно сроков сева или посадки на допосевное (основное), припосевное, припосадочное (рядковое) и послепосевное удобрение. Основное и припосевное применение удобрений предусматривается в технологиях возделывания большинства полевых и овощных сельскохозяйственных культур. Подкормки растений планируют в случаях, если они более эффективны, нежели другие приемы внесения удобрений из-за возможных потерь элементов питания или ухудшения состояния растений, например, вынужденное перенесение части удобрений в подкормки на легких песчаных почвах; весенние подкормки азотом озимых и многолетних трав. Неплановые подкормки растений удобрениями проводят, если они не внесены по какой-либо причине до посева, для корректировки условий минерального растений при улучшении погодных условий и появлении возможности получения более высоких урожаев при внесении удобрений. Основное (допосевное) удобрение предназначено для обеспечения сельскохозяйственных культур элементами питания в течение всего периода вегетации, поэтому включает большую часть обшей дозы. Поскольку основное удобрение используется растениями длительное время, его глубоко заделывают в пахотный слой почвы. В агрохимическом аспекте использование растениями элементов питания, как правило, увеличиваются по мере приближения срока внесения удобрений к периоду наиболее интенсивного их использования растениями. Важно отметить, что в результате химического закрепления фосфора и необменной фиксации калия в почве их доступность растениям постепенно снижается и можно было бы полагать, что под яровые культуры фосфорные и калийные удобрения следует вносить не осенью под зяблевую вспашку, а весной под перепашку зяби или вспашку. Однако для проведения весенней вспашки необходимо отсрочить посев ранних зерновых (овса, ячменя, пшеницы и др.) и зернобобовых культур на 10-12 и более дней, чтобы почва подсохла и можно было бы пахать, что, как известно, приведет к значительному (7-10 ц/га) недобору урожая зерна. Поэтому несмотря на ожидаемое лучшее использование фосфора и калия при внесении удобрений весной под вспашку прибавка от повышения доступности фосфора и калия не перекрывает снижение урожайности из-за несоблюдения сроков сева. В степных районах внесение удобрений под весеннюю вспашку неэффективно вследствие значительных потерь влаги на испарение. Многочисленные исследования, проведенные в различных регионах страны (Ермохин Ю. И., 2005; Минеев В. Г., 1999; Мязин Н. Г., 1998) показали, что на всех почвах (кроме песчаных) наиболее эффективно применения фосфорных и калийных удобрений осенью под зяблевую вспашку плугом с предплужником. В качестве основного удобрения эффективно применение навоза, фосфоритной муки, компостов, торфа, сидератов и других удобрений. Допосевное удобрение вносится, как правило, поверхностно разбросным способом с последующей заделкой на глубину 20-25 см плугом или другими орудиями обработки почвы. Фосфоритную муку, органические и известковые удобрения необходимо тщательно перемешивать на глубину пахотного слоя почвы. Хорошее перемешивание удобрений с почвой достигается путем обработки почвы дисковой бороной с последующей вспашкой плугом без предплужника. Глубокая заделка минеральных удобрений необходима при удобрении культур с длительным периодом вегетации и потребления элементов питания: картофель, капуста, свекла, кукуруза озимые зерновые, многолетние травы и др. Мелкая заделка фосфорных, калийных и органических удобрений (например, культиватором) снижает их эффективность. Однако, наиболее эффективным способом допосевного применения фосфорных и калийных удобрений является локальный, при котором удобрения концентрированно размещают внутри пахотного слоя почвы лентой или сплошным экраном на глубине 10-14 см. Припосевное (рядковое) удобрение служит для обеспечения растений элементами питания и прежде всего фосфором, на ранних стадиях их развития. После всходов растения быстро используют запасы фосфора в зерне на рост, а поскольку в этот период они имеют слаборазвитую корневую систему, то на бедных почвах не в состоянии обеспечить себя фосфором. Поэтому в первую неделю после всходов (8-10 дней) у растений наблюдается критический период в отношении основных элементов питания. У всех культур в молодом возрасте наиболее остро ощущается недостаток фосфора. Причина этому в низкой его подвижностью в почве, поскольку в водной и песчаной культуре дефицит фосфора в нормальных условиях проявляется довольно редко. Для предотвращения дефицита фосфора у молодых растений в качестве рядкового удобрения применяют гранулированный суперфосфат или аммофос в дозах 10-15 кг/га Р2О5. Под культуры довольно чувствительные к концентрации солей: лён, лук, огурец, морковь и кукуруза, доза фосфора не должна превышать 8 кг Р2О5 на 1 га. Под картофель, свеклу и другие культуры устойчивые к повышенной концентрации почвенного раствора, лучше использовать комплексные