Дачная теплица — техническое оснащение

Теплица подобна инкубатору, с той разницей, что в тепличном инкубаторе для растений проходит полный цикл их роста и созревания. Выбора приемлемого места на дачном ландшафте, установки каркаса теплицы, перекрытия его светопроницаемым ограждением и правильного ориентирования по сторонам света будет недостаточно. Требуется технологическое оснащение — водоснабжение, отопление, электроосвещение, воздухообмен. Полная изоляция тепличных растений от внешней среды в тёплый и холодный сезоны создаёт ряд вопросов, ответы на которые даст эта статья.

Естественное освещение теплиц — нюансы

Прежде всего — ориентация положения с востока на запад, при котором солнечные лучи будут проникать в теплицу с раннего утра до позднего вечера. Вокруг теплицы должно быть как можно меньше затеняющих деревьев и построек, учитывайте, что в холодный сезон тени от них будут в два-три раза длиннее, т.к. солнце будет находиться под более острым углом к линии горизонта, чем летом.

Большое значение имеет светопроницаемость ограждающего покрытия теплицы — наихудшим вариантом покрытия в этом смысле будет полиэтиленовая плёнка, а хорошо светопроницаемые стекло или поликарбонат требуется мыть от загрязнений минимум два раза за сезон.

Цвет внутренних элементов тепличного каркаса, рам и полок должен быть только белым. Эта мера существенно улучшит освещённость и, одновременно, понизит тепловое воздействие солнечных лучей на конструкционные элементы теплицы.

Для лучшей естественной освещённости в начале и конце холодного сезона понадобятся светоотражающие экраны, выполненные из фольги или оцинкованного железа, подойдут также обычные зеркала — с их помощью можно направить солнечные лучи на те участки теплицы, которые меньше всего освещаются естественным светом. Тщательно следите за развитием растительных культур, чтобы одни растения своими листьями не отсекали свет другим. Несколько важных моментов:

• для культур с преобладанием вертикального положения листьев будет намного эффективнее боковая подсветка;
• при вертикальном положении источников света листва растений получает разное количество света, уменьшающееся по направлению снизу вверх, источников света должно быть несколько, причём расположенных под разными углами;
• стоит учитывать, что для растений большое значение имеет рассеянный свет.

Искусственное освещение в теплицах

На первый взгляд увеличение продолжительности светового дня побуждает растения к активному росту, но — в растительных культурах есть своя собственная, заложенная природой программа развития, под которую и следует подстраивать длительность освещения. Дело обстоит так: летнее солнцестояние, наивысшее положение светила над горизонтом и максимальная продолжительность светового дня, происходит ежегодно в конце июня и является главным событием в растительном мире. Если до этого момента культуры активно идут в рост, то после солнцестояния запускается программа развития плодов, т.к. растениям необходимо позаботится о продолжении своего рода.

Задача владельца теплицы — правильно построить искусственное освещение, имитируя для растений солнцеворот в конце мая, для чего в течение всей весны нужно ежедневно добавлять к естественному освещению 1–2 часа искусственного, затем постепенно сокращать время искусственной подсветки, перейдя только на естественное освещение. В последние дни лета, когда естественное освещение идёт на убыль, ежедневно сокращая световой день на 5 минут, необходимо настроить искусственное освещение под летний солнцеворот (конец июля — начало августа), ежедневно увеличивая срок дополнительного освещения на 4 минуты. В построении правильного освещения у владельца есть два варианта действия — разработать график ежедневной подсветки весной и в конце лета, управляя сроком искусственного освещения самостоятельно и вручную, или, что более удобно, поручить эту задачу автоматическому контроллеру, задав ему программу освещения, подходящую данной культуре.

Освещение теплиц требует полного отказа от ламп накаливания, сильно греющихся и имеющих короткий срок службы, не говоря уже о высоком потреблении электроэнергии. Подойдут люминесцентные, флуоресцентные и светодиодные лампы, которые можно разместить непосредственно над грядками, не опасаясь, что растения могут получить ожоги. В тепличных хозяйствах часто используют натриевые лампы высокого давления, но они тяжелы и очень уж шумны.

