Текст книги "Бизнес-план по выращиванию гиацинтов"

Экологические факторы в жизни цветочных растений

Важнейшими экологическими факторами, влияющими на цветочную продукцию, считаются: свет, тепло, воздух (его состав и движение), влага (влажность почвы и воздуха), почва (механический и химический состав).

Свет. Способы регулирования светового режима

От освещенности зависит:

● ассимиляция углерода и выделение кислорода;

● процесс фотосинтеза;

● скорость роста растений;

● время наступления и степень цветения и плодоношения.

Цветочные культуры, используемые для выгонки, происходят из разных географических широт земного шара и приспособились к различному световому режиму, поэтому при выращивании в теплицах необходимо учитывать биологические особенности каждого из них.

По отношению к свету растения подразделяются на три основные группы: светолюбивые, тенелюбивые и теневыносливые.

Светолюбивые растения предпочитают открытые места, сильное затенение действует на них угнетающе. Тенелюбивые растут в условиях слабой освещенности и не выносят сильного света. Теневыносливые растения имеют широкую экологическую амплитуду по отношению к свету. Они предпочитают освещенность, близкую к полной, но приспосабливаются и к слабому свету. Это распространенная и очень пластичная группа цветочных растений.

В условиях умеренного климата не только зимой, но весной и осенью света для нормального роста и развития цветочных растений оказывается недостаточно. Его можно компенсировать применением светокультуры и электроподсвечивания. Однако при светокультуре необходимо строго регулировать температурный режим декоративных растений, обеспечивать своевременный полив и подкормку удобрениями.

Для нормальной жизнедеятельности растений большое значение имеет не только интенсивность света, но и продолжительность освещения (фотопериодическая реакция). В этом плане различают три группы: растения короткого дня, длинного дня и нейтральные. К первой группе в основном относят субтропические и тропические растения (перилла, хризантема, канна, георгин, настурция, космея, сальвия и др.),

Для растений короткого дня продолжительность дневного освещения должна быть 10…12 ч, а для растений длинного дня – 12…14 ч и более – это растения умеренного климатического пояса (астра, анютины глазки, бальзамин, василек, гипсофилла, гладиолус, гортензия, годеция, дельфиниум, ирис, кларкия, колеус, кореопсис, левкой, львиный зев, ноготки, мак восточный, рудбекия, цинерария и др.).

Нейтральные растения (аспарагус, бархатцы, лилия, наперстянка, тюльпан, цикламен, циния и др.) зацветают при любой продолжительности дня.

Искусственное освещение может применяться либо при высокой интенсивности облучения в течение короткого времени, либо при низкой интенсивности облучения более длительное время. Практикой доказано, что второй метод приводит к лучшим результатам.

Чтобы достигать максимальных показателей, факторы окружающей среды, такие, как температура, влажность, минеральное удобрение, углекислый газ и т.д., должны быть также сбалансированы.

Периодичность искусственного излучения можно строить различными способами.

Можно продлевать день, в то время при наступлении сумерек на определенное время как бы «прерывать» ночь, включая ночью освещение на короткие периоды.

Второй метод экономически более оправдан, принимая во внимание потребление энергии. Если искусственное освещение назначается для ускорения роста растений, то рекомендуется облучать низкой интенсивностью через короткие промежутки времени. Лучше всего для этих целей использовать лампы накаливания при помощи рефлектора.

При этом ночь разделяется на периоды света и темноты, причем время освещения составляет от 20 до 30% времени. Циклы эти необходимо повторять через 30 минут. Растение реагирует таким образом, как будто бы свет горит постоянно.

При планировании освещения должны ставиться такие приоритеты:

оптическое выполнение,

оптический комфорт,

визуальная обстановка

их взаимное взаимодействие.

Оптическое выполнение находится на тонком балансе между уровнем освещения и ограничением ослепления, оптический комфорт – это гармоничное сочетание освещенности и цветопередачи, визуальной обстановкой светлой краской показывают общий вид, затеняя качество, что также осветительная установка должна проектироваться индивидуально.

В определенных случаях, например, при выращивании хризантем, возникает необходимость сокращения продолжительности светового дня.

Управляемая технология для таких культур короткого дня, как хризантема, включает периодическое затемнение теплицы.

Рис. 6. Система притенения:

1 – электропривод (а – трос, б – барабан, в – передвижной вал);

2 – беговая дорожка;

3 – беговое колесо;

4 – ведущее колесо;

5 – штора.

