Помоги проекту - поделись книгой:
А. Иванько, А. Калиниченко, Н. Шмат
СОЛНЕЧНЫЙ ВЕГЕТАРИЙ
ВИТАМИННОЕ ИЗОБИЛИЕ КРУГЛЫЙ ГОД
Аннотация
Эта книга познакомит вас с идеей СОЛНЕЧНОГО ВЕГЕТАРИЯ — принципиально нового, практически биоэнергозатратного сооружения закрытого грунта. В ней в доступной форме представлена техническая документация конструкций для создания вегетария площадью 20 кв. м, 40 кв. м, многочисленные чертежи, схемы и рисунки основного и вспомогательного оборудования, оснащения для обеспечения оптимальных условий выращивания широкого ассортимента овощей, ягод, цитрусовых, цветов, плодовых саженцев, лекарственных трав и др.
Приведена привязка вегетария к приусадебному хозяйству, даче, усадьбе завтрашнего дня. многоплановым фермам.
В солнечном вегетарии плодоношение начинается на 10—45 дней раньше, а урожай овощных и цитрусовых культур в 3—10 раз выше, чем в типовых теплицах. В то же время затраты на строительство вегетария в 1,5—2,0 раза меньше.
К условиям вегетария применима солнечная агротехника Д. Джевонса и Д. Миттлайдера (США).
Внедрение солнечных вегетариев — простой и реальный путь к витаминному изобилию, высоким урожаям, увлекательному творчеству, ибо сущность вегетария кроется в использовании могущественных сил Природы — Солнца, Земли, Ветра, Разума.
Книга предназначена для любителей и профессионалов овощеводов, садоводов, фитотерапевтов, ветеринаров и др., она может использоваться как учебное пособие для общеобразовательных школ, ПТУ, сельскохозяйственных и др. учебных заведений.
Чтобы удивиться, достаточно одной минуты, чтобы сделать удивительную вещь — нужны многие годы.
Посвящение
После атомных взрывов в Хиросиме и Нагасаки в Японии началось массовое строительство теплиц. Сегодня эта страна занимает ведущее место в мире по их площади — 102 тыс. га. Для осуществления массированной витаминизации населения здесь работают пункты приготовления свежих соков из овощей, ягод и фруктов непосредственно в местах их реализации.
В развитых странах мира овощи в структуре питания составляют 40—50%. Это обеспечивает здоровье населения, повышает иммунитет. Большинство заболеваний печени, почек, желудка, нервной системы, малокровие в народной медицине лечатся овощными культурами.
В Украине в 1994 году в государственном секторе функционировало лишь 2 тыс. га теплиц. На фоне Чернобыльской катастрофы такое положение недопустимо.
Эта книга — первая из планируемой серии книг о высокорентабельной экологически чистой технологии круглогодичного получения вкусной и разнообразной витаминной продукции. Массовое внедрение солнечных вегетариев на приусадебных и дачных участках позволит быстро решить проблему самообеспечения населения свежими овощами, ягодами, фруктами и цитрусовыми практически без затрат энергоносителей.
Мы посвящаем эту книгу светлой памяти героев и безвинных жертв Чернобыля.
Средства от реализации книги пойдут на строительство образцового фермерского вегетария площадью 1 га, разработка проекта которого завершена.
В этой книге вы найдете основные сведения и техническую документацию для строительства гелиотеплицы нового поколения.
Специалисты по открытому грунту акцентируют свое внимание в основном на агротехнических приемах, сортах, микроклимате и т. д. Конструктивные особенности теплиц по–прежнему не учитываются, хотя в них даже при высоком солнце проникает лишь 15—20% солнечных лучей. В зимнее полугодие это недопустимо мало — поэтому так много требуется дополнительной энергии для тепла и освещения. В эпоху энергетического кризиса такой путь получения овощей бесперспективен.
По сравнению с традиционными двухскатными или арочными теплицами доступ солнечных лучей в новую гелиотеплицу возрастает в 4—6 раз (до 82—87%), а зимой и в утренние часы — в 21 раз. В результате без досвечивания и практически без дополнительного отопления качество овощей и ягод такое же, как в теплое и светлое лето, а урожай возрастает в 3—10 раз.