По исследованиям учёных, спектральный диапазон солнечного света оказывает различное воздействие на растения:

• диапазон от 280 до 320 нм откровенно вреден;
• диапазон от 320 до 400 нм приемлем, но лишь в нескольких процентах;
• синий, от 400 до 500 нм — полезен для фотосинтеза;
• зелёный, от 500 до 600 нм — весьма полезен, т.к. обладает высокой проницаемостью, проникает на самые нижние ярусы сквозь густые посевы;
• красный, от 600 до 700 нм — крайне необходим для фотосинтеза и развития растений;
• дальний красный, от 700 до 750 нм — необходим для регуляции процессов, достаточно нескольких процентов в общем освещении;
• диапазон от 1200 до 1600 нм — наращивает биохимические реакции, активно поглощается водой внутри растений.

Для определённых растительных культур требуется особенно выстроенный спектр искусственного освещения, поскольку у них разная потребность в его диапазонах. К примеру, преобладание в искусственном освещении красного спектрального диапазона может полностью погубить урожай огурцов и, наоборот, многократно повысить урожай помидоров.

Выбор схемы организации искусственного освещения, периодичности его использования и типа применяемых ламп крайне важны, отнoситься к этому следует с максимальным вниманием и серьёзностью.

Водоснабжение теплицы

Важность воды для растительных культур, тем более выращиваемых в изоляции от внешней среды, очевидна — все их процессы жизнедеятельности связаны с наличием доступной влаги, без которой начинается процесс увядания. Так почему бы не вводить воду без ограничения, а вот нет — переизбыток влаги в почве и воздухе, благоприятно влияющий на рост побегов и полностью исключающий увядание, приводит к неполноценному развитию корневых систем, задержке цветения и плодоношения. С другой стороны, при недостаточном обеспечении водой культуры растут медленно, раньше цветут и плодоносят, но при этом падает их урожайность. Комбинируя избыток и нехватку воды можно управлять развитием растений: частые поливы ускорят рост стеблей и листвы; сократив подачу воды, усилив проветривание теплиц можно сократить сроки цветения и плодоношения культур.

Потребности во влаге среди растительных культур неодинаковы и связаны с размером и числом листвы, биологическими особенностями, площадью корневой системы, длительностью роста. Большая часть поступившей к растениям воды будет испарена ими — фактическое использование воды в росте и развитии плодов не превышает 0,3% от всего потреблённого растением объёма. Понизить испаряемость воды можно несколькими способами: повышением калийной и фосфорной подпитки; введением органических удобрений; сокращением количества азотного удобрения; повышением уровня влажности в теплице.

Наибольшая потребность в воде у растений — в период прорастания семян, при высадке рассады. В то же время низкая освещённость и чрезмерно влажный грунт замедлят рост культур. Особенно от уровня влажности грунта зависимы рассада и культуры, активно развивающие стебли и листья при слабо развитой корневой системе, подобные укропу, редису и салату. Поливы должны достигать глубины полуметровой глубины грунта, поверхностный полив только иссушит верхний слой почвы. Важно выдерживать температуру воды для полива не ниже температуры тепличного грунта или температуры внутри теплицы в случаях гидропонного или аэропонного методов выращивания культур. Низкая температура воды для полива вызовет гниение корневых систем, а при высокой температуре внутри теплицы — шоковое состояние растений.

Основное правило полива — вода не должна попадать на листья и стволы растений, не должна содержать какие-либо вредные примеси, как-то соли натрия, магния, бора, хлора, кальция и тяжелых металлов, фтора и сульфатов (требуется лабораторная проверка). Недопустимо содержание в воде для полива органических кислот природного происхождения и фенола. Если поливная вода содержит значительный процент железа, то стебли и листья растений получат множественные ожоги, приобретут бурый цвет. Вопреки расхожему мнению о пригодности дождевой воды для полива, её не следует использовать без предварительной очистки — среди побочных явлений технологического прогресса крайне распространено заражение атмосферы ядохимикатами, проявляющими себя «кислотным дождём».