Тепловой режим. Система отопления теплиц

Процессы жизнедеятельности (фотосинтез, транспирация, газообмен, дыхание) любого растения нормально осуществляются лишь при определенном тепловом режиме, который зависит от количества тепла и продолжительности его действия.

В разных широтах земного шара тепловые условия неодинаковы, что в значительной мере обусловливает географическое распределение растений и их отношение к фактору тепла. На протяжении сезонного роста и развития потребность цветочных растений в тепле различна: на ранней стадии, когда образуются только вегетативные органы, она незначительна, а в период цветения и созревания семян и плодов растения нуждаются в большем количестве тепла. У многих видов растений наиболее высокая интенсивность роста наблюдается при температуре воздуха от 15 до 30…35 °С. Длительный избыток или недостаток тепла приводит к резкому замедлению или прекращению роста растений, а иногда и к их гибели.

Растения защищенного грунта подразделяются на:

теплолюбивые. Теплолюбивыми являются тропические, некоторые субтропические и выгоночные декоративные растения. Их содержат в оранжереях при температуре 14… 20 °С и выше. Однако в зимний период они успешно произрастают и при более низких температурах, так как многие из культур находятся в состоянии покоя и процессы их роста замедляются либо временно прекращаются. В связи с этим потребность в тепле, по сравнению с летним периодом, снижается.

умеренные.

Условно растения защищенного грунта можно разделить на три группы:

растения холодных оранжерей – рододендрон, лавр, аукуба, самшит, падуб, аспидистра, хлорофитум, бересклет японский и др.; содержат при температуре 3…8 °С;

растения умеренных оранжерей – пальмы хамеропс и финиковая, араукария, жасмин, опунция, драцена, иглица и др.; выращивают при температурном режиме 8… 14 °С;

тропические растения – орхидея, кокосовая пальма, панданус, папоротники, бромелия, ананас и др.; содержат при температуре 14…25 °С. Представители этой группы при более низких температурах страдают от недостатка тепла, заболевают и нередко гибнут.

Встречаются виды, которые успешно произрастают как в теплых, так и прохладных оранжереях (алоэ, фикус, аспидистра, драцена, кливия, филлокактус, эпифиллюм и др.).

Наблюдения показывают, что при резком нарушении теплового режима растения не цветут вовсе или зацветают в более поздние сроки, что значительно снижает их декоративный эффект, поэтому тепловой режим в защищенном грунте необходимо постоянно регулировать, используя отопительную систему, проветривание, притенение, опрыскивание и кондиционирование.

Система отопления теплиц.

Рис. 7. Принципиальная схема отопления:

1 – задвижка с электроприводом;

2 – трехходовый смесительный клапан с электроприводом;

3 – циркуляционный насос;

4 – калорифер;

5 – трубы обогрева;

6 – подающая магистраль;

7 – магистраль обратной воды.

В себестоимости оранжерейной продукции около 40 % составляют расходы на обогрев. В современных теплицах вопросу энергоэффективности уделено значительное внимание, для остальных рекомендуется прибегнуть к следующим приемам.

Для уменьшения теплопотерь применяются:

1) двойное остекление боковых ограждений;

2) герметизация гребневых стекол;

3) прокладки для фрамуг;

4) тепловая изоляция цоколя.

Рис. 8. Поперечное сечение:

1 – двойное боковое остекление;

2 – теплоизоляция цоколя;

3 – щебеночное основание;

4 – бетонированный пол.

Водный режим. Способы полива. Организация поливо-подкормочной системы

Это важнейший экологический фактор всего живого на земном шаре. Вода:

1) необходима для процессов обмена веществ растительного организма со средой,

2) является материалом при фотосинтезе,

3) является растворителем минеральных веществ.

4) в процессе испарения воды листьями (транспирации) регулируется температура растений, предохраняя их от перегрева.

5) является составной частью растительного организма (30…95 %).

Вода поступает в растение через корневую систему и листья, поэтому опрыскивание играет положительную роль в жизни цветочных культур.

Большинство декоративных травянистых растений лучше растет при влажном субстрате (60… 80 % от полной влагоемкости).

В целях создания наиболее благоприятных условий для роста цветочных культур необходимо осуществлять комплекс агротехнических мероприятий, обеспечивающих сохранение почвенной влаги:

● рыхление и мульчирование почвы,

● притенение,

● удаление сорняков,

● полив,

● опрыскивание

● дождевание.

В защищенном грунте водный баланс значительно влияет на состояние растений.

