Агротехнические нормы облучения рассады растений

Для роста, развития и урожайности тепличных культур решающее значение имеют интенсивность и спектральный состав света, а также продолжительность светового дня. Солнечное излучение является, как известно, основным источником энергии для растений, а оптимизация фотосинтеза путем регулирования микроклимата — важнейшей задачей в тепличном овощеводстве. Чем больше будет количество поступающей солнечной энергии, тем относительно выше должны быть температура воздуха и концентрация в нем С0₂, но до определенного уровня. С повышением температуры расход ассимилятов на дыхание может превысить их приход от фотосинтеза. По этой причине, например, наблюдается опадение завязей томата при ранних посадках, коротком дне и повышенной ночной температуре.

Для жизнедеятельности растений особенно необходимы фотосинтетически активное излучение — часть оптического излучения с длиной волн 380…710 нм, обеспечивающая фотосинтез растений. Физиологически активное излучение (300…800 нм) содержит также длинные ультрафиолетовые и короткие инфракрасные лучи. Они способствуют процессам роста и развития растений: фотосинтезу, передвижению веществ в растении, фотопериодической реакции, движению пластид.

Спектральный состав света существенно влияет на рост и развитие растений. Красное (720…620 нм) и оранжевое (620…595 нм) излучения — основной вид энергии для фотосинтеза: оно задерживает переход к цветению. Синие и фиолетовые лучи (490…380 нм) участвуют в фотосинтезе, стимулируют образование белков, морфогенез и переход к цветению растений короткого дня, замедляя развитие растений длинного дня. Длинные ультрафиолетовые лучи (315…380 нм) задерживают вытягивание стебля, повышают содержание некоторых витаминов, а средние ультрафиолетовые (280…315 нм) повышают холодостойкость растений, способствуют процессу их закаливания. Желтые (595… 565 нм) и зеленые (565…490 нм) лучи минимально физиологически активны.

Требовательность к освещенности тепличных культур различна. У одной и той же культуры она может изменяться в зависимости от способа выращивания (посев семян, рассадный способ или способы, основанные на использовании запаса пластических материалов, — выгонку, доращивание и др.; табл. 9.1).

Слабая освещенность может вызвать вытягивание и последующее искривление стебля растения, что вызывает полегание рассады, высаженной в поле. При густом стеблестое вследствие высокой концентрации ростовых веществ происходит быстрый рост стебля. При запаздывании с расстановкой рассады стебель вытя9.1. Агротехническая группировка овощных культур по требовательности к свету с учетом выращивания в защищенном грунте.

гивается. После расстановки освещение стебля улучшается, ростовые вещества разлагаются и вытягивание прекращается. Если освещать стебель с одной стороны, то верхушка растения наклоняется в ту же сторону вследствие распада ростовых веществ на освещаемой стороне.

Недостаточная освещенность приводит к снижению урожая и задержке его формирования, уменьшению содержания сахаров и витаминов, ухудшению товарных качеств.

Для рационального использования естественного света в теплицах подбирают оптимальные площади питания, способы формирования растений, применяют шпалерный способ культуры. Световые условия в культивационных сооружениях меняются в зависимости от периода года, конструкции сооружения, погодных условий и особенностей фитоценоза. Поступающее количество световой энергии летом примерно в 10 раз больше, чем зимой, тогда как продолжительность солнечного излучения увеличивается только в 2…3 раза. В связи с этим становится ясно, что понятие «солнечный день» зимой и летом неоднозначное: зимой в теплицу поступает 240 Дж/см² в сутки, летом 2400 Дж/см². В разных почвенно-климатических зонах, в периоды недостаточной освещенности, применяют методы выращивания, основанные на использовании растениями запаса пластических веществ, или применяют электродосвечивание.

На интенсивность освещения влияют погодные условия. При сплошной облачности к поверхности земли поступает не более 20% световой энергии. Изменяется и спектральный состав солнечного излучения: утром, вечером и зимой (преобладают красные и инфракрасные лучи), летом (ультрафиолетовые и синие). В ясные солнечные дни летом доля рассеянного света менее 20%, а зимой может быть 75% и более.