удобрения (азофоску, нитроаммофоску, карбофоску, нитрофоску и др.) в дозах 10-15 кг/га каждого элемента питания. Гидропонные и аэропонные промышленные установки Гидропоника Перевод термина «гидропоника» на русский язык звучит как «работа воды» или «рабочий раствор». Именно этот принцип и лежит в основе работы гидропонных систем. Вместо земли используются субстраты. Через них из резервуара поступает жидкость к корневищу. Вертикальные стеллажи обеспечивают большой урожай на малой территории без промежуточных наполнителей. Растения получают кислород, необходимые элементы в подвешенном состоянии. Установки состоят из поддона с крышкой, на которой крепятся растения, снизу резервуара при помощи насоса либо другим способом подается жидкость. Часть ее сразу поступает к зелени, часть удерживается наполнителем на случай отключения электричества. Промышленное оборудование для крупного производства, дополнительно оснащено элементами вентилирования, кондиционирования, регулирования температурного режима. Конструкция позволяет содержать все культуры в необходимом режиме произрастания. Виды промышленных гидропонных установок Методика основана на движении жидкости, именно по виду полива отличается конструкция гидропонных установок. Сегодня разработано несколько типов систем, позволяющих обеспечивать должный уход за различными культурами: 1. Установки с фитилем – надежная, простая, пассивная система, требующая минимальных финансовых затрат. Жидкость из поддона поставляется обычными фитилями. Из субстратов чаще используются кокосовое волокно, вермикулит, перлит. Недостатком метода считается способность направлять малое количество раствора. Поэтому он не подходит влаголюбивым растениям крупных размеров 2. Водная культура – наиболее простая система из числа активных. Ростки находятся на плавающей платформе из пенопласта. Снизу корни получают раствор и пузырьки кислорода, которые подаются насосом. Это отличные конструкции для возведения салатов, прочих представителей флоры, которые любят обильное орошение и быстро вырастают. Большие долголетние растения сложно удерживать на неустойчивой крышке, поэтому они фиксируются дополнительными держателями 3. Техника питательного слоя – метод связан с принципом притока-оттока жидкости. Насосом она запускается в один конец посуды, орошает зелень, потом возвращается назад. Жидкость либо циркулирует постоянно, либо выставленными по таймеру временными промежутками. Сама зелень размещается в пластиковых стаканчиках. Главное достоинство конструкции в возведении культур без использования субстратов 4. Периодическое затопление – методика похожа на предыдущую. Разница только в наличии таймера, запускающего жидкость пару раз в сутки. Точное количество притоков раствора пропорционально требованиям выбранной зелени 5. Методика капельного полива. Подача воды осуществляется специальными шлангами либо трубами. Выбор наполнителя не ограничен, однако лучше, чтобы он впитывал влагу. Это связано с вероятностью отключения электроэнергии, появления засоров и т.д. Тогда небольшая часть воды сможет остаться в наполнителе, чтобы не допустить высыхания растений 6. Аэропоника – развитая, автоматизированная система, работающая благодаря функционированию насосов с форсунками. Они распыляют раствор, создавая достаточный выброс кислорода. Корни могут находиться под прослойкой субстрата либо в подвешенном состоянии. Таймер при таком методе настраивается на распыление через каждые несколько минут. Каждая гидропонная установка подходит определенному типу зелени. Важно так же правильно подобрать наполнитель, рассчитать время и количество поливов. Преимущества промышленного гидропонного оборудования Беспочвенная технология выращивания зелени постепенно заменяет почвенный способ. Использование оборудования для промышленной гидропоники значительно повышает урожайность – до 10 тон в сутки (установка УГЗК 10000). Отличия гидропонных установок промышленного типа: · Не нужно расходовать человеческие ресурсы. При традиционном способе большие объемы заставляли искать рабочую силу с целью прополки растений, сбора плодов, манипуляций по обработке сорняков. Кроме этого нужна была техника, чтобы свозить продукты, поскольку поля редко бывают в шаговой доступности. На всем этом теперь можно экономить либо использовать землю не менее выгодно. · Технология экономична в плане воды, поскольку она не подвержена испарению под солнечными лучами, не расходуется на питание сорняков, строго дозируется выбранным режимом. · Урожай имеет гораздо большие объемы. · Отсутствие сорняков и доступа вредителей к растениям устраняет необходимость поливать их химикатами, пагубно влияющими на состояние товара. Плоды экологически чистые, отличаются внешней красотой, хорошими вкусовыми качествами. · Гидропонные установки мобильны, компактны, могут располагаться в небольших комнатах. · Оборудование полностью ограждает представителей