CC BY
73
УДК 631.531.12
ИССЛЕДОВАНИЯ ПРИМЕНЕНИЯ КАССЕТНОЙ ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА РАССАДЫ ОВОЩНЫХ КУЛЬТУР ДЛЯ ОРГАНИЧЕСКОГО ЗЕМЛЕДЕЛИЯ
М. Б. ГАРБА, А.А. ШУПИЛОВ
УО «Белорусский государственный аграрный технический университет», г. Минск, Беларусь, 220023, e-mail: engrbello@bsatu.by
(Поступила в редакцию 14.07.2017)
В органическом овощеводстве широко используются теплицы, в том числе для получения рассады. Укрывной материал играет роль барьера против вредителей и болезней, да еще и обеспечивает более быстрые рост и развитие растений, чем в поле, за счет оптимальных режимов температуры. Кассетная технология получения рассады овощных культур получила широкое распространение в мировой практике. Приведены результаты исследований по определению размера волокон торфяного субстрата для кассетной технологии, применяемого при высеве семян овощных культур. По результатам исследований доказано, что применяемый торфяной субстрат «Двина» для выращивания овощной рассады не соответствует агротехническим требованиям кассетной технологии и установлено, что для заполнения кассет торфяным субстратом длина волокон используемого субстрата должна составлять не более 1/3 диаметра ячеек кассеты.
Ключевые слова: кассетной технологи, органическое земледелие, овощные культуры, рассада, торфяной субстрат, волокон
In organic vegetable production, greenhouses are widely used, including for obtaining seedlings. Cover material acts as a barrier against pests and diseases, but also provides growth and development ofplants faster than in the field, due to optimal temperature regimes. The tray technology for obtaining seedlings of vegetable crops has become widespread in the world practice. We have presented results of research into the determination of the size offibers of a peat substrate for cassette technology used for sowing seeds of vegetable crops. According to the results of research, it has been proved that the applied peat substratum «Dvina» for growing vegetable seedlings does not meet the agrotechnical requirements of cassette technology and it is established that for filling cassettes with a peat substrate, the length offibers of the used substrate should not exceed 1/3 of the diameter of the cassette cells.
Key words: cassette technology, organic farming, vegetable crops, seedlings, peat substratum, fibers.
Введение
Определенный опыт применения высева семян в кассеты для получения рассады накоплен и в Республике Беларусь, однако дальнейшее распространение данной технологии сдерживается значительной трудоемкостью процесса. Высев семян овощных культур в кассеты вручную приводит к потере семян в 2-3 раза [1], снижению качества рассады и невозможности осуществлять все технологические процессы в оптимальные сроки.
Основная часть
Для механизации процесса высева семян в кассеты рядом зарубежных фирм: «Visser» (Голландия), «Mosa» (Италия), «AGRO-PLAST» (Польша), «HAMMAX-VEFI» (Норвегия), «WILLIAMES» (Австралия), «Seed E-Z Seeder» (США) осуществляется производство специальных технологических линий [2]. Применение отдельных образцов данных линий на предприятиях республики свидетельствует о необходимости их совершенствования для адаптации к посевному материалу и производственным условиям предприятий.
Для выполнения однозерного высева семян в кассеты в состав известных технологических линий входят вакуумные высевающие аппараты, имеющие схожий принцип действия, а также оборудование для приготовления субстратов и заполнения ими кассет.
Имеющийся опыт подготовки кассет к высеву семян, свидетельствует о необходимости выработки технологических требований к субстрату, используемому для заполнения кассет перед высевом. В настоящее время, отсутствуют технические условия производства субстратов именно для кассетной технологии получения рассады различных видов овощных культур, так как имеющийся субстрат для гор-шочного получения рассады не всегда отвечает требованиям, необходимым для кассетного способа.
Известно, что в республике на торфопредприятиях осуществляется только добыча торфа и частичная его сепарация, а заправка органическими удобрениями, увлажнение и мелкая сепарация для кассетной технологии не предусматривается. Данные процессы в хозяйствах выполняются вручную, что обуславливает необходимость их механизации. В этой связи в УО БГАТУ была разработана технологическая линия, в состав которой входят: сепаратор-смеситель торфа, удобрение и других добавок, бункер-накопитель с дозирующим устройством, установка высева семян.
При эксплуатации линии должен использоваться субстрат, соответствующий требованиям технических условий на его производство, и пригодный по структуре и фракционному составу для кассетной технологии производства рассады. При приготовлении торфяного субстрата для кассетной технологии в сепаратор-смеситель линии подается дозированное количество воды с добавлением удобрения органического происхождения (древесные опилки, дробленая кора, солома, верховой торф, отходы гидролизной промышленности - лигнин и др.) и осуществляется механическое перемещение до
влажности не более 65 %. Органические вещества обладают хорошей водоудерживающей способностью, они являются упругими при уплотнении и обладают высокой ионообменной способностью [3].