Такое сооружение мог придумать только незаурядный человек, мыслящий комплексно, научно, учитывающий традиции и опыт, а не слепо следующий инструкциям. Таким и был Александр Васильевич Иванов (1898—1971) — учитель физики. Свое детище он назвал ДОМИКОМ СОЛНЕЧНОЙ ВЕГЕТАЦИИ, или просто СОЛНЕЧНЫМ ВЕГЕТАРИЕМ. В этом названии — вся суть его изобретения, которое после десятка лет упорной борьбы защищено авторским свидетельством.
В вегетарии А. В. Иванову удавалось поставить солнце на службу урожаю. С площади 16,5 кв. м он снимал за год более 200 кг лимонов. Еще там росли ананасы и мандарины. А уж огурцов и помидоров с 1 кв. м он собирал по 43—44 кг. И это требовало очень малых затрат на отопление, да и то лишь в холодные зимы 40‑х и 50‑х годов. Если же использовать вегетарий с февраля по ноябрь, отапливать его чаще всего вообще не придется.
Но не удалось А. В. Иванову самое главное — пробить стену ответственных лиц. И, к сожалению, он оказался прав. Прошли десятилетия, страна построила много дорогостоящих овощекомбинатов, многие из которых имеют летние полиэтиленовые укрытия. Нет лишь дешевых, вкусных, витаминных овощей. Особенно зимой.
Время научило нас, мы поняли, что должны больше думать и действовать сами. Для этого у большинства есть главное: участок земли и огромное желание накормить себя теми овощами и ягодами, которые хочется.
В этой книге мы, продолжатели дела нашего земляка–киевлянина А. И. Иванова, хотим показать, каким может быть вегетарий сегодня и в будущем на вашем земельном участке. Простые логические решения при доступных затратах материалов позволят вам и в внесезонье есть выращенные собственными руками ароматные ягоды и овощи.
Все тепличные культуры, в том числе огурцы, помидоры, баклажаны, лимоны, мандарины и др., в открытом грунте из–за ограниченности теплого периода, а в закрытом грунте благодаря оптической непригодности обычных теплиц до сих пор фактически не раскрыли нам свои возможности плодоношения. Великий К. А. Тимирязев писал:
«Предел плодородия данной площади определяется не количеством удобрений, которое мы могли бы ей доставить, не количеством влаги, которой мы ее оросим, а световой энергией, которую посылает на данную поверхность Солнце».
Вегетарий лучшим образом решает все эти проблемы в комплексе.
На наш взгляд, типовая площадь вегетария в приусадебном и дачном хозяйстве должна составлять 20 кв. м. Потому все решения в предлагаемых проектах в основном привязаны к такой площади. Но если со временем вы захотите расширить вегетарий, то с его восточной или западной стороны можно достроить еще такой же, сохранив (желательно) перегородку между блоками. Можно также разделить вегетарий дополнительными перегородками из пленки, что позволит в каждом замкнутом пространстве создать индивидуальный микроклимат для любой культуры.
Мы уверены, что, создав свой вегетарий, вы откроете новые возможности в выращивании витаминной продукции для своего стола.
Вы заинтересовались? Мы будем рады вашим вопросам, вашим идеям, вашему опыту. Вашим помощником в создании нового мира закрытого грунта всегда будут наши издания по проблемам и решениям солнечного вегетария.
1. Как устроен солнечный вегетарий
1.1. Солнце. Зима. Освещение
Летом, даже прохладным, никто дополнительно не освещает грядки. А вот зимой — множество проблем. Во–первых, для развития растений необходимо солнечное освещение. Его недостаточно — солнце низко, день короткий (табл. 1).
Вторая проблема — мало тепла. Его «добывают» различными методами, но все они требуют ’значительных затрат. Третья проблема — обеспечение стабильности микроклимата. Круглые сутки. И для «каждого овоща» — свои требования (табл. 2). Четвертая проблема — полив и подкормка растений, пятая — в щели дует, шестая …
Проблемы, проблемы… И если в феврале на рынке цены на огурцы покажутся вам слишком высокими, подумайте — вы сможете вырастить их дешевле?
Перед нами стояла задача изучить опыт А. В. Иванова и, пользуясь современными, хотя и ограниченными возможностями, разработать такие проекты вегетариев, которые при минимальных затратах позволят получить устойчиво хорошие урожаи. И без «химии».
Самое главное звено в решении поставленной задачи — эффективное использование энергии солнца. Зимой солнечные лучи как бы скользят вдоль поверхности земли. А что если использовать естественные уклоны земельного участка, располагая там теплицы? Именно это предложил А. В. Иванов. Его классический солнечный вегетарий должен строиться на уклоне 5—40°. Что это дает?
