3.4. ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ВЫРАЩИВАНИЯ РАСТЕНИЙ ГИДРОПОННЫМИ СПОСОБАМИ

В отличие от грунтовых теплиц серийное комплектное оборудование для различных методов гидропонного выращивания растений в нашей стране не выпускается. Поэтому теплицы с нетрадиционными технологическими приемами, за редким исключением, проектируют и строят по индивидуальным проектам. Для оснащения теплиц подсобных предприятий можно рекомендовать следующие способы гидропонного выращивания растений: малообъемную гидропонную культуру на торфяных и минераловатных субстратах, проточную и аэроводную культуры.

Для выращивания растений на малообъемной гидропонике рекомендуется использовать верховой кипованный торф, торфяные плиты сухого прессования и плиты из минеральной ваты [19]. Верховой кипованный торф выпускается торфопредприятиями Ленинградской области, Латвии, Белоруссии, Кипа массой 50-60 кг содержит около 170 л прессованного торфа. Некоторые предприятия ("Седа" Латвийской ССР) выпускают уже нейтрализованный и заправленный удобрениями торф. Торфоплиты сухого прессования выпускают предприятия "Форносово" Ленинградской области и "Баложи" Латвийской ССР. Торфоплиты размером 290×290×50 мм обладают массой 2 кг и для транспортировки упаковываются в пленку по 6 шт.

Минераловатные плиты типа "Вилан" марок Э₁ и Э₂ разработаны и выпускаются ВНИИ теплоизоляции в Литве. Размер плит 1000×500×75 мм. Аналогичные минераловатные плиты "Гравилен" выпускает Кондопожский завод каменных изделий и минерального сырья.

Верховой кипованный торф используют преимущественно в контейнерах. Контейнеры могут быть жесткой конструкции (ящики) или сварные из пленки. Для изготовления пленочных контейнеров следует применять черно-белую пленку. Размер пленочного контейнера для культуры томатов 1000×400 мм, объем субстрата на одно растение 7-8 л. При укладке на гряду контейнер формируют таким образом, чтобы слой торфа в нем составлял 70-80 мм, затем верхнюю поверхность пленки крестообразно разрезают, образуя два отверстия размером 150×150 мм.

При наполнении контейнеров используют предварительно произвесткованный и заправленный удобрениями торф. Если торф не доработан, то его соответствующим образом готовят. При этом на 1 м³ торфа вносят 7-9 кг доломитовой муки, 3 кг растворина марки А и микроудобрения (80 г сернокислого железа, 20 г сернокислой меди, 5 г сернокислого марганца, 5 г сернокислого цинка, 5 г борной кислоты, 1 г молибдата аммония). Вместо растворина можно использовать смесь удобрений: 0,8 кг аммиачной селитры, 0,4 кг двойного суперфосфата, 1,3 кг сернокислого калия и 0,6 кг сернокислого магния.

Малообъемную гидропонную культуру можно вести как в теплицах, специально оборудованных для этого, так и в обычных грунтовых теплицах. И в том, и в другом случае необходима тщательная нивелировка поверхности для обеспечения равномерного увлажнения субстрата. В специализированных теплицах в качестве подстилающего материала можно использовать слой песка толщиной 15-20 см, но можно устроить и твердое покрытие.

Перед укладкой торфяных или минераловатных плит вначале расставляют трубы надпочвенного обогрева, затем укладывают трубы подсубстратного обогрева непосредственно на грунт, песок или цементную стяжку. В северных районах субстрат изолируют от грунта пенопластом толщиной 3-4 см и трубы подсубстратного обогрева (вместо подпочвенного в грунтовых теплицах) укладывают в слое теплоизоляции. Поверх труб подсубстратного обогрева расстилают черно-белую полиэтиленовую пленку шириной 800-1000 мм.

Торфоплиты сухого прессования укладывают на пленку в один ряд для посадки гартенокарпических гибридов огурцов и в два ряда - под томаты и пчелоопыляемые сорта огурцов. Так как плиты при увлажнении разбухают, между ними оставляют зазор в ряду 2-3 см, между рядами плит 15-20 см.

