Главной технической задачей тепличного бизнес-хозяйства является круглогодичное обеспечение оптимальных климатических условий для выращивания овощей. Иначе говоря, теплицы должны обеспечить искусственный климат в соответствии с требованиями агротехники.
При этом климатическая и агрокультурная оптимизация, достигаемая в теплицах, в разы интенсифицирует производство, что позволит получать с единицы площади урожай, значительно больший, чем на открытом грунте, и, главное, круглогодично.
Конструктивно современные малые промышленные бизнес-теплицы имеют общие особенности – это, как правило, галерея с двухскатной крышей или полуцилиндр, с дверью на фасадной стороне. Могут комплектоваться формугой, форточкой для вентиляции. Высота – в человеческий рост или чуть выше. В отличие от традиционной формы, в виде стеклянного домика, полуцилиндрические теплицы лучше справляются со снегопадом, сильным боковым ветром, удобнее моются, проще изготавливаются и монтируются.
Впрочем, тепличный бизнес, как сельскохозяйственная система, - далека от совершенства. Наиболее оптимальными, с точки зрения поглощения солнечной энергии, считаются односкатные теплицы (гелеотеплицы), но их большим минусом является неравномерность освещения в разные часы и времена года. Впрочем, недалек тот день, когда бизнес-теплицы, в борьбе за энергосбережение, будут вращаться вокруг собственной оси, подстраиваясь за траекторией солнца. Поэтому часто людям, впервые задумавшимся о том, как открыть успешный тепличный бизнес, знающие товарищи рекомендуют задуматься над инновациями.
На сегодня самой большой проблемой в овощеводстве на закрытом грунте являются системы искусственного климата, прежде всего, отопления и освещения. Высокая цена, которую требует отопительные системы, могут свести на «нет» саму идею бизнеса на теплицах.
В нашей стране изготовляют и используются различные системы отопления – газовое, водяное, инфракрасное. Последние считаются наиболее предпочтительными, поскольку имитируют солнечное освещение в инфракрасном спектре. Ну а выбор способа отопления, как правило, связан с климатическими зонами.
Три брата – акробата: стекло, пленка и сотовый поликарбонат
Когда-то единственным материалом, пропускающий солнечный свет, необходимый растениям для фотосинтеза, было стекло – материал, увы, очень хрупкий и тяжелый. На протяжении почти двух веков именно стеклом покрывали, вначале, оранжереи для выращивания цветов, а потом и промышленные теплицы. Для этого приходилось строить достаточно мощные металлоемкие конструкции, тень от которых занимала до 15% тепличных площадей. К тому же стеклянные витражи легко разрушаются градом и сильным ветром.
В настоящее время в теплицах альтернативой стеклу являются сотовый поликарбонат и пленки из полиэтилена. Известно, что панели из сотового поликарбоната способны выдержать удар двухсантиметровой ледяной градинки, летящей со скоростью ураганного ветра (30 метров в секунду). К другим достоинствам сотового поликарбоната относят его конструктивные свойства – пластичность, легкость, прочность, что позволяет возводить легкие конструкции теплиц без ущерба надёжности. Некоторые сорта поликарбоната способны выдержать нагрузку до 60 килограмм на квадратный метр, что весьма актуально зимой.
Подмосковный фермер Михаил так оценил прочность сотового поликарбоната: «4-х миллиметровый материал настолько прочен, что при пролете в 1 метр снеговую нагрузку Подмосковья выдерживает с многократным запасом».
Это же в какой-то мере распространяется и на пленки из специального полиэтилена, которые, хоть и уступают поликарбонату по прочности, но зато значительно дешевле его. Однако низкие эксплутационные качества плёнки, прежде всего малый срок службы (до 3-лет), порой сводят на «нет» дешевизну покрытия. Кроме того, обычная пленка в холодные ночи «плачет» даже летом, а 4 миллиметровый сотовый поликарбонат не уступает по теплозащите современным стеклопакетам, которые устанавливают в металлопластиковые окна.
Но, справедливости ради, следует сказать, что новая трехслойная специальная светостабилизированная воздушно-пузырчатая пленка имеет внутреннее покрытие антифог от образования конденсата. Благодаря наличию, в пленке воздушных пузырьков значительно, на порядки, улучшены её термозащитные свойства.
Именно легкость и прочность новых этих материалов оказали влияние на упрощение конструкции теплиц, что сказалось на количестве пропускаемого солнечного света (тень в новых теплицах не превышает 6. Ну а европейская аграрная ассоциация, хоть и с оговорками, оценивает увеличение урожая в теплицах пропорционально сокращению тени.