Очень большое значение имеет светопроницаемость и чистота кровли. Принято считать, что увеличение освещенности теплицы на 1% означает повышение урожайности тоже на 1%. Загрязнение стекла может снизить урожайность на 50% и более.

Снег и конденсационная вода также приводят к значительным потерям света. В зимний период особенно сильно снижает освещенность наледь на кровле теплицы, для ликвидации которой включают обогрев шатра.

Светопроницаемость стекла или полимерного покрытия кровли имеет первостепенное значение в световом режиме теплицы. Освещенность снижается затеняющим действием конструктивных элементов и отопительных труб. Белая окраска труб и элементов конструкции теплиц улучшает освещенность в теплице. Однако солнечного излучения иногда может оказаться в избытке, вследствие чего слишком повысится температура. Тогда в качестве крайней меры стекла покрывают меловой суспензией. Это примерно на 50% ослабляет освещенность без изменения спектрального состава. В теплицах, имеющих систему дождевания кровли, можно быстро создать затенение и также быстро его устранить при изменении погоды. При слишком длительном затенении можно получить отрицательный эффект.

Территория СНГ по естественной освещенности разделена на восемь световых зон, исходя из притока фотосинтетически активного излучения за декабрь и январь в теплицы. Для каждой зоны разработаны основные технологические сроки и севообороты для выращивания овощных культур в теплицах.

В северных и центральных районах естественная освещенность в зимние месяцы недостаточная и возникает необходимость применения искусственного дополнительного облучения. Различают два способа применения электрического света при выращивании растений: в качестве дополнительного к естественному (электродосвечивание) и в качестве единственного источника света (электросветокультура). Каждый из этих способов может быть применен при выращивании рассады и взрослых растений.

Наиболее экономически эффективным является досвечивание рассады, поскольку в этом случае процесс продолжается короткий период (25…40 дней) и облучению подвергается большое количество растений (25… 100), размещенных на единице площади. Электродосвечивание рассады позволяет ускорить получение продукции на 20…25 дней и повысить урожай на 20…25%. Окупаемость дополнительных затрат на электрооборудование составляет одиндва года. Затраты электроэнергии в третьей световой зоне на растение огурца составляют примерно 5 кВт • ч, а на одно растение томата — 8 кВт • ч.

При появлении первых всходов пленку с рассады снимают и включают систему электродосвечивания, которая активизирует рост и развитие растений. Рациональное использование мощности системы облучения достигается перемещением ламп и дифференциацией режима досвечивайия в зависимости от возраста рассады. В фазе сеянцев и начале роста пикированной рассады, когда растения занимают небольшую площадь, следует устанавливать высокую удельную мощность, размещая все облучатели в два ряда только над грядой с рассадой. Перед расстановкой рассады по всей площади секции облучатели рассредоточивают, т. е. их размещают не в два, а в четыре ряда, при этом удельная мощность снижается. Параметры размещения облучателей даны в таблице 9.2.

9.2. Высота потеки и расстояние между облучателями ОТ-400 в зависимости от уровня освещенности.

Интенсивность электродосвечивания после расстановки рассады целесообразно снижать, так как необходимо подготовить растения к переходу от облучения в рассадном отделении к полному отсутствию такового после высадки в теплицу. Установлено, что рассада томата, выращенная при повышенном уровне досвечивания, будучи высажена в условия слабой освещенности, формирует растения, у которых плохо завязываются плоды на первых кистях. Рекомендуемый режим досвечивания рассады указан в таблице 9.3.

9.3. Режим электродосвечивания при выращивании рассады огурца и томата.

Для поздних весенних сроков посева и осенних культур электродосвечивание рассады не применяют.

Выращивание растений только при искусственном освещении не экономично. Однако этот способ используют при выращива;

нии овощных культур в районах Заполярья в специальных теплицах, оборудованных облучателями, устройствами для создания оптимального микроклимата и автоматикой.

Известно, что при полном искусственном освещении продолжительность выращивания огурца после высадки рассады составляет 60…70 дней, томата — 70… 100 дней, длительность облучения в сутки — соответственно 12…14 ч (для огурца) и 14…16 ч (для томата), удельная мощность ламп — соответственно 600…700 и.

800…900 Вт/м².