Минераловатные плиты также укладывают в один или два ряда в зависимости от выращиваемой культуры (рис. 43). После укладки плит края черно-белой пленки заворачивают наверх, а для лучшего освещения растений и защиты от инфекции в грунтовых теплицах поверхность гряд укрывают молочно-белой пленкой. Завершающей подготовительной операцией является монтаж системы капельного орошения.

Рис. 43. Технологические схемы культуры томатов и огурцов на торфяных или минеральных плитах: а - томаты; б - огурцы; 1 - трубы подсубстратного обогрева; 2 - регистры надпочвенного обогрева; 3 — ороситель капельного полива; 4 — черно-белая пленка; 5 - молочно-белая пленка; б - горшочек; 7 - теплоизоляция; 8 - плита; 9 - растение

В принципе для приготовления растворов минеральных удобрений для малообъемной гидропоники можно использовать типовую унифицированную установку. Однако при гидропонной культуре требуется более частая подача питательного раствора к растениям и в связи с этим длительное хранение маточных растворов. Поэтому необходимо принять меры для предотвращения выпадения в осадок отдельных элементов питания. Конструктивно это требование выполняется при использовании двух баков для маточных растворов А и Б, а третий бак служит для ортофосфорной или азотной кислоты и обеспечивает поддержание требуемой кислотности питательного раствора.

Научно-исследовательский институт овощного хозяйства (НИИОХ) разработал технологические схемы для приготовления и подачи питательного раствора для теплиц площадью 1000 и 10000 м². Экспериментальные образцы такого оборудования изготовляет специализированное проектно-коиструкторское и техно-логичевкое бюро по тепличному овощеводству АПК "Москва".

Принципиальная схема растворного узла представлена на рис. 44. Заранее приготовленные маточные растворы А и Б заливают в баки 1 и 2 вместимостью 1,5 м3 каждый. В бак 3 вместимостью 200—300 л. заливают ортофосфорную или азотную кислоту. Рабочий раствор готовят в баке 11. Растворы А и Б, а также кислоту подают в бак при помощи насосов-дозаторов 7-9. Растворы А и Б подают в рабочий бак синхронно. Рабочий раствор в теплицу подается насосом 13. Требуемая концентрация рабочего раствора обеспечивается регулированием пропускной способности клапана 18 и насосов-дозаторов.

Рис. 44. Принципиальная схема растворного узла: 1-3 - баки с маточными растворами; 4-6, 11 - фильтры; 7-9 - насосы-дозаторы; 10, 12 — манометры; 13 — рабочий насос; 14-16 - датчики электрической проводимости, кислотности, температуры; 17 - бак для приготовления питательного раствора; 18 - электромагнитный клапан; 19 - трехходовой смесительный клапан

При выращивании в теплице растений методом проточной культуры необходимо изготовить и установить с уклоном 0,01 лотки, а также организовать в них постоянную циркуляцию питательного раствора (см. рис. 40). Объем приемного бака рассчитывается исходя из потребности 1 л раствора на одно растение. Максимальная подачи насоса должна обеспечить однократную смену раствора за 1 ч работы.

Лотки изготовляют из черно-белой пленки толщиной 0,25-0,30 мм или вторичного полиэтилена толщиной 2-3 мм. Лоток должен иметь плоское дно шириной 200-300 мм и боковые стенки высотой 80-100 мм. В конструкции лотка должна быть предусмотрена либо крышка с отверстиями, либо регулируемая щель для установки рассады.

Рис. 45. Схема аэроводного способа выращивания растений: 1 - пластмассовые трубы; 2 - подающий трубопровод; 3, 4 - насосы; 5 резервуар; 6 — приемная камера

При аэроводной культуре растения выращивают в пластмассовых трубах или тройниках диаметром 100 мм, а питательный раствор периодически перекачивают из бака в трубы и наоборот (рис. 45). Время подачи раствора 4-5 мин, время слива 5-6 мин. Пауза между подачами 20-30 мин. Трубы укладывают горизонтально, для закрепления растений используют специальные держатели (рис. 46).

Рис. 46. Модуль для выращивания растений аэроводным способом: 1 - труба; 2 - патрубок; 3 - крышка; 4 — держатель растения