ПЕРСПЕКТИВЫ ВЫРАЩИВАНИЯ ТОМАТОВ НА
ЗАКРЫТОМ ГРУНТЕ ПО ТЕХНОЛОГИИ МАЛООБЪЕМНОЙ ГИДРОПОНИКИ
Луценко Н.Е. – аспирантка
Кубанский государственный аграрный университет
Современные требования к выращиванию овощей в защищенном
грунте тесно связаны с резким снижением материальных затрат и более экономичным
уходом за растениями при гарантированном высоком количестве и качестве
производимой продукции. На сегодняшний день этим требованиям удовлетворяет
система малообъемной технологии.
При использовании этой технологии растения растут не на
грядках, а в мешках с питательным грунтом. При этом весь полив и подкормки осуществляются
автоматически с помощью компьютера, а раствор подается дозировано индивидуально
к каждому растению. Программированное минеральное питание растений
высокосбалансированным питательным раствором обеспечивает равномерное
поглощение минеральных элементов и воды, при котором достигается длительная
эксплуатация несменяемого питательного раствора в замкнутом цикле питания.
Применение данной технологии не только позволяет сэкономить средства за счет
пониженного расхода воды, тепла и удобрений, но и защищает растения от
вредителей, а также улучшает экологию, за счет контролируемого дренажного
стока, отсутствия химической дезинфекции грунтов.
Для опыления томатов, выращиваемых по малообъемной технологии,
специально закупаются шмели, произведенные в Израиле.
Выращивание томатов с
использованием малообъемной корнеобитаемой среды позволяет резко снизить
использование тепличного грунта (до 3-х, 4-х раз), рабочей силы, а также
уменьшить расход воды и минеральных удобрений на 20–30 %. Точное исполнение
технологии позволяет повысить урожайность с единицы площади в 1,5 раза. Данная
технология характеризуется высокой степенью автоматизации и экологической чистоты
процесса выращивания; большой производительностью, дающей 20–50 кг
продукции с 1 кв. м площади (по 3 сбора урожая томатов в неделю в течение
всего года); более низкой трудоемкостью по сравнению с другими технологиями.
При этом достигаются экологическая чистота, высокие вкусовые качества и
прекрасный товарный вид продукции.
Основной отличительной
особенностью этой технологии является выращивание томатов в малых объемах
тепличного субстрата или иных наполнителей (гидропоника, цеолит, минеральная
вата). Малый объем корнеобитаемой среды требует точной дозировки и контроля при
поливе, которые достигаются при использовании капельного полива.
В системе малообъемной
технологии используется два метода выращивания рассады:
- в горшочках с
крестовидным дном;
- в лотках.
При выращивании рассады в
горшочках с крестовидным дном семена высаживают по два в один горшок,
заправленный субстратом. Для удобства ухода их расставляют в пластмассовые
лотки, по 12 горшков на лоток. После прорастания из 2-х ростков самый слабый
удаляют, а оставшиеся подвергают искусственному освещению по 18 часов в сутки.
После образования первого листа горшочки перераспределяют по 6 на лоток, затем
по 4, и затем оставляют по 2 до посадки. При выращивании рассады можно
обогащать атмосферу углекислым газом.
При выращивании рассады в
лотках семена высеивают в лотки, застеленные полиэтиленом и заполненные
компостом. Этот метод выращивания рассады более экономичен. После прорастания в
лотках оставляют более сильные саженцы. По достижению рассадой 15–20 см её
пересаживают в горшки с крестовидным дном по одному растению в горшочек. Далее
выращивают рассаду по первому методу посадки.
При посадке рассада не
вынимается из горшка, так как корни прорастают сквозь крестовидное дно прямо в
субстрат, что максимально сохраняет корневую систему. Когда рассада подрастает,
ей необходима подвязка и обрезка. Для этого используется специальный шпагат,
крючки-катушки для приспускания помидоров, системы приспускания растений,
П-образные опоры и распорки, а также стеллажи.
Существуют и другие
способы выращивания рассады.
Технологии беспочвенного
выращивания экологически чистой растительной продукции в малообъемных
гидропонных модулях являются плодом многолетних фундаментальных и прикладных
исследований ряда зарубежных фирм, из которых в первую очередь необходимо
отметить финскую фирму А/А ХОРТУС [1], а также российских ученых, например
лаборатории биофизики растений Биологического института Санкт-Петербургского
государственного университета. Эти технологии хорошо разработаны, известны
оптимальные режимы выращивания, составы рецептур питательных растворов и т.д.
Тем не менее при
использовании на практике этих технологий возникает ряд проблем, которые можно
разделить на три основные группы:
1. Проблемы, связанные со
спецификой условий выращивания (региональной, а также конкретного
предприятия и даже цеха);
2. Проблемы, связанные со
спецификой требований к условиям выращивания, обусловленных генотипом
конкретного сорта, например сорта томатов Раисса.
3. Проблемы, связанные с
необходимостью оперативно принимать ответственные адекватные решения по выбору
вариантов применения различных технологических процессов в условиях дефицита
времени и ресурсов.
Причины возникновения
первых двух проблем мы видим в том, что разработчики малообъемных технологий создли
типовой проект и не имели физической возможности осуществлять его адаптацию
и привязку к условиям конкретных регионов, предприятий, а также к
требованиям генотипа конкретных сортов, так как эту работу можно выполнить
только на месте, и она имеет длительный характер.
Третья проблема не
решалась, по-видимому, потому, что это требует применения математических
методов и программного инструментария искусственного интеллекта, которые, как
это следует из литературного обзора, в данной предметной области применялись
недостаточно. Для решения третьей проблемы необходимо:
1. Выявить особенности
реагирования томатов сорта Раисса на те или иные внешние воздействия, связанные
как с неуправляемой внешней климатической средой (прежде всего освещенностью,
температурой, влажностью), так и с использованием агротехнологий, т.е.
внесением различных рецептур питательных и защитных растворов и другими мероприятиями.
2. Создать приложение в
автоматизированной системе поддержки принятия решений, консультирующее
агрономов по выбору оптимального комплексного реагирования на текущую ситуацию
и прогнозирующее результаты выполнения на практике этого решения в данных
конкретных условиях.
Таким образом, основной
резерв повышения эффективности выращивания томатов сорта Раисса в закрытом
грунте по технологии малообъемной гидропоники мы видим в адаптации и
привязке типовых технологий к условиям конкретного региона и предприятия, а
также к требованиям генотипа конкретного сорта томатов, в данном случае –
сорта Раисса. В этом мы и видим свою задачу-минимум. Задача-максимум может
дополнительно включать реализацию приложения на базе какой-либо стандартной
системы искусственного интеллекта [2], обеспечивающего поддержку принятия
оперативных управляющих решений по выбору наиболее рациональной агротехнологии
и прогнозирование реализации этого решения в данных условиях.
Список литературы
1. Автоматизированная система комплексного регулирования действий в теплицах
ITU COMPUTER SYSTEM. А/О ХОРТУС, 20780 Каарина, Финляндия. Техническая
документация на систему, описание системы.
2. Луценко Е.В.
Автоматизированный системно-когнитивный анализ в управлении активными объектами
(системная теория информации и ее применение в исследовании экономических,
социально-психологических, технологических и организационно-технических
систем): Монография (научное издание). – Краснодар: КубГАУ, 2002. – 605 с.
|