флоры от воздействия внешних факторов (вредители, неблагоприятные погодные условия). Установки промышленной гидропоники дают свежие плоды четыре сезона в году, позволяют выращивать большое количество цветов, которые в предпраздничные дни пользуются особым спросом. При непрерывном возведении культур в крупных масштабах они считаются максимально эффективными сооружениями. Стоит учитывать сезонность растений, целесообразность их возведения подобным способом. Среди овощей наиболее выгодными считаются томаты, болгарский перец, огурцы. Из числа зелени это салат, кинза, петрушка, лук, укроп. Легко возводятся клубника, земляника, жимолость. Информация по теме: промышленные гидропонные системы для выращивания зелени. Хорошо поддаются производству лечебные растения – тысячелистник, шалфей, мята. Кроме цветов приличный доход могут приносить различные комнатные растения. При выборе культуры необходимо учитывать требования каждого вида к температурному режиму, влажности, расположению, спрос на него, плодовитость. Строение промышленных гидропонных установок При определении составляющих заказчик имеет возможность самостоятельно выбирать комплектующие, дополнительные элементы. От этого зависит окончательная цена оборудования для промышленной гидропоники. Гидропонические установки на крупных предприятиях оснащаются капельным либо проточным устройством полива. Сегодня самым продуктивным является гибридный способ орошения, соединяющий два метода одновременно. Главная задача гидропонных составляющих при больших объемах производства – экономия занимаемого пространства. Лучше всего с этой функцией справляются вертикальные, многоярусные, установки контейнерного типа. Каждая из них применяется с целью возведения определенных культур, животных кормов, многие считаются универсальными. Виды гидропонных установок по строению: 1. Вертикальные конструкции промышленной гидропоники. Применяются при производстве цветов, оформлении зеленых ширм, оранжерей. Используются так же при возведении овощей, ягод, трав. Изготавливаются из: · Передвижного или подвесного каркаса – дерево, металл, пластик · Горшков для высадки растений с торфом, мхом (ящики, лотки) · Трубчатой системы полива 2. Многоярусные сооружения. Небольшие системы способны заменять поля больше 100 кв. метров, занимая небольшие комнатки. Со стандартной комплектацией от производителя они имеют: · Прочный металлический каркас · Поливочно-отливочные устройства · Шкаф управления · Ткань для устилания бортов из ПВХ · Светодиодная система (лампы, светильники) · Емкости · Помпы, насосы · Поддоны · Регулятор времени · Инструменты сбора-разбора конструкции · Расходники (горшки, кассеты, наполнители, удобрения, семена) · Руководство по эксплуатации. Количество ярусов определяется исходя из размеров помещения, высоты выращиваемых культур, ожидаемого объема урожая, финансовых возможностей. Многоярусные установки оснащаются автоматизированными системами полива, вентиляции, контроля температурного режима, влажности. Это позволяет содержать растения на всех ярусах в одинаковых условиях 3. Системы контейнерного типа лучше всего подходят при возведении зеленого корма. Само сооружение может достигать более 12 метров длиной, оснащено: · Залом манипуляций (проращиватель, моечная машина, управляющий отсек, посуда с растворами) · Зал ращения (стеллажные полки, поддоны, устройства кондиционирования, вентилирования, освещения). К гидропонным установкам и оборудованию предъявляется несколько серьезных требований. Они должны быть изготовлены из экологических материалов, не наносящих вреда природе. Каждая конструкция должна иметь блок, где хранятся инвентарь, расходные компоненты, а так же технологичные устройства, обеспечивающие минимальный расход воды, электричества. Аэропоника В сельском хозяйстве с 2006 года применяется современный инновационный метод выращивания различных культур в воздушной среде без использования почвы – аэропоника. Благодаря этому способу получают высококачественные круглогодичные урожаи, независимо от погодных условий, качественного состояния грунта. Конечно, в крупных хозяйствах фермеры стараются использовать промышленное дорогое аэропонное оборудование. Но совсем несложно сделать такие установки самостоятельно, что успешно и практикуют мелкие садовничества, дачники и овощеводы. Первые опыты выращивания растений в воздухе без использования грунта с применением аэропонного образца провел профессор В. П. Арциховский еще в 1911 году. Ученым американцем Ф. В. Вентом в 1957 г. была разработана, а затем испытана в практических условиях беспочвенная технология, получившая официальное название «аэропоника». Универсальное оборудование, которое считается одним из первых для этого метода культивирования, было произведено в России ученым Ю. Ц. Мартиросяном. Разрабатывалась аэропонная установка «Урожай-9000» специально для культивации в сельском хозяйстве