CC BY
184
поступает, но и весь комплекс минеральных элементов, с которыми данный микроэлемент вступает в антагонистические и синергические взаимоотношения [3].
Список литературы
1. Алексеев, Ю.В. Тяжелые металлы в почвах и растениях / Ю.В. Алексеев. - Л., 1987. - 142 с.
2. Ринькис, Г.Я. Сбалансированное питание растений макро- и микроэлементами / Г.Я. Ринькис, В.Ф. Ноллендорф. - Рига, 1982. - 202 с.
3. Ермохин, Ю.И. Познай свой дом и помоги природе и себе / Ю.И. Ермохин, Э.П. Гужулев, А.Е. Сни-царь. - Омск, 1998. - 264 с.
4. Ермохин, Ю.И. Взаимосвязи в питании растений / Ю.И. Ермохин, А.В. Синдирева. - Омск : Вариант-Омск, 2011. - 208 с.
SUMMARY
A.V. Sindireva, E.A. Skudaeva
Interaction between nickel and trace elements in vegetable and fodder crops
The main condition of normal growth and development of plants is balanced chemical composition. The article shows the result of impact of nickel on correlation of different heavy metals in composition of beetroot, carrot, spring rape and sudanese sorghum plants.
Keywords: trace elements, beetroot, carrot, sudanese sorghum plants, spring rape.
УДК 631.347.8 Д.Н. Алгазин
ПЕРСПЕКТИВЫ ВЫРАЩИВАНИЯ ТЕПЛИЧНЫХ КУЛЬТУР С ПРИМЕНЕНИЕМ АЭРОПОНИКИ В УСЛОВИЯХ СИБИРСКОГО РЕГИОНА
Представлен обзор по проблемам овощеводства защищенного грунта в условиях Сибирского региона, приведен анализ перспективных ресурсоэнергосберегающих технологий, предложено устройство для выращивания растений, рассмотрены перспективы использования технологии аэропоники в сибирских условиях.
Ключевые слова: овощеводство защищенного грунта, аэропоника, ресурсоэнергосберегающие технологии.
В свете реализации положений «Доктрины президента РФ по продовольственной безопасности» и «Стратегии национальной безопасности на период до 2020 г.» Институтом питания СО РАМН установлена среднесуточная норма потребления овощей в России - 380 г, что в год составляет 139 кг. В связи с этим необходимо в Сибирском федеральном округе комплексно развивать овощеводство и переработку этой продукции.
Основой развития отрасли овощеводства защищенного грунта в Сибири является обеспечение населения, в том числе и в северных районах региона, высокопродуктивной витаминной продукцией.
В целом по стране в 90-е годы ХХ столетия площадь зимних теплиц составила 4500 га, в 2000 г. - 2900 га, а в 2005 г. - лишь 2330 га теплиц, т.е. наметилась тенденция сокращения площадей. В настоящее время теплицы с защищенным грунтом в Российской Федерации (2009) занимают 2486 га. По данным Росстата, производство продукции в защищенном грунте снижается. В 2008 г. в сравнении с 2007 г. производство сократилось с 680 тыс. т до
© Алгазин Д.Н., 2014
541 тыс. т, т.е. на 139 тыс. т. В 2009 г. производство составило 595 тыс. т. В то же время потребление не сокращается, а остается на уровне 2,0 млн т в год.
С 1990 г. и по настоящее время отрасль защищенного грунта находится в упадке. Происходит износ основных фондов старых теплиц на 80-85%; идет ежегодное сокращение используемых производственных площадей. Рост стоимости земли в окрестностях крупных городов и повышение энергетических тарифов подрывают экономику тепличных комбинатов, также сказываются недостатки законодательства и государственного регулирования. Сохранилось 1800 га зимних стеклянных теплиц, из них в Сибирском федеральном округе 125,8 га -7% от общего числа. Только 250 га из общего количества можно назвать современными, в Сибирском округе таких теплиц всего 17,8 га.
Значительное сокращение защищенного грунта происходит как в целом по России, так и в Сибирском федеральном округе. Сократились площади теплиц в ООО «Сибагрохолдинг» (г. Омск), ОАО «Черновский овощевод» (г. Чита). По оценке Ассоциации «Теплицы России», около 30% сохранившихся теплиц находятся в глубоко депрессивном состоянии и могут прекратить существование в ближайшие 2-3 года.
В Сибирском федеральном округе площадь зимних теплиц составляет 125,8 га, при этом производится овощей около 50 тыс. т. На одного человека приходится менее 4 кг при медицинской норме - 13 кг (т.е. всего 30%). Ежегодно в регион завозится до 15 тыс. т овощной продукции защищенного грунта из других регионов страны и импортных овощей.
Для максимального обеспечения населения экологически безопасными овощами во внесезонный период необходимо строительство новых современных энергосберегающих теплиц, позволяющих обеспечивать показатели урожайности овощных культур в 2,5 раза выше, чем существующие. Удельный вес стоимости энергоносителей в структуре затрат на производство овощей доходит до 55%, а цены на энергоносители за последние 10 лет возросли в 4,5 раза, в то время как стоимость овощной продукции повысилась лишь на 50%, что является сдерживающим фактором дальнейшего развития тепличных предприятий.
Необходимо предусмотреть расширение отрасли защищенного грунта Сибири за счет нового строительства и технического перевооружения старого парка теплиц на качественно новой основе, с использованием высокотехнологичных сортов и гибридов мировой селекции, высокопродуктивных технологий, машин и оборудования. Актуальна задача сокращения энергопотребления на 35-40% за счет повсеместного использования энергосберегающих инженерных решений и технологий [1].
