Актуальность. Важное значение имеют сезонные (весенние) теплицы, которые обеспечивают овощной продукцией в весенне-осенний период востребованы в коллективно-фермерских, мелко-фермерских, частных и других подсобных хозяйствах. Их значение на текущем этапе развития экономических отношений и преобразований в условиях перехода в капиталистические отношения становятся весьма существенным для сельхозпроизводителей [1, 2, 3, 4]. Актуальность подтверждается пристальным вниманием Путина В.В. и принятием постоянно новых и новых постановлений правительства. В соответствии с «Постановлением Правительства РФ от 14 июля 2012 г. N 717 "О Государственной программе развития сельского хозяйства и регулирования рынков сельскохозяйственной продукции, сырья и продовольствия" (с изменениями и дополнениями 2019 г.)» [1]:
Объект и методы исследования. Для решения поставленной задачи – обогрев теплицы солнечной лучистой энергией (за счет тепличного эффекта) нами принята гипотеза, что при прогреве почвы в летний (жаркий) период теплотой прогретого воздуха нижних слоев почвы возможно продлить срок вегетации и плодоношения растений овощных культур в тепличном устройстве [2, 3], в соответствии с выдвинутой гипотезой были начаты с 2016 года. Для проведения эксперимента была построена теплица для реализации поставленной задачи, где в почву на глубину 1 м были закопаны трубы, по которым подавался теплый (горячий) воздух из верхней зоны теплицы. Кроме указанных мероприятий проводились эксперименты по регистрации температуры и влажности, как основных параметров микроклимата в теплице. Замеры указанных параметров проводились, начиная с 3-й декады февраля и до лета. Для замеров влажности воздуха мы использовали гигрометр.
Температуру фиксировали автоматическими регистраторами, установленными в верхней, нижней зоне теплицы. Регистраторы фиксировали температуру через каждые 10 мин по времени, также и влажность воздуха в теплице.
Обработку результатов экспериментальных исследований проводили с использованием стандартных методик, классических методов статистической обработки массива данных в среде прикладной программы MS Excel.
Результаты исследований. Анализ полученных результатов показывает, что температура в тепличном устройстве имеет знакопеременный характер даже в зимних условиях, например, в феврале 2019 года получены до плюс 20 градусов под козырьком теплицы.
Особо отметим, что для теплицы стандартного варианта температурный режим был неблагоприятный для нашей задачи, т.е. сдвинуть посев на ранние сроки не удается, так как температура внутри помещения теплицы не поднимается и воздух не прогревается в достаточной степени. Такое положение параметров микроклимата в теплице малой высоты на наш взгляд поясняется тем, что зимой 2018-19 гг. снежный покров в условиях Чувашии на участке расположения экспериментальной теплицы местами составлял более 1 м, что не позволяло в достаточном объеме аккумулировать солнечную энергию, в виду малой площади, контактирующей с солнечной радиацией.
В теплице с большей высотой площадь контактирующей части теплицы с значительно больше, что позволяет больше аккумулировать теплоту в виде прогретого теплого воздуха, который подавался соответственно для прогрева почвы в закопанные трубы, а часть внутри теплицы направлялась на поверхность почвы. Такой подход к прогреву почвы в итоге позволило к 1 апрелю прогреть как верхний слой почвы, так и слой для прорастания растений. К моменту посева 01.04.2019 г. в теплице выросли сорняки, а одуванчик имеет глубокие корневые части, следовательно, его рост полностью подтверждает о готовности почвы для холодоустойчивых растений. Мы обращали основное внимание на одуванчики, а именно наблюдали за его ростом, который к моменту посева разросся до 20 см в диаметре.
Ниже представлена график зависимости влажности и температуры воздуха внутри помещения теплицы за период: с 19.02 по 21.02.19 г.
На горизонтальной оси шкала времени; на левой вертикальной оси шкала относительной влажности воздуха в %, и температуры воздуха внутри тепличного устройства. Измерения проводились с помощью регистратора температуры и влажности TZ-temp U03, автоматически фиксирующего температуру и относительную влажность. Соответственно верхние три линии показывают влажность в теплице, а нижние линии изменение температуры в течение суток по разным датам.