Нормы полива растительных культур зависят от ряда условий:

• полив проводится реже в холодный сезон (включая раннюю весну) и в пасмурные дни;
• обильный полив необходим в тёплый сезон (начиная с поздней весны), когда стоит ясная и солнечная погода, высокая температура воздуха при небольшой его влажности.

Наибольшая норма полива в тепличных хозяйствах, применяемая в тёплый сезон — от 10 до 12 л/м². В августе объёмы полива сокращаются на треть, в декабре полив составит половину от наибольшего летнего объёма.

Чем глубже проникает корневая система культур, тем больший объём воды ей требуется. К примеру, огурец с корневой системой, залегающей в верхней части грунта, нуждается в 3–4 л/м² воды, а томат, чья корневая система развивается более глубоко, потребует уже от 6 до 8 л/м² воды. Большое значение имеют характеристики тепличного грунта: при лёгком грунте поливы должны быть менее обильны, но достаточно часты; влагоёмкие тяжёлые грунты требуют обильных, но редких поливов.

Недостаток или избыток влаги в грунте определяется по внешнему виду листвы растений и пробе грунта. Тёмный окрас листвы сигнализирует о недостаточном поливе — их края становятся белыми, сами листья часто сворачиваются в подобие зонтика и становятся хрупкими. Избыток влаги приводит к активному росту листьев, они приобретают бледно-зелёный цвет. Для оценки степени увлажнения грунта необходимо набрать его в руку и сжать: при 40% увлажнении образованный ком рассыпается от лёгкого касания; при 60% влажности он не разрушится, но нажатие вызовет образование трещин; при 80% влажности ком сохранит свою форму и прочность.

Полив в теплице проводится следующими способами: поверхностным, дождевальным, луночным, капельным и внутрипочвенным. При луночном способе, одному из старейших в тепличном хозяйстве, вокруг ствола растения устраивается неглубокая выемка, в которую заливается вода. Минус этого способа в большом расходе воды, который трудно контролировать, при недостатке влаги она не достигает глубоко расположенных корней, что наносит вред растению. Улучшить этот способ полива можно так: взять 1,5–2 л пластиковые бутылки, отрезать их дно, завинтить на горлышко крышку, проделать гвоздём несколько отверстий по разным сторонам горлышка и врыть горлышком вниз на небольшой дистанции от ствола растения таким образом, чтобы дно бутылок слегка выступало над грунтом. Снабжая растения водой через такие воронки можно подвести влагу непосредственно к нижним корням, полностью покрывая их потребности в воде.

Полив дождеванием, когда вода распространяется на грядки сверху через насадку-распылитель, установленную на поливочном шланге или через садовую лейку, для большинства культур неприемлем — капли воды на их стволах и листьях выступят в роли линз, собирая солнечный свет и сжигая растения. Исключение составляют лишь те растения, что нуждаются в особо влажном климате — при их поливе дождеванием необходимо следить, чтобы каждое растение получило достаточно влаги, ведь при крупной верхней листве вода не будет доставаться листьям нижних ярусов.

Поверхностный способ полива, популярный на открытых грунтах, в теплицах абсолютно неприемлем — испарения со значительной площади зеркала воды вызовут высокую влажность, ограниченная площадь полива трудно контролируема и неизбежен разлив воды по всей теплице.

Капельное орошение в теплицах будет эффективно, облегчит поставку и сократит расход самой воды, введение минеральных удобрений и минимизирует участие владельца теплицы в процессе полива. Как построить систему капельного полива, какие её компоненты необходимы — смотрите в этой статье.