Приведенными исследованиями влажности и влагоемкости субстрата в ячейках кассет объемом 25 и 18 см3 при выращивании посадочного материала с закрытой корневой системой доказано, что неприготовленный торфяной субстрат имеет недостаточную влажность для осуществления высева в кассеты. При таком количестве влаги в субстрате практически отсутствует воздух, что негативно сказывается на росте рассады. При добавлении большего количества влаги будет происходить фильтрация, вымывание питательных веществ из субстрата. Относительная влажность в этом случае находится на уровне 60-65 %.
Рассады овощных культур должны иметь корневую систему, которая расположена равномерно по всему субстратному кубику и имеет геометрически правильную форму для захвата посадочной машиной во время высадки в открытом грунте. Для этого лункообразователь надавливает на торфяной субстрат в ячейках кассеты, вследствие чего образуется углубление в субстрате по центру ячейки для размещения семян. Для размещения семян точно по центр образованных лунок существенное значение имеет длина волокон торфяного субстрата (рис. 1).
Рис. 1 Профиль ячейки кассеты на 144 ячейки
Исследованиями установлено значительное влияния длины волокон используемого субстрата на его уплотнение в ячейках кассеты при надавливании лункообразователем. Зависимости изменения объемной плотности субстрата (р) [4] от длины его волокон с учетом выражения (1) приведены на (рис. 2). Например, при 2-3 мм длины волокон значение объемной плотности субстрата увеличивается: рс - с 15 до 20 г/мм3 (на 20 %).
Рс = (г/мм3)
где М - масса пробы субстрата, г; Ь - длина волокон субстрата, мм; А - площадь сечения пробы
субстрата, мм2.
Рис. 2. График зависимости плотности субстрата от размера волокон В конечном счете уменьшается объемная плотность из-за увеличения длины волокон (от 10 до 30 мм), снижается степень уплотнения. Увеличение длины волокон субстрата с одной стороны приводит к ухудшению равномерности распределения субстрата в ячейках кассеты, а с другой - сопровождается появлением пор, что в свою очередь приводит к снижению водоудерживающей способности и созданию слабой опоры для развивающейся корневой системы рассады.
По результатам исследований установлено, что качество уплотнения субстрата напрямую связано с несущей его способностью и водонепроницаемостью. Причем увеличение степени уплотнения на 1 % ведет к увеличению массы (таблица) и плотности субстрата на 10-20 % (рис. 3).
Послойная масса субстрата в ячейках кассет с объемом 65 см3 и высотой 120 мм (рис. 1а) после уплотнения (замер от основания ячейки)
Высота кассет, мм Уплотненная масса субстрата 60% влажности, г Уплотненная масса субстрата 65% влажности, г Увеличение массы, %
0-20 1,34 1,49 11,19
20-40 2,49 3,33 33,73
40-60 6,27 6,50 3,67
60-80 9,44 12,06 27,75
80-100 16,50 19,11 15,81
100-120 23,97 24,54 23,78
40 60 80 100 120 Высота ячейки, ли
Рис. 3. График неоднородности плотности субстрата по высоте ячейки перед высевом семян в кассеты
Заключение
Проведенными исследованиями установлено, что, для заполнения кассет торфяным субстратом длина волокон используемого субстрата должна составлять не более 1/3 диаметра ячеек кассеты. Рекомендуемый размер волокон для кассеты на 144 ячейки должен составлять не более 5-10 мм.
Данное требование обуславливает необходимость комплектования технологических линий, как правило, оборудованием для приготовления торфяного субстрата для кассетной технологии производства рассады, в состав которых должны входить удобрения органического происхождения, прошедшие специальную подготовку для использования в субстратах для заполнения кассет.
ЛИТЕРАТУРА
1. Аутко, А. А. Производство кассетной рассады овощных, пряно-ароматических, лекарственных и цветочных культур на механизированной основе / А. А. Аутко, П. И. Циркунов, С. Г. Яговдик, А. В.Чекель. // Ассоциация «теплицы России». - 2014. -№ 4. - С. 72-75.
2. Гарба М.Б. Классификация высевающих аппаратов для высева семян овощных культур в кассеты / М. Б. Гарба, А. А. Шупилов, А. Н. Куницкий // Перспективная техника и технологии в АПК: Сб. тезисов Межд. науч. конф. студентов, магистрантов и аспирантов. - Минск. БГАТУ. 2016. - С. 58-60.
3. Организация производственных тепличных комплексов [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://csfm.volgatech.net/eleaming/seyanci/text/acknowledgement.html. - Дата обращения: 21.11.2016.
4. ASTM International. Designation A453-86 (Reapproval 2002) / Annual Book of ASTM Standards. Vol. 04.08.
