Специалисты утверждают, что люди употребляют в пищу 546 видов овощей. И каждый овощ жизнь свою начинает с маленького семени. Только одни культуры — например, морковь, петрушка — развиваются быстро. А другие — помидоры, огурцы — куда медленнее. Чтобы к осени дать плоды, им надо начать расти задолго до того, как сойдет снег. Вот здесь и приходят на помощь парники, теплицы —
в них семена сеют в конце зимы. К приходу тепла растения не только укореняются, но и поднимают вверх несколько листиков. Затем получившуюся рассаду переносят на поля, где она превращается в плодоносящие кусты помидоров или плети огурцов.
И все было бы хорошо, если бы не одно «но»: рассада стоит слишком дорого. На нее уходит треть, а то и четверть средств, которые нужны, чтобы довести овощи от посева до сбора урожая. Почему?
За рассаду принимаются еще зимой, когда солнечного света не хватает даже крохотным зеленым былинкам. Недостает им, конечно, и тепла. Поэтому конструкторы не поскупились на электролампы — маленькие искусственные солнца. Выполняет электричество и другую работу: оно подогревает почву, создает в помещении весеннюю температуру.
Итак, электричество и освещает, и греет. Это обходится в солидное количество киловатт-часов. А нельзя ли сократить расход электроэнергии в теплицах, не нанося ущерба росткам овощей?
Вопрос этот долгие годы волновал ученых и инженеров. И в 1969 году Г.Е.Кистень и Л.В.Шаповалов из Украинского научно-исследовательского института механизации и электрофикации сельского хозяйства изобрели вертикальные теплицы (авт. свид. №244790).
И действительно, выдуманное украинскими учеными под силу повторить в любой теплице. Судите сами.
Рассада помидоров, огурцов всегда растет на грунте, который, разумеется, лежит горизонтально. На то она и земля, чтобы стелиться под ноги ковром. Разве можно иначе? «Не только можно, но и нужно!» — утверждают изобретатели. А для доказательства своей правоты предлагают мысленно проникнуть внутрь пласта земли, что лежит на стеллаже теплицы. Там мы натолкнемся на электрические токопроводы. Они греют землю. Очень хорошо! Однако корни только-только появившихся ростков занимают самый верхний и тонкий слой почвы, а тепло идет и вглубь, совершенно бесполезно обогревает толстый слой земляной подсыпки и теплоизоляцию. Прогреваемый слой земли в 6-7 раз больше того слоя почвы, в котором обитают корни будущих растений!
А что делается сверху, над рассадой? «Электрическое солнце» — лампы обогрева и освещения тоже усердно греют все вокруг. Причем лишь небольшую часть источаемого ими тепла и света забирают листья растений.
Теперь проделаем оригинальный опыт. Тонкий слой грунта, пронизанный корнями растений, поставим вертикально, так сказать, дыбом. И все сразу изменится. Почему? Сейчас станет ясно.
Но прежде всего: как заставить слой земли толщиной в 2-3 см держаться стоймя, не рассыпаясь?
Очевидно, проще всего засыпать землю в шестигранные пластмассовые соты, подобные пчелиным, только гораздо больше размером. Каждая ячейка в них сквозная и повернута под углом 30-34° к вертикали. Затем эти соты приставляют друг к другу (рис. 1), предварительно проложив между ними водонепроницаемую шлаковату. После этого остается стянуть стенку двумя болтами — и основа вертикальной теплицы есть. Ибо если в ячейки засыпать землю, то она оттуда не высыпается.
Рис. 1. Схема вертикальной теплицы:
1 – ручки; 2 – орошающая трубка; 3 – сотовая основа из пластмассы; 4 – прослойка шлаковаты; 5 – стяжной болт.
Понятно, что подобных стенок можно изготовить сколько требуется для хозяйства. К ним подводят воду (рис. 2). В бетонном полу помещения делают слегка наклонные канавки — тогда избыток воды, пролившейся на рассаду, аккуратно стечет обратно в резервуар и будет готов для повторного использования. Наконец, между стенками на специальных рамках крепят электролампы. Пятая часть выделенной ими энергии идет на освещение зеленых былинок. Остальное превращается в тепло. И при достаточном числе ламп теплица нагревается настолько, что на ночь электричество можно выключать: растениям даже полезно в темноте побыть при более низкой температуре, чем на свету.
Рис. 2. Схема полива:
1 – трубопровод; 2 – орошающая трубка; 3 – лампы; 4 – «стенки» с рассадой; 5 – резервуар; 6 – электронасос.
Попробуйте в ячейки посеять семена помидоров или огурцов. Через 3-4 недели вы получите отличную и, главное, дешевую рассаду. Ведь теперь и свет и тепло даром не пропадают! Весь свет падает на рассаду. А слой земли столь тонкий, что для его обогрева хватает тепла тех же ламп. Необходимость в специальном подогреве почвы полностью отпадает. Расход электроэнергии уменьшается вдвое.
Но дело не только в экономии энергии. Еще важнее то, что электричество приносит в практику сельского хозяйства нечто принципиально новое. Изобретение украинских инженеров впервые в мире превратило землю в теплицах из неподвижно лежащей на стеллажах массы в подвижную. Стенки с землей легко поставить на колеса, после чего их можно отвезти в удобное для рабочих место. Не надо сотни, тысячи раз наклоняться к земле. Все это тоже можно делать в положении, удобном для работы.
Более того, полностью электрифицированные вертикальные теплицы поддаются и автоматизации.
Рис. 3. Сетчатые теплицы с датчиком давления:
1 – рамка с сеткой; 2 – стяжной болт; 3 – ось катков; 4 – датчик.
Для этого надо заменить соты на две обыкновенные сетки (рис. 3). Каждая из них натянута нас свою рамку, а между рамками опять-таки проложена водонепроницаемая шлаковата. Внутрь получившегося ящика засыпали керамзит — специально приготовленные пористые камни, хорошо впитывающие воду. На эту основу высеяли семена. Как известно, так поступают овощеводы, когда выращивают помидоры гидропонным методом. Затем изобретатели у всех вертикальных стенок передние пары колес заменили датчиками давления. Контакты датчиков включили в электросеть, автоматического регулятора полива (рис. 4).
Рис. 4. Автоматический регулятор полива:
Кн1 – кнопка «пуска» и Кн2 – кнопка «стоп» — используются при ручном управлении.
По мере того как растения расходуют залитую в сетки воду и растворенные в ней минеральные соли, абсолютный вес стенки уменьшается. И все сооружение уже не давит на датчик с прежней силой. Если заранее рубильник Вк1 включить, а рычаг для переключения режима работы всей системы П1 перевести из нейтрального в положение «автоматика», то в определенный момент контакт К1 датчика замкнет цепь. Ток проходит через катушку промежуточного реле Р1. Его контакты РI-1 включают магнитный пускатель МП1, который, в свою очередь, замыкает контакты двигателя ЭД1 — электронасос тут же начинает подавать питательный раствор из резервуара в систему. Раствор постепенно заполняет сетку, и она оседает под его тяжестью. Давление на датчик возрастает. И в какой-то момент второй контакт К2 датчика разрывает цепь, отключая насос. Так в вертикальных теплицах рассада сама определяет, когда ей нужно попить и подкормиться.
Рассада, полученная в таких необычных теплицах, обходится вдвое дешевле обычной, «горизонтальной». Новые теплицы успешно испытаны.
| Rabotaite.io.ua - сайт о работе и карьере |
| Бизнес и Работа |