Полив с использованием внутрипочвенных систем орошения более эффективен, чем капельное орошение, но такие системы особенно дороги. При этом способе полива вода поступает к корням растений через систему трубок с отверстиями, врытых на 0,25 м глубину с возрастающим уклоном от ввода воды к концевой заглушке каждой трубки — уклон необходим для вытеснения воздуха из трубок. Преимущества внутрипочвенной системы полива в качественном увлажнении корневых систем растений, равномерности полива, минимально возможном испарении воды, неизменности структуры почвы.

Проветривание теплицы — вентиляция

Чрезмерное повышение температуры в микроклимате теплицы будет губительным для растений — если внутренняя температура превысит 35°С и продержится некоторое время, то нанесенный культурам урон может стать необратимым. Высокий уровень влажности, свойственный тепличным помещениям, приводит к развитию плесени и гниению растений.

Если приобретенная стандартная конструкция теплицы имеет лишь одну фрамугу-форточку на стене и пару фрамуг на крыше, то их будет недостаточно — минимально требуется две боковые фрамуги, расположенные на противоположных стенах, а на крыше требуется не менее двух (лучше четыре) форточек, расположенных по двум скатам кровли.

Вентиляция теплицы осуществляется отворением фрамуг-форточек, общая площадь которых должна быть не менее 15% от всей площади светопроницаемого ограждения. Проёмы-форточки устраиваются в кровле и боковых стенах, в случае с жёстким покрытием ограждения фрамуги должны фиксироваться в распахнутом положении, если ограждение плёночное — закатываться в трубочку и фиксироваться, для удобства на нижнюю часть плёночного ограждения в местах его периодического открытия стоит закрепить округлые деревянные планки.

Оптимальным решением вопроса с проветриванием теплицы будут распашные форточки на скатах кровли и жалюзи на стеновых фрамугах с ручным или автоматическим переключением положений «открыто» и «закрыто». Вентиляционные жалюзи на боковых стенах удобны по нескольким причинам: их створки не препятствуют внутренним работам, т.к. не перекрывают пространства при открытии; в холодный сезон они позволят экономить тепло, при этом обеспечивая небольшой приток свежего воздуха; с ними открытие форточек на крыше не вызовет резких порывов ветра внутри теплицы.

Особенно удобна автоматическая вентиляция теплиц — оснащение фрамуг пневматическим или гидравлическим поршнем. Принцип его действия прост: при подъёме температуры внутри теплицы до определённого уровня, внутри поршня повышается давление и, выдвигаясь, он приоткрывает форточку. Понижение температуры вызывает обратную реакцию и форточка самостоятельно закрывается. Требуется настройка хода поршня с тем, чтобы фрамуга открывалась на необходимый угол с последующим плотным закрытием.

Целесообразно установить над входной дверью вытяжной электровентилятор, рассчитав его мощность по площади теплицы — 1,2 м³/мин. на каждый м² площади. Влагозащищённость электрического вентилятора должна быть не ниже IP 44, а его сторона, обращённая наружу — иметь автоматически закрывающиеся при отключении жалюзи. Помните, что уровень влажности в тепличном помещении достаточно высок! Будет удобно, если электровентилятор оснащён настраиваемым датчиком температуры, управляющим его включением и отключением. Впрочем, можно встроить управляющий его работой переключатель в одну из автоматически открываемых фрамуг и тогда вентилятор будет включаться и отключаться одновременно с открытием-закрытием фрамуг-форточек.

Сам собой напрашивается способ вентиляции теплицы через входную дверь, но этот проём не подходит в полной мере, т.к. слишком сильный и резкий порыв ветра, идущий через него, может повредить тепличным культурам. Если всё же входная дверь используется для вентиляции, необходимо оснастить её створку надежным фиксатором, препятствующим открытию нараспашку под порывами ветра.

