Приближается долгожданное лето. Солнце встает рано и целый день освещает вегетарий. Какие проблемы нас ожидают? Рассмотрим все по порядку. Ранним утром, когда солнце низко, еще прохладно, наклон рабочей площади (поверхности) к югу или к юго-востоку обеспечивает очень быстрое прогревание всего вегетария и почвы (если она не затенена листьями растений). Это очень хорошо.

Но солнце поднимается все выше. Его лучи под большим углом падают на поверхность стеклянной крыши и с минимальными потерями (4—5 % на отражение, 5—10 % —из-за запыленности стекла) проникают в вегетарий. Температура повышается, может превысить и 40 °С. Жизнь растений под угрозой. Что делать?

Возможны варианты:

1. Если вы установили рекомендуемую воздушную систему аккумулирования тепла в почве (рис. 6) и работают вентиляторы, то особых проблем нет. Воздух будет охлаждаться, нагревая почву. Если на глубине 40 см температура 32 °С, то урожай помидоров будет в 2—2,5 раза выше и на месяц раньше, а урожай баклажанов повысится в 4 раза. Повышение температуры почвы на 3—4 °С относительно воздуха увеличивает урожайность, например помидоров, на 43 % и ускоряет их созревание на 9 дней.

2. Можно зимой и летом мульчировать почву между растениями кусками черной, серой или бесцветной полиэтиленовой пленки. Это поможет не только бороться с сорняками, но и снизит на 17 % теплоотдачу в воздух. Значит, будет прохладней в теплице. Интересно, что при мульчировании бесцветной пленкой температура на глубине 5 см выше на 0,4—1,7 °С, а черной — лишь на 0,3—1,2 0С, так как она хуже пропускает инфракрасные лучи.

И еще полезное сведение. В 1971 году доказано, что повышение температуры почвы с 12 °С до 16 °С увеличивает на 100 % поглощение ею окиси фосфора (Р2О5). А это — питание для растений.

3. Система аккумулирования тепла работает плохо или на ней вообще «сэкономили».

Придется открыть фрамуги, вентиляционную трубу (рис. 6), устроить сквозняк. Температура понизится, но уйдут влага, углекислота, азот, фосфор. Нужно будет дополнительно поработать (поливать, закрывать, открывать, удобрять...). Но это не самое важное. Главное — снижение урожая в 2—5 раз. А можно и вообще его потерять, если на неделю оставить вегетарий без присмотра. Отсюда вывод: нужно все сделать фундаментально и соорудить систему аккумулирования тепла в почве. Это окупится.

4. Если ожидается очень жаркое лето, будет полезно и эстетично завить вегетарий лианами фасоли. Весной они еще не дотянутся до крыши, а летом защитят ее от излишнего солнечного тепла. Да и урожай фасоли (заменители мяса) значительно увеличится.

Широко распространенное мнение, что яркие солнечные лучи вредны в теплице, глубоко ошибочно. Ведь в тропиках и субтропиках не пустыни, а буйство растительности, джунгли. Если в вегетарии влаги достаточно, а излишнее тепло отводится (желательно в почву), ни в косм случае не забеливайте стекла — иначе овощи будут бледные и невкусные. В них не будет витаминов, зато в избытке мы получим нитраты. Именно этим и отличается продукция из двускатных теплиц.

Полив растений в теплице возможен прямой и косвенный. Прямой — это дождевание, в борозду, подпочвенный и капельный. Косвенный— конденсация влаги при прохождении воздуха по трубам (или шиферным каналам) системы аккумулирования тепла в почве.

Начнем с последнего, при котором полив потребуется очень слабый. Ведь количество влаги, выделяемой из нагретого воздуха в почву, составляет до 4,5 л/кв. м в сутки. Это обеспечит необходимую влажность почвы в огуречном вегетарии. В томатных вегетариях влаги выделяется 2,5—3,5 л/кв. м в сутки. Чтобы конденсат попал в почву, в трубах необходимо сделать перфорацию шагом 10—15 см. Перфорация — это отверстие диаметром 5—10 мм. В случае использования шиферных каналов влага поступает на орошение свободно.

Рис. 7. Система капельного и общего полива, водоснабжения

Но если растения еще небольшие, а влаги недостаточно, желательно проводить и подпочвенный или капельный полив. При таких поливах испарение и теплопотери, связанные с ним, меньше. Если полив осуществляется водой, нагретой солнцем, он полезен вдвойне. Нагретая вода является дополнительным аккумулятором тепла. Чтобы получить такой эффект, внутри вегетария целесообразно сделать простейшую гелиоустановку с баком или бочкой емкостью около 200 л (рис. 6, 7).

Воздушная система солнечного отопления и аккумулирования энергии в почве обладает еще одним преимуществом. При конденсации влаги в виде росы количество связанного азота (NН3, NО3, NO2) в 1—3 раза больше, чем при дождевании. Это было известно еще в 1925 году.

Возможно, что конденсат, получаемый в почвенных трубах теплицы, будет содержать азота еще больше, так как больше аммиака может выделяться за счет органических удобрений, вносимых в почву вегетария. Кроме азотистых соединений, в конденсате содержатся, также в 2—3 раза больше, чем при дождевании, и фосфорные соединения (Р2О2).

Есть еще одна проблема теплицы — влажность воздуха. При организации системы аккумулирования тепла в почве, повышенная влажность воздуха в вегетарии уменьшается интенсивной конденсацией влаги в виде росы на стенках труб. Если влажность воздуха недостаточна, необходим полив дождеванием. Регулировка влажности, особенно ее уменьшение — не самая сложная проблема вегетария.