Избыток воды в почве вытесняет кислород, почва закисает, корни загнивают и отмирают, что ведет к заболеванию и даже гибели растений.

Потребность растений в воде определяется их общим состоянием, мощностью корневой системы и внешними условиями: температурой и влажностью почвы, воздуха, интенсивностью освещения и т.д.

По отношению к влаге растения делятся на следующие группы:

гидрофиты – типично водные растения – погруженные и с плавающими листьями (кувшинка, кубышка, циперус);

гигрофиты – растения избыточно увлажненных местообитаний с высокой влажностью воздуха и почвы (многие виды тропических и субтропических папоротников, антуриум, аспидистра, фикус);

мезофиты – растения, произрастающие в средних условиях увлажнения (роза, астра, гвоздика, бархатцы, петуния, цинния и др.);

ксерофиты – растения сухих местообитаний, способные переносить длительный недостаток воды в почве и сухость воздуха (кактусы, агава, алоэ, эхеверия, молодило, седум).

Норма полива растений зависит и от фазы развития. В период интенсивного роста и цветения он должен быть обильным, а в период покоя – умеренным. В современных крупных оранжерейных хозяйствах устанавливаются наиболее оптимальные нормы полива и опрыскивания цветочных растений. Это осуществляется с помощью автоматических устройств, работающих по сигналам датчиков влажности почвы и воздуха. В бесстеллажных теплицах и оранжереях растения поливают с помощью дренажных труб, размещенных в корнеобитаемом слое почвы.

Для полива оранжерейных цветочных растений используют чистую воду комнатной температуры с учетом содержания в ней растворенных солей. Водопроводную воду перед поливом отстаивают, чтобы соли железа и извести осели на дно. Для полива орхидей и папоротников лучшей является дождевая или снеговая вода. В открытом грунте, как в цветочных хозяйствах, так и на цветочных клумбах, водный режим растений хорошо регулируется поливом из различных разбрызгивающих устройств, подключенных к водопроводной сети.

Правила полива.

На начальных этапах роста растений достаточно увлажнять корнеобитаемый слой грунта, не допуская при этом его переувлажнения.

При поливе самоопыляющихся или подверженных заболеваниям растений влага не должна попадать на них.

Полив не должен размывать корней.

В пасмурную погоду поливные нормы и кратность полива нужно резко сокращать.

В поливной воде не должно быть вредных примесей.

Качество поливной воды важно учитывать при проектировании. Поливную воду следует проверить на содержание солей кальция, магния, натрия, хлора, бора и тяжелых металлов, а также сульфатов и фтора. В поливной воде должны отсутствовать природные органические кислоты, соединения фенола и различные примеси. При использовании воды с высоким содержанием железа наблюдаются ожоги и побурение растений.

Способы полива:

1. Трубчатая поливо-подкормочная система.

Прокладывается в теплицах с грунтовыми грядами, где выращиваются розы, гвоздика, хризантема и др. Жидкость подается под давлением.

Для подачи в систему питательных растворов применяется растворный узел с автоматическим дозированием.

Рис. 9. Трубопроводы:

– магистральный; 2 – распределительный; 3 – подводящий пластмассовый; 4 – магнитный клапан; 5 – форсунка; 6 – вода (питательный раствор).

Схема растворного узла

Рис. 10. Растворный узел:

– резервуар для растворения удобрений; 2 – смесители; 3 – емкости для дозировки компонентов; 4 – бак с рабочим раствором; 5 – фильтр; 6 – насос для заполнения емкости 3; 7 – дозировочный насос; 8 – магистральный трубопровод системы.

2. Капельный полив.

Метод, позволяющий дозировать подачу влаги и питательных растворов непосредственно в контейнеры (горшки) или гряды с малообъемными субстратами. Другие преимущества: низкое давление (до 1 кгс/см²), минимальный расход воды и удобрений по сравнению с поливом через форсунки, точность.

Основная часть системы – капельница.

Дополнительные устройства: пластмассовые муфты и соединители, растворитель удобрений, дробилка и т.д.

Рис. 11. Принцип действия капельного полива:

1 – пластмассовая разводящая труба;

2 – капельница;

3 – опора;

4 – направляющая трубочка.

Рис. 12. Общая схема системы:

1 – резервуар; 2 – фильтр; 3 – насос; 4 – магнитный клапан; 5 – капельница; 6 – пластмассовый разводящий трубопровод; 7 – вода.

Рис. 13. Система с дозатором:

1 – дозатор (а – головка, б – резервуар); 3 – регулятор давления; 4 – магнитный клапан; 5 – капельница; 6 – пластмассовый разводящий трубопровод; 7 – вода.