Отопление теплиц

В холодный сезон от обогрева теплицы никуда не уйти, разве что прекратив её эксплуатацию. Основная сложность этого вопроса заключается в естественной конвекции воздуха — более тёплый воздух будет подниматься наверх, быстро охлаждаться при контакте со светопроницаемым ограждением теплицы и опускаться к грунту уже холодным, т.е. нагрев воздуха малоэффективен, ведь требуется подогревать грунт, а он будет лишь охлаждаться.

Поэтому зимние теплицы лучше оборудовать по стеллажной методике выращивания культур, отказавшись от закрытого грунта. Стеллажи с растениями можно отапливать электрическими, газовыми и инфракрасными обогревателями.

Достоинство электроэнергии в удобстве её доставки и экологической чистоте, недостаток — в стоимости. Для отопления теплиц можно использовать тепловые вентиляторы, эффективные для быстрого прогрева воздуха, единственно их нельзя направлять прямо на растения. Обогрев стеллажей и лотков с рассадой удобно производить электрическими панелями с теплоизлучением — их конструкция содержит нагревательные элементы, закрытые с обеих сторон алюминиевой плёнкой, встроенный терморегулятор поддерживает определённую температуру. Вообще наличие терморегулятора и термостата в любом электроприборе для обогрева теплиц весьма удобно, поскольку владельцу практически не приходится следить за их работой.

Воздушное отопление внутреннего периметра теплиц с помощью газа устроено так — воздух нагревается в месте установки нагревательного прибора, работающего на природном газе, затем направляется по воздуховодам в тепличное помещение. Удобства этого способа отопления в высоком КПД газовых котлов, их полная автоматизация, отсутствует потребность в укладке труб отопления. Недостаток воздушного способа отопления — быстрое иссушение воздуха, потребность в дополнительном его увлажнении.

Исключением среди воздушных нагревательных приборов будут инфракрасные излучатели. Они работают от электроэнергии и являются сравнительно новыми приборами обогрева в мире. Преимуществ у инфракрасного отопления несколько: абсолютная экологичность, высокий КПД и, что немаловажно, отсутствие эффекта иссушения воздуха. Принцип действия этих обогревателей основан на нагреве не воздушной массы, а предметов в зоне излучения электроприбора. Инфракрасные излучатели бесшумны и не мешают работе в теплице, поскольку размещаются на потолке. По уровню электропотребления они более экономичны, чем обычные электронагреватели, хотя и стоят дороже.

Грунтовые теплицы можно обогревать водяным и электрическим отоплением, в обоих случаях теплоносители углубляются в грунт на глубину от 0,4 м. Сначала укладывается песчаный слой дренажа толщиной 0,3 м, затем электрические нагревательные кабели или отопительные трубы из металлопластика с шагом от 0,3 м, поверх насыпается полуметровый слой грунтовой смеси. Вода для трубопроводных систем отопления нагревается в газовом котле, выведенном в котельную за периметр теплицы — ему необходима вытяжная система, которую не совсем удобно встраивать в светопроницаемое ограждение. Циркуляция тёплой воды обеспечивается водяным насосом.

Одного контура для водяных систем отопления будет недостаточно, более того, в каждом из контуров требуется разная температура воды. Температура системы подогрева грунта не должна превышать 40°С, иначе будут сохнуть корни растений. А в отопительных ярусах, расположенных на удалении от грунта, температуру выставляют в пределах 60–65°С.

Дачные теплицы небольших размеров можно отапливать подключением к контуру отопления самой дачи, при достаточной мощности основного котла отопления. Соединяясь с основным контуром отопления через пластинчатый теплообменник, упрощающий регулировку и изолирующий отопительные контуры здания и теплицы, на глубине от 1,5 м прокладывается теплотрасса из металлопластиковых труб, уложенных в бетонные каналы с гидроизоляцией, заполненных керамзитом для теплоизоляции. Но если отопительные потребности не были заложены в параметры основного котла отопления при проектировании дачи — лучше отказаться от идеи подключения дополнительного контура и установить отдельный отопительный котёл для теплицы.

рмнт.ру