Откроем справочники и определим, что на наклонную (например, под углом 30° к югу) поверхность на широте Киева в холодные месяцы года падает солнечной энергии в среднем в 1,32 раза больше, чем на горизонтальную (рис. 1). Выигрыш большой, особенно утром и вечером (рис. 2), а дополнительных затрат не требуется. Когда солнце почти на горизонте, каждый градус уклона дает увеличение поступающей энергии в несколько раз.
Рис. 1. Среднемесячный коэффициент пересчета суммарного потока солнечной энергии на наклонную (30° к югу) поверхность на широте г. Киева:
Рис.2 3ависимость увеличения поступления солнечной энергии от наклона грунта в вегетарии.
А как, например, в условиях Подмосковья? Здесь выигрыш может быть еще больше. Вспомним тригонометрию. При малых углах синус нарастает быстрее, чем при больших. Поэтому, чем севернее, тем важнее уклон почвы.
Далее. Если паралельно склону воздвигнуть прозрачную крышу, поставить прозрачные стены, то получится теплица новой конструкции — солнечный вегетарий (рис. 3). Чтобы северные ветры не охлаждали теплицу, ее северная стена должна быть непрозрачная и утепленная. Это может быть степа, смежная с хозпостройкой, входом в погреб, в дом и др. Плоская крыша — без изломов, поэтому лучи солнца равномерно распределяются на всей площади почвы в вегетарий. Поверхность крыши почти перпендикулярна падающим солнечным лучам, значит, их отражение будет минимальным. Представьте, что вы на самолете подлетаете к аэродрому: внизу — река, море, крыши теплиц. Как они сверкают в лучах солнца! Это солнечные лучи отражаются от их поверхности, а отраженные — потерянные для почвы.
Рис.3. Базовая конструкция солнечного вегетария на южном нетеррасированном склоне с углом 5—40°:
А если ваш участок не имеет уклона в 5—40°, да еще в южном или, что лучше, в юго–восточном направлении? Тогда можно предложить следующие решения.
Рис.4. Вариант вегетария — теплица с односкатной крышей на горизонтальном грунте.
Первое и очень доступное — на рис.4. Здесь вегетарий сохраняет профиль и наклон крыши, как на рис.3. Недостаток количества падающей солнечной энергии на горизонтальную поверхность почвы в холодные месяцы года можно компенсировать установкой на задней стенке вегетария или над ним отражающего экрана. Таким экраном может служить стена, окрашенная в белый цвет.
Чем выше степа (Н), особенно при малой глубине (а) вегетария, тем больше будет солнечный поток за счет отражения. В результате даже при низком солнце вся почва хорошо освещается дополнительными лучами.
Недостаток такого вегетария — большой объем, увеличение инфильтрации (потери тепла через щели) и капитальных затрат.
Лучший вариант — создание искусственного уклона (хотя бы 5-20°).
Где взять грунт для насыпи? За счет простого его перемещения.
Можно несколько углубить южную часть вегетария, сделав там небольшой водоем (вкопать старую ванну или бочку), который одновременно станет хранилищем воды, собирая излишнюю влагу с грядки, и аккумулятором тепла (рис. 5а). А можно под вегетарием создать небольшое помещение (например, погребок, рис.5б).
Рис. 5. Солнечный вегетарий на насыпном грунте: а — с водоемом; б — с погребком
Увеличить освещенность за счет солнечных лучей можно и используя ближайшие постройки для размещения на них экранов–отражателей. Можно прикрепить над задней стенкой вегетария экран и в ночное время опускать его на крышу, уменьшая тем самым потери тепла.
Однако этот путь требует дополнительных затрат.
При принятии решения следует помнить, что освещенность в теплице должна быть не»менее 5—8 клк. При освещенности 20—40 клк фотосинтез максимален, свыше 40 клк — он замедляется. Для лимонов, например, необходима освещенность не менее 12 клк.
Немаловажна и длительность светового дня. Для большинства растений это 8—12 час. Но для некоторых томатов — сортов длинного светового дня она составляет 15—16 час.
Если вы собираетесь выращивать овощи, ягоды и фрукты круглый год, иногда необходимым будет и искусственное удлинение светового дня лампами.
Какую лампу выбрать?