3. Капиллярная система полива. Эта система используется при выращивании большого количества разнообразных растений в горшках, особенно если нет возможности весь день наблюдать за теплицей. Этот способ орошения основан на действии капиллярных сил увлажненного песка – вода поднимается через узкие пространства между частицами песка и через дренажное отверстие поступает в горшок. Дно стеллажа выстилают прочной синтетической пленкой и заполняют отмытым песком на высоту 5 – 8 см. Можно использовать также специальные поддоны или кюветы. Поверхность песка постоянно поддерживают во влажном, но не переувлажненном состоянии с помощью лейки или автоматического устройства. Простейшее устройство представляет собой перевернутую бутылку с насадкой, закрепленную в держателе, из которой вода поступает непосредственно в песок или соединительный водосток. В более автоматизированной системе напорный резервуар с насадкой подсоединен к системе центрального водоснабжения, и песок увлажняют через пропускной клапан. Горшки с растениями вращательными движениями вкручивают в песок на глубину около 3 см так, чтобы песок забился в дренажное отверстие или дырки и соприкасался с почвой. Вместо песка можно использовать так называемый капиллярный мат, влажность которого поддерживают тем же способом. Однако со временем он зарастает сине-зелеными водорослями и требует тщательной мойки или замены.

4. Система дождевания в защищенном грунте.

Рис. 14. Системы дождевания:

а – разомкнутая система верхнего расположения;

б – замкнутая система расположения под гребнем оранжереи;

в – разомкнутая система нижнего расположения;

г – замкнутая система нижнего расположения;

д – замкнутая система верхнего расположения;

1 – трубопроводы;

2 – насадки

Регулирование влажности воздуха.

Используют туманообразуюшие установки с форсунками. Они работают под давлением в диапазоне 5 – 10 кгс/см². Разводящие трубы монтируются в верхней зоне теплицы. В них с помощью магнитных клапанов кратковременно подается вода. В форсунках происходит ее мелкодисперсный распыл, что гарантирует быстрое испарение. В результате одновременно повышается влажность воздуха и снижается его температура. Поэтому весной и летом установки используют также для предотвращения перегрева теплиц. Они легко автоматизируются.

Рис. 15. Общая схема установки: 1 – магистральный трубопровод; 2 – магнитный клапан; 3 – разводящие трубы; 4 – форсунки.

Воздушно-газовый режим теплиц. Системы углекислотной подкормки

Воздушная среда наземных зеленых растений содержит около 0,03 % углекислого газа и 21 % кислорода.

Кислород нужен для дыхания, а углекислый газ – для фотосинтеза, которые нормально протекают лишь при определенных условиях освещения, влажности, тепла и минерального питания растений. В процессе фотосинтеза в растениях происходит образование органического вещества. От его интенсивности зависит рост и развитие растительного организма. Искусственное увеличение концентрации углекислого газа в воздухе до 0,3 % вызывает ускоренный рост, а более высокие дозы – отравление растений.

Интенсивность дыхания культур зависит от стадии их развития и времени года, освещенности, плотности, влажности почвы и ряда других факторов. Молодые быстрорастущие растения дышат гораздо активнее по сравнению с взрослыми, у которых ростовые процессы затухают. Наиболее сильно дышат прорастающие семена и всходы. В зимний период при низкой температуре все физиологические процессы в растениях, в том числе газообмен и дыхание, приближаются к минимуму.

Процесс дыхания присущ как надземным органам растений, так и подземным. В рыхлой почве создаются благоприятные условия не только для дыхания корней, но и для всей полезной микрофлоры, которая обеспечивает минерализацию растительных органических остатков и повышает плодородие почвы.

Длительное затопление водой участков почвы или ее систематическое переувлажнение зачастую создает крайне неблагоприятные условия для дыхания растений: наступает кислородное голодание. Последнее ослабляет цветочно-декоративные культуры, способствует заболеваниям, а иногда приводит к гибели.

При дыхании растений выделяется значительное количество тепла. В некоторых случаях температура (по сравнению с температурой окружающего воздуха) повышается на несколько градусов. В связи с этим культивируемые растения постоянно нуждаются в притоке воздуха, богатого кислородом. Следовательно, при семенном размножении и черенковании необходимо подбирать рыхлую, воздухопроницаемую почву, а в условиях открытого и защищенного грунта – систематически рыхлить ее.