Технология сборки аэропоники Берется прозрачная вместительная емкость, на дно устанавливаются выбранные распылители, к ним аккуратно подводится шланг. Все стыки тщательно обрабатывают герметиком из силикона. Другой конец шланга подсоединяют к компрессору с таймером. Затем высаживают выбранные растения. Для этого в герметичную крышку, которой закрывается вся емкость, прикрепляются специальные небольшие горшочки без дна. Вместо крышек для установок часто используют вырезанные из пенопласта пластины с отверстиями. Смесь из питательных веществ аккуратно заливают в контейнер, плотно закрывают. С помощью насосов раствор будет поступать к распылителям. Начинают работать форсунки, и таким образом питательная взвесь усваивается корнями выращиваемых растений. Система с применением воздушного компрессора При сборке беспочвенной системы насос, используемый для подачи питательной смеси, можно заменить воздушным компрессором (внешним). Все стыки при подключении такого оборудования с емкостью тщательно герметизируются, чтобы обеспечить необходимое давление в контейнере с питательным раствором. Чаще всего установки с использованием воздушного компрессора применяют для культивирования разной зелени. Чтобы установка отлично функционировала, ее оборудуют манометром, а качественное распыление питательных веществ обеспечивают электромагнитными клапанами.     Ультразвуковая установка   В системах с климатическим контролем часто используют необычную аэропонику – ультразвуковую. Один из ярких примеров разновидности такой установки – это «генераторы туманов». В ее основе находится способность звуковых волн, которые проходят через питательную смесь в емкости, вызывать образование пузырьков. Когда они лопаются, микрочастицы питательного раствора попадают в воздух. Генерируют ультразвук с помощью пьезокерамических элементов в форме диска или своеобразной мембраны. При использовании ультразвуковых установок есть ограничения, связанные с тем, что температура образованного ультразвуковой волной тумана составляет примерно 40 градусов, а вот у питательного раствора температурный режим не должен превышать 20 градусов. Используя ультразвуковую установку, смесь часто приходится охлаждать, что не совсем благоприятно сказывается на работе оборудования. Поэтому в такой аэропонной установке используют раствор только невысокой концентрации, и подходит эта технология для выращивания только различной рассады или зелени.   Питательный раствор   В специальной литературе приведено множество рецептов того, как сделать питательный раствор для беспочвенных установок. В качестве основных элементов чаще всего используют азот, фосфор, калий, другие компоненты. Главное, чтобы раствор хорошо усваивался корнями выращиваемых растений. Смеси обычно состоят из солей кальция, цитратов, сульфатов металлов. Достоинства и недостатки беспочвенного метода Технология аэропоники заключается в утверждении, что главным компонентом выращивания растений беспочвенным способом считается кислород, а в питательной смеси, которая поступает к корням в результате капельного полива, содержатся другие дополнительные составляющие. Стоит отметить главные преимущества аэропоники:   · · получение урожая, который при качественной агротехнике в несколько раз превосходит аналогичные культуры, выращиваемые классическим способом; · формирование благоприятных условий для выращивания культур искусственным способом; · положительное влияние создаваемой среды на корни растений; · упрощенный уход за высаженными культурами, благодаря автоматизации многих процессов; · получение экологического урожая культур несколько раз за сезон. Среди недостатков аэропоники выделяют: · большие требования к гигиенической защите корневой системы; · зависимость от автоматизированных систем управления конструкцией, необходимость быстрого ремонта в случае поломок, затраты на реконструкцию; · постоянный контроль наличия питательных веществ в растворе и качественного поступления их к корневой системе. Таким образом, несмотря на незначительные недостатки, инновационным и эффективным методом беспочвенного выращивания растений считается аэропоника. Оборудование для самостоятельной сборки системы можно приобрести в специализированных магазинах, выбрать бюджетные варианты, организовать домашнюю урожайную технологию, а с ростом мощностей внедрить и промышленное производство. Не используют в растворах жесткую и трубопроводную воду, чтобы ненужные примеси не попали в смеси. Поэтому обязательно берут дистиллированную либо дождевую воду. Смягчают жидкость с помощью фильтров или специальных таблеток. Солевые растворы готовят по отдельности, затем перемешивают, аккуратно разбавляют обеззараженной водой. Соли для растворов хранят в герметичных баночках, в сухом, темном месте. Рецепты солевых растворов разрабатывались преимущественно для другого метода – гидропоники, но их с успехом применяют и в аэропонике.