Одним из перспективных видов энергосберегающих технологий является гидропоника. Различают следующие методы выращивания растений с использованием гидропоники: гидропоника (водная культура); гидрокультура (субстратная культура); аэропоника (воздушная культура); хемокультура (культура сухих солей); ионопоника.
Гидропоника имеет большие преимущества по сравнению с обычным (почвенным) способом выращивания. Так как растение всегда получает нужные ему вещества в необходимых количествах, оно растет крепким и здоровым, и намного быстрей, чем в почве. При этом урожайность плодовых и цветение декоративных растений увеличивается в несколько раз.
Аэропоника - самые высокотехнологичные системы из всех существующих. Аэропоника - процесс выращивания растений в воздушной среде без использования почвы, при котором питательные вещества к корням растений доставляются в виде аэрозоля. Слово «аэропоника» происходит от греческих «аэро» (воздух) и «ponos» (труд). В отличие от гидропоники, которая использует в качестве субстрата воду, насыщенную необходимыми минералами и питательными веществами, для поддержания роста растений, аэропонный способ выращивания растений не предполагает использование почвенного субстрата [2].
По данным исследований ГНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт сельскохозяйственной биотехнологии», использование аэропонных технологий позволяет [3]:
- исключить сезонность в выращивании растений, не зависеть от любых факторов внешней среды;
- получить до 6 и более урожаев в год в зависимости от культуры;
- повысить производительность труда, культуру и уровень производства;
- получить растения, обогащенные необходимыми микроэлементами (селен, кремний, цинк и др.);
- управлять накоплением вторичных метаболитов (биологически активных компонентов) при производстве лекарственных растений;
- исключить использование субстратов;
- сократить расход минеральных удобрений - до 40%;
- экономить воду;
- исключить применение средств защиты растений;
- получить экологически чистую продукцию.
Но существующие аэропонные системы имеют множество недостатков:
- сложность подбора времени цикла орошения и состава раствора для конкретных растений;
- изменение рН в широких пределах;
- низкую надежность;
- зависимость от электричества.
Предлагается усовершенствованный вариант установки (рисунок). Данная установка состоит из крепления растения (зажима) 4, которым растение 6 закрепляется на крышке. Чтобы не повредить зажимом стебель растения и не препятствовать его утолщению по мере роста, применяют мягкие эластичные прокладки, например, из поролона.
При аэропонном выращивании особенно важно позаботиться о поддержании повышенной влажности воздуха в пространстве, окружающем корни, чтобы они не засохли, но при этом обеспечить доступ воздуха к ним. Для подачи воздуха используется вентилятор, который подает воздушный поток 3 в установку. Далее ультрозвуковым генератором 7 производиться водяной пар 1, который подается на корни растения 6. При этом необходимо использовать воду с низким содержанием примесей.
Схема аэропонной установки: 1 - водяной пар; 2 - подающий патрубок; 3 - поток воздуха; 4 - крепление растения; 5 - раствор; 6 - растение; 7 - ультразвуковой генератор пара; 8 - форсунка
Для опыления корней питательным раствором 5, который подают по питательной трубке 2, применяют туманообразующий распылитель (форсунка) 8, с помощью которого 2 раза в сутки в течение 2-3 мин корням подается питательный раствор 5 в виде мельчайших капель. Для увеличения светового дня в данной системе возможно применять светодиодные лампы. Управление процессом подачи питательного раствора и работы парогенератора происходит с помощью таймеров или компьютерных программ.
Использование многоэтажных модулей данных установок позволяет повысить выход готовой продукции с 1 м2 площади теплицы.
Перспективы применения данной технологии в условиях Сибирского региона достаточно широки. Существующие предприятия с изношенным тепличным оборудованием, использующие устаревшие технологии, сегодня уже не конкурентоспособны, а постоянный рост цен на энергоносители и ресурсы заставляет сельхозтоваропроизводителей задумываться о применении ресурсоэнергосберегающих технологий, таких как овощеводство защищенного грунта с применением аэропоники. Проблемой освоения данных технологий являются большие первоначальные материальные затраты, что является сдерживающим фактором широкого распространения.
Список литературы
1. «Концепция развития овощеводства Сибирского федерального округа до 2020 года» // Сайт СОЮЗА СИБИРСКИХ ОВОЩЕВОДОВ (ССО) [Электронный ресурс]. - Режим доступа : союзсибирскиховощеводов.рф.
2. Stoner, R.J. and J.M. Clawson (1997-1998). A High Performance, Gravity Insensitive, Enclosed Aeroponic System for Food Production in Space. Principal Investigator, NASA SBIR NAS10-98030.
3. Аэропонные системы : сайт / ГНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт сельскохозяйственной биотехнологии» [Электронный ресурс]. - Режим доступа : http://aeroponica.su/аeроpоnikа.
SUMMARY
D.N. Algazin
Prospects of growing of glass-cultures with the use of airponics in the conditions
of Siberian region
Review is a presented on the problems of vegetable-growing of the protected soil in the conditions of the Siberian region, an analysis over of perspective conservation of energy and resources technologies is brought, a device is offered for growing of plants, the prospects of the use of technology of airponics are considered in the Siberian terms.
Keywords: vegetable-growing of the protected soil, airponics, conservation of energy and resources technologies.