Источниками концентрированного СО₂ могут быть жидкая углекислота и сухой лед.

При сгорании СО₂ выделяют:

пропан или пропан-бутановая смесь,

природный газ,

керосин.

Получающуюся при этом горячую газовую смесь перед подачей к растениям следует охладить, смешав ее с окружающим воздухом. Охлажденная газовоздушная смесь содержит от 0,6 до 2% СО₂.

Подача СО₂ на весь объем культивационного помещения может осуществляться:

через форсунки, размещенные под крышей;

по перфорированным трубам, идущим вдоль стен;

с помощью вентиляторов, укрепленных на торцах.

Однако эффективность данных приемов невысока: ангарные теплицы слабогерметичны, воздухообмен в них может колебаться от 3 до 18 раз в час. В таких условиях газ улетучивается раньше, чем дойдет до зоны, где располагаются растения.

Наиболее рациональна подача СО₂ снизу, от земли. Распределить его можно с помощью полиэтиленовых рукавов, размещаемых между растениями.

От источников концентрированного СО₂ газ следует подавать к растениям по трубам из полиэтилена высокого давления толщиной 20 – 40 мк, сквозь поры которого он постепенно просачивается в атмосферу.

Газовоздушная смесь из горючих материалов должна поступать через перфорированные трубы (диаметр отверстий 10 мм), изготовленные из полиэтилена низкого давления или полихлорвинила толщиной 100 – 300 мк.

Подкормку проводят в зимне-весенний (февраль-май) и осенний (август-октябрь) периоды без дополнительного освещения растений. Углекислый газ в таких условиях частично компенсирует недостаток света.

При досвечивании подкармливать растения газом можно и в зимнее время, при этом эффект от обоих приемов, по данным отечественных и зарубежных исследователей, возрастает.

Приступают к операции через 1 – 1,5 месяца с начала выгонки роз, когда разовьются настоящие листья, а освещенность в теплице будет составлять около 3 тыс. лк (ее можно определить с помощью люксметра).

Для роз эффективна концентрация углекислого газа 0,1 – 0,3% по объему, или 1,8 – 6 мг в 1 л воздуха (против 0,6 мг при обычном содержании его в атмосфере). Наибольшая прибавка урожая цветов отмечена при 0,1 – 0,2%.

Чтобы достичь концентрации 0,1 – 0,2%, в теплицу площадью 1000 м², высотой по коньку 4,5 м, с 3 – 7-кратным воздухообменом необходимо вводить в час 10 – 12 кг СО₂. Для этого в час требуется 10 – 12 кг жидкой углекислоты или сухого льда, 5 – 6 м3 сжигаемого природного газа, 3,5 – 4 кг пропан-бутановой смеси.

Расход СО₂ может возрасти в 1,5 – 2 раза в теплицах с более интенсивным воздухообменом, что необходимо иметь в виду при расчетах. Однако выгоднее улучшить герметизацию помещений. При подкормке все форточки и двери должны быть закрыты.

Подачу СО₂ следует проводить в первой половине дня, когда фотосинтез у растений протекает наиболее интенсивно.

Продолжительность операции – 3 – 5 ч в день.

Растения начинают подкармливать с 9 ч в феврале-марте, с 8 ч – в апреле, с 7 – 8 ч – в мае-июне. Заканчивают работу в зависимости от температуры воздуха в теплице и световых условий: например, в мае в яркие солнечные дни – около 12 ч, в пасмурную погоду и в теплицах с забеленными стеклами – в 13 – 14 ч.

В жару, когда температура под стеклом поднимается до 30° С и выше, а освещенность – более чем 40 тыс. лк, подачу газа прекращают, так как в этих условиях у роз фотосинтез почти не протекает.

Осенью к подкормке приступают в августе с 8 – 9 ч, в сентябре – с 10 ч и в октябре – с 10 – 11 ч.

Продолжительность подачи газа к концу октября сокращается до 1,5 – 2 ч.

Прибавка урожая цветов от газа, полученного из горючих материалов, больше, нежели от чистой углекислоты.

Для максимального использования потенциала растений необходимо поддерживать в теплицах концентрацию СО₂ на уровне 0,75 – 1,5 %. Особенно это важно при контейнерных и других малообъемных системах выращивания.

Рис. 16. Общая схема обогащения воздуха СО₂:

1 – газовые баллоны или 2 – резервуар СО₂; 3 – магнитный клапан; 4 – газификатор; трубопроводы: 5 – магистральный; 6 – разводящий; 7 – подающий.