Как видно из графика в течение времени с 8 часов утра до 15-16 часов дня температура воздуха
в теплице в верхней зоне выше нуля, что довольно интересно при постоянной минусовой температуре за пределами теплицы в отсутствии солнечного излучения (см табл. 1). Из таблицы видно, что в течение дня солнца не было, т.е. прямой солнечной радиации в открытом виде отсутствует из-за высокой облачности.
Максимальная температура по результатам экспериментов получено до 23 град тепла 19 февраля 2019 года, хотя температура воздуха утром около 7 часов утра была ниже минус 10 градусов, т.е. прогрев происходил довольно интенсивно. В то же время следует отметить, что на улице температура была ниже минус 10 град. Ниже представлены архивные данные по температурным и погодным условиям на 19.02.2019 и 07.03.2019 г. [4].
В 2019 год для условий Чувашии был не очень благоприятным для получение большого объема тепла и его аккумулирования, так как солнечных дней в зимний период было мало в сравнении с другими годами. Даже при отсутствии солнечных лучей температура в теплице поднималась выше нуля. Среднесуточная температура 19.02.2019 составила минус 8,57ОC, т.е. практически все время было холодно.
Такое факт прогрева воздуха при отсутствии солнечных лучей порождает дополнительные вопросы, откуда же берется тепло для прогрева воздуха верхней части теплицы? На наш взгляд этот вопрос требует дополнительных исследований в области тепловых излучений и лучистой энергии, что возможно позволит более шире использовать лучистую энергию и обеспечить высокий уровень экологичности теплиц за счет применения природного тепла.
Очевидно такое состояние изменения температурного режима требует автоматизации включения выключения вентилятора подачи теплого воздуха. Нами в наших экспериментах было использовано реле времени который включал вентилятор в 8 часов утра и выключал в 18 часов дня, что согласовывается с предварительными данными по регистрации температуры воздуха в теплице. Наши предпосылки подтвердили предпосылки о возможности посеять редис и посадить лук-севок 01.04.2019 и получить урожай редиса и лука намного раньше, т.е. 18-23.04.2019.
Выводы. На основе полученных данных в 2019 году впервые в теплице без искусственного обогрева удалось осуществить посев редиса и лука-севка 01 апреля 2019 г. в почву, что позволило получить урожай лука на зелень длиной пера 55 -- 60 см уже 19-20 апреля, а полноценный урожай редиса получили 21-23 апреля 2019 года. При размещении почвы в специальной таре посев можно разместить в верхней зоне и таким образом можно сроки посева продвинуть ещё на более ранние сроки.
Список использованной литературы:
- Постановление Правительства РФ от 14 июля 2012 г. N 717 "О Государственной программе развития сельского хозяйства и регулирования рынков сельскохозяйственной продукции, сырья и продовольствия" Электронный ресурс. Заглавие с экрана. Доступ свободный: https://base.garant.ru/70210644/. Дата обращения 13.02.2019.
- Свешников, А.Г. Перспективный метод поддержания микроклимата теплиц. / А.Г. Свешников, Е.Д. Идрисова, В.В. Белов // Молодежь и инновации: Материалы XV Всероссийской научно-практической конференции молодых ученых, аспирантов и студентов. 2019. - С. 409-413.
- Белов В.В. и др. Тепличное устройство с обогревом почвы / В.В. Белов, Е.Л. Белов, С.В. Белов, Д.В. Лукина, М.В. Белова, А.Ю. Маткин, Р.В. Гасанов // Заявка на патент на изобретение № 2019114890 (028373) от 12.05.2019.
- Погода в Чебоксарах на 19 Февраля 2019. Электронный ресурс. Заглавие с экрана. Доступ свободный: https://pogoda.perm.ru/rus/chuvashskaya_respublika/cheboksary/fevral-2019/19/. Дата обращения 13.02.2019.
Автор: Белов В.В., Гасанов Р.В., 2019