Очень важно снизить относительную влажность воздуха в ночное время и не допустить выпадения росы на растения, чтобы избежать их заболевания и ускорить плодообразование. Эффективным способом снижения влажности воздуха в зимних теплицах является совместная работа систем отопления и подпочвенной вентиляции.

Дополнительную подкормку растений можно осуществлять водным настоем свежего коровяка (1:10) или куриного помета (1:20).

Затраты на отопление в холодное время года — основные. Они составляют до 80 % от общих затрат на содержание теплицы.

Можно ли здесь воспользоваться солнечной энергией? Можно и довольно несложно. Но как накопить энергию солнца и распределить ее хотя бы в течение суток? Решений много. Среди них нужно выбрать простейшее, но наиболее эффективное.

Есть отрасль науки и техники, занимающаяся вопросами использования солнечной энергии. Это—гелиотехника. В соответствии со стандартными рекомендациями для использования солнечного тепла необходимо приобрести или изготовить систему солнечного нагрева воды и этой водой обогревать теплицу. Часть энергии следует экономить на ночь с помощью теплоаккумулятора (нагреваемые солнечными лучами большие массы камня, воды, бетона и др ) Непосредственно теплоприемником является коллектор (застекленный плоский ящик), где нагревается теплоноситель (вода, реже - воздух).

Такая система очень дорога (более 80 % от капитальных затрат на сооружение). Затраты по ее эксплуатации составляют 40% от общих затрат на обслуживание теплицы.

Нам не подходят и тепловые насосы (холодильники «наоборот»). Их испаритель должен находиться в теплой почве или все в том же солнечном коллекторе, а конденсатор, отдающий тепло, - в теплице. Такая конструкция очень накладна даже для состоятельных людей.

Доступнее иной путь. Ведь вся теплица - это готовый коллектор солнечной энергии. Лучи солнца, попадая внутрь вегетария, не только освещают растения, но и нагревают их, почву, дорожки, заднюю стену, конструкции, которые затем излучают полученную энергию. Но так как их температура низкая ( + 20 ...30 0С), то излучение происходит в длинноволновой, невидимой части спектра - на инфракрасных (ИК) электромагнитных волнах.

Если прозрачное покрытие теплицы (стекло, пленка полиэфирная или иная, но не обычная полиэтиленовая) не пропускает волны такого диапазона, то тепла поступает больше, чем уходит, в том числе через землю, щели, фундамент, конструкции. Температура в теплице повышается. Это и есть парниковый эффект. Но если не предпринять соответствующие меры, то даже зимой, в солнечный день в теплице очень жарко (до 35 °С и выше), а ночью, в мороз, - холодно (до О 0С). В таких условиях растения нормально развиваться не могут.

Есть традиционный путь. Днем рекомендуют открывать фрамуги и проветривать теплицу, а ночью использовать печное, водяное или электроотопление. Кроме трудовых затрат, это требует огромных средств на покупку энергоносителей. Потому-то и останавливаются наши тепличные комбинаты.

Воспользуемся идеей Н. И. Гаврилова, который еще в 50-е годы предложил накапливать излишки тепла в грунте теплицы. Как применить его идею к солнечному вегетарию? С этой целью в почве на глубине около 30-35 см укладываются трубы, желательно тонкостенные диаметром 110 мм и больше из полиэтилена, асбестоцемента, металла. Если для вас это дорого, можно использовать полволны шифера соединив куски шалашиком (рис. 6).

Рис 6. Система воздушного аккумулирования тепла в грунте с принудительной вентиляцией с использованием полиэтиленовых, асбоцементных и металлических труб.

Концы труб с одной стороны выводятся из под земли для воздухозабора, с другой - соединяются в батареи, от которых прокладываются каналы подачи воздуха на северной стене или внутри ее под перекрытие. Канал заканчивается коробом электровентилятором. При включении вентилятора теплый воздух теплицы через воздухозабор проходит по трубам, нагревая; почву вокруг них, далее - по каналам в стене и, подхваченный вентилятором, уже охлажденный, возвращается в помещение вегетария, снижая температуру воздуха в нем до требуемой. Чем интенсивнее поток воздуха и больше подземных воздухопроводов, шире трубы, тем ниже будет температура в вегетарии в жаркий солнечный день.

Ночью, когда солнечная энергия не поступает, воздух, пройдя этот же путь и нагреваясь теплом, аккумулированным в почве, повышает температуру внутри теплицы. Если же температура воздуха и почвы низкая (на улице мороз до —15 °С), то, к сожалению, кроме простых вентиляторов необходимо установить электрокалориферы с вентиляторами. Их можно разместить в любом месте вегетария, соблюдая правила электробезопасности. У таких калориферов не должно быть открытой спирали.

Отапливание—это крайний случай. И то, если в теплице выращивают теплолюбивые растения. Но даже при этом варианте электроэнергии на обогрев затрачивается гораздо меньше, чем без аккумулирования солнечного тепла в почве. А если нет электросети? Тогда нужна «буржуйка», как в первом вегетарии А. В. Иванова в 40-е годы.

Но можно, объединившись с соседями, построить элементарную ветростанцию на 2—4 кВт с генераторами от автомобиля (КРАЗ, КАМАЗ и др.) и стандартными авторегуляторами напряжения для них (имеются в продаже). При ветре вращаются лопасти, вырабатывается электрический ток, которым можно подогревать с помощью ТЭН-ов водоем в теплице (воду в бочке и т. д.). Накопленное водой тепло постепенно отдается объему вегетария. Необходимое условие — соблюдение правил техники безопасности.

При отсутствии напряжения даже для вентилятора в жаркие дни необходимо открыть фрамуги или удалить перегретый воздух через вытяжную трубу в верхней части северной стены вегетария. Но это неэкономно, хотя весной и осенью допустимо.