Плюс к этому изменяется качество солнечного света, проникающего в теплицы сквозь полимерные материалы. При активном солнце полиэтилен, в отличие от стекла, работает, как светофильтр, пропускающий свет с длинной волной, более 5000 нм. Это самый ценный спектр солнечного света – инфракрасное излучение, которое, собственно, и способствует парниковому эффекту. Известно, что эти лучи крайне необходимы для нормального опыления насекомыми выращиваемых культур. Напротив – волны, длиной менее 390 нанометров, находящие в спектре ультрафиолетового излучения и являющие самыми опасными для растений и человека, задерживаются поликарбонатом почти на сто процентов.
Простые советы: установка теплицы
Оказывается, от того, как будет произведена установка, зависит успешность бизнес-идеи с теплицей. Как правило, при установке теплицы фермеры, дачники, овощеводы ориентируются на некоторые архитектурные понятия – параллельно или перпендикулярно дому, забору, дороге и т.д. Однако, существует определенный порядок, как ориентировать теплицы относительно сторон света.
Если теплицу разместить фасадами на север или юг, а светопрозрачные скаты – соответственно – на восток и запад, то эта ориентация получила название «меридиональной». Если же скаты смотрят на север и юг (перпендикулярно меридиональной установки теплицы), то ориентацию называют широтной. Считается, что на территориях, севернее 60° северной широты наибольшая эффективность достигается при широтной ориентации, южнее – меридиональная. Кроме того, надо делать поправку на розу ветров, если таковая имеется, таким образом, чтобы ветер «дул» на фасады; и, естественно, надо учитывать расстояния между ближайшими строения и деревьями, чтобы тень от них не падала на теплицу.
Огурец — царь-овощ
Для теплиц разработаны следующие методы выращивания овощей: грунтовой, на тюках из соломы, субирригационный (или методом подтопления), гидропоника и др. Однако, кроме общепринятого грунтового способа на естественных или искусственных грунтах, прочие агрокультуры в российских теплицах применяются крайнем редко, скорее относятся к экзотике и к предмету лабораторных изысканий.
Самое широкое распространение получило применение в теплицах (в основном для огурцов) органо-минерального грунта – смеси торфа (1/2 объемная часть), с песчаной почвой (1/4 объемная часть) и навозного компоста (1/4 объемная часть). Для его обеззараживания, грунт плотно накрывают термостойкой пленкой, и течение 10 часов обрабатывают паром – так, чтобы смесь прогрелась до 70 С.
Кстати, именно огурцы, как агрокультура, пользуются особой популярностью, как у российских овощеводов, так и потребителей. Считается, и не без оснований, что огурцы наиболее урожайная и рентабельная культура. Они быстро растут, не столь требовательны к свету и, главное, могут выращиваться практически на всей территории страны, за исключением самых северных широт. Поэтому в зимне-весеннее время огурцы занимают львиную долю в теплицах – до 90 %. Летом их обычно выращивают на открытом грунте.
Некоторое время назад огурцы в большинстве случаев высаживали в начале января, теперь «продвинутые» овощеводы высаживают их в первой декаде декабря. Правда, для этой цели они используют новые гибриды партенокарпического (образуют плоды без опыления) огурца, такие как F 1 Кадет и F 1 Раиса. Для подкормки благоприятным оказалось применение удобрений, из которых в первую очередь необходимо выделить чилийское «Спидфол Амино».
Здесь следует сказать, что выращивание других культур в российских теплицах затрудненно техническими проблемами, прежде всего, климатическими. Голландцы – лидеры овощеводства на закрытом грунте – считают, что самое главное – это идеальный искусственный климат и правильный полив.
Поддерживать в теплицах условия, благоприятные для тех или иных овощей (по влажности, по свету и т.д.), в России (когда на улице пасмурно почти всю зиму и – 30 градусов Цельсия, а в теплице требуется яркий свет и + 28 градусов Цельсия) порой – просто невозможно. Либо это чревато очень высокой себестоимостью конечного продукта. Поэтому, собственно, огурец и стал царь-овощем.
Конкурировать с Европой, где климат очень мягкий и зимой достаточно много солнечных дней, российским овощеводам будет очень трудно. Поэтому будущее за успешными научными разработками в области альтернативной энергетики, новых светопрозрачных материалов, селекции и гидропоники.
P.S. Электрическая энергия и углеводородное сырье, необходимые для отопления теплиц, будет только дорожать. Очевидно, рано или поздно овощеводы на зарытом грунте столкнутся с этой проблемой, причем лоб в лоб – очень остро. Вопросы, как аккумулировать солнечную энергию летом, чтобы отдать её зимой – очень скоро станут самыми актуальными. Западные ученые считают, что самым эффективным и экологически чистым является метод преобразования солнечной энергии в водород с последующим его хранением в специальных резервуаров.