Напомним, что электрические лампы характеризуются поминальным напряжением питания, мощностью, световым потоком, сроком службы. Световой поток оценивает мощность видимого излучения и измеряется в люменах (лм). Экономичность лампы оценивается световой отдачей — значением светового потока на 1 Вт ее мощности. Для люминесцентных ламп она составляет 40—80 лм/Вт, для ламп накаливания лишь 7—19 лм/Вт.
Чем дальше расположены растения от лампы, тем меньше их освещенность (Е). Если в вашем распоряжении есть ртутная дуговая лампа высокого давления ДРЛ-250 (мощность 250 Вт, напряжение 130 В), то ее световой поток
1 = 12 000 лм. На расстоянии (Д), равном 2 м, Е=1/Д2 = 12 000/4 = 3000 лк.
Если использовать лампу накаливания общего назначения Г215-225-200 примерно той же мощности, то при ее световом потоке 1 = 2920 лм на таком же расстоянии освещенность составит Е = 2920/4 = 730 лк.
Но всегда ли требуется досвечивание овощей?
В прошлом веке в г. Клип Московской губернии была построена первая односкатная зимняя теплица. Выведенный сорт огурцов «Елинский» широко использовался для последующей селекции ранних сортов, приспособленных к условиям недостаточной освещенности. Елинские огородники получали огурцы круглый год без досвечивания. Это пример для нас.
1.2. Солнце. Зима. Отопление
Затраты на отопление в холодное время года — основные. Они составляют до 80% от общих затрат на содержание теплицы.
Можно ли здесь воспользоваться солнечной энергией? Можно и довольно несложно. Но как накопить энергию солнца и распределить ее хотя бы в течение суток? Решений много. Среди них нужно выбрать простейшее, но наиболее эффективное.
Есть отрасль пауки и техники, занимающаяся вопросами использования солнечной энергии. Это — гелиотехника. В соответствии со стандартными рекомендациями для использования солнечного тепла необходимо приобрести или изготовить систему солнечного нагрева воды и этой водой обогревать теплицу. Часть энергии следует экономить на ночь с помощью теплоаккумулятора (нагреваемые солнечными лучами большие массы камня, воды, бетона и др.). Непосредственно теплоприемником является коллектор (застекленный плоский ящик), где нагревается теплоноситель (вода, реже — воздух).
Такая система очень дорога (более 80% от капитальных затрат на сооружение). Затраты по ее эксплуатации составляют 40% от общих затрат на обслуживание теплицы.
Нам нс подходят и тепловые насосы (холодильники «наоборот»). Их испаритель должен находиться в теплой почве или все в том же солнечном коллекторе, а конденсатор, отдающий тепло, — в теплице. Такая конструкция очень накладна даже для состоятельных людей.
Доступнее иной путь. Ведь вся теплица — это готовый коллектор солнечной энергии. Лучи солнца, попадая внутрь вегетария, не только освещают растения, но и нагревают их, почву, дорожки, заднюю стену, конструкции, которые затем излучают полученную энергию. Но так как их температура низкая (+20…30 °C), то излучение происходит в длинноволновой, невидимой части спектра — на инфракрасных (ИК) электромагнитных волнах.
Если прозрачное покрытие теплицы (стекло, пленка полиэфирная или иная, по не обычная полиэтиленовая) не пропускает волны такого диапазона, то тепла поступает больше, чем уходит, в том числе через землю, щели, фундамент, конструкции. Температура в теплице повышается. Это и есть парниковый эффект. Но если не предпринять соответствующие меры, то даже зимой, в солнечный день, в теплице очень жарко (до 35 °C и выше), а ночью, в мороз, — холодно (до 0 °C). В таких условиях растения нормально развиваться не могут.
Есть традиционный путь. Днем рекомендуют открывать фрамуги и проветривать теплицу, а ночью использовать печное, водяное или электроотопление. Кроме трудовых затрат, это требует огромных средств на покупку энергоносителей. Потому–то и останавливаются паши тепличные комбинаты.
Воспользуемся идеей Н. И. Гаврилова, который еще в 50‑е годы предложил накапливать излишки тепла в грунте теплицы. Как применить его идею к солнечному вегетарию? С этой целью в почве на глубине около 30—35 см укладываются трубы, желательно тонкостенные диаметром 110 мм и больше из полиэтилена, асбестоцемента, металла. Если для вас это дорого, можно использовать полволны шифера соединив куски шалашиком (рис. 6).
Поделиться книгой: