Теплица

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Теплица в саду
Промышленный тепличный комплекс
Оранжерейно-тепличный комплекс Cибирского ботанического сада Томского государственного университета

Тепли́ца — отапливаемый или автономный парник для круглогодичного или внесезонного выращивания тепличных культур и рассады, представляющий собой сооружение защищённого грунта со светопроницаемым куполом[1] или южной его частью при низком стоянии солнца[2] для выращивания ранней рассады (капусты, томатов, огурцов, цветов сеянцев, укоренения черенков или доращивания горшечных растений), для последующего высаживания в открытый грунт или полного цикла выращивания той или иной культуры под куполом теплицы[2].

Тепличный комбинат — промышленные здания, предназначенные для размещения в них орудий производства и для выполнения трудовых процессов, в результате которых вырабатывается промышленная продукция сельскохозяйственного производства культивационной природы происхождения (круглогодичные и весенне-осенние теплицы, омшаник и площадка для ульев при использовании пчёлоопыляемых сортов, объекты складского назначения, машинный блок, экспедиционное подразделение для вывоза продукции)[3].

Овощеводство закрытого грунта в России[править | править код]

Pepino en invernadero.jpg
Vegetables in greenhouses in Russia.jpg
Tomato P5260299b.jpg

Овощеводство закрытого грунта имеет в России особое значение из-за климатических условий.

В 2021 году урожай в зимних теплицах обновил рекорд 2020 года – получено более 1,4 млн тонн продукции. В том числе производство огурцов составило не менее 830 тыс. тонн, а томатов – 590 тыс. тонн, самообеспеченность огурцами достигла 95%, томатами 65%.

В первую очередь инвесторы начали вкладываться в теплицы по производству огурцов. В итоге за восемь лет производство огурцов защищенного грунта в России увеличилось более чем в два раза – с 392 тыс. тонн в 2013 году до 830 тыс. в 2021 году. Вместе с ростом производства тепличных овощей выросло и их потребление. За восемь лет потребление огурцов в России увеличилось в полтора раза – с 616 тыс. тонн в 2013 году до 935 тыс. тонн в 2021 году. С 2022 года государство начнет компенсировать строительство тепличных предприятий в регионах Дальнего Востока[4].

Национальный союз производителей плодов и овощей в 2021 году отметил самую высокую динамику в выращивании томатов: это приводит к снижению закупок за рубежом на 10-15%. В 2022 году производство тепличных овощей продолжится, а после того, как будут закрываться внутренние потребности, российские производители готовы к поставкам за рубеж.

Объемы увеличиваются за счет ввода в эксплуатацию новых комплексов и модернизации действующих предприятий. В 2021 году их площади прибавили 6% — с 3 до 3,2 тыс. гектаров. Ожидается, что к 2025 году объем производства овощей в круглогодичных теплицах составит не менее 1,6 млн тонн овощей[5].

Урожайность культур ежегодно повышается благодаря использованию высокопродуктивных сортов и современных технологий. В теплицах пятого поколения она достигает порядка 100 кг/1 м² по томату и более 160 кг/1 м² по огурцу.

Лидерами среди регионов в овощеводстве закрытого грунта являются Липецкая, Московская, Калужская, Волгоградская, Новосибирская, Саратовская, Челябинская области, Краснодарский и Ставропольский края, республики Башкортостан и Татарстан, Карачаево-Черкесская Республика. На их долю приходится более 60% от общего объема производства в стране[6].

История[править | править код]

Идея выращивания растений на экологически безопасных территориях существует ещё со времён Римской империи. Римский император Тиберий ежедневно ел овощ, похожий на огурец[7]. Римские садовники использовали искусственные методы (аналогичные тепличной системе) выращивания, чтобы они были доступны для его стола каждый день в году. Огурцы сажали в тележки на колесах, которые ежедневно ставили на солнце, а затем помещали внутрь, чтобы согреться на ночь. Огурцы хранились под рамой или в огуречных домиках, покрытых либо промасленной тканью, известной как specularia, либо листами селенита (lapis specularis), согласно описанию Плиния Старшего.

Цветы в теплице
Выращивание земляники садовой в теплице

Концепция теплицы[править | править код]

  • Поглощение теплицей максимального количества солнечного излучения в течение светового дня:
    • Размещение прямоугольных теплиц в оси запад-восток[2]
      • В строительных правилах предлагается вариант расположения теплицы по направлению преобладающих зимних ветров[1].
    • Расчёт наклона прозрачных стенок на основании высоты стояния солнца в расчётное время года.
  • Аккумуляция тепла в течение дня и постепенное расходование тепла в ночное время
    • Исполнение внутренней части северной стенки из теплоаккумулирующего материала
    • Теплоаккумуляция в грунте за счёт устройства специальных вентиляционных каналов
    • Устройство высоких грядок с коррекцией увеличенных потерь влаги грунтом и избыточной влаги воздуха
  • Теплоизоляция всей теплицы для сохранения в ней как можно большего количества тепла
    • Противодействие теплопотерям через промерзание грунта под стенками
    • Раскатывание теплоизолирующих материалов над прозрачной стенкой в период отсутствия инсоляции
  • Дополнительные механизмы стабилизации температурного режима, влажности, освещенности
    • Резервные отопительные мощности
    • Системы активной досветки при низкой продолжительности светового дня в культивации светолюбивых культур.

Теплофизические свойства материалов[править | править код]

Для примера, тепловое излучение человеческого тела свободно проникает через полиэтилен пакета, но задерживается стеклом очков, поскольку некоторые материалы прозрачны в длинноволновом инфракрасном диапазоне, но непрозрачны для видимого света

Светопроницаемые стенки теплицы покрываются полиэтиленовой плёнкой, стеклом, пластиком (в том числе сотовым поликарбонатом). Полученное теплицей от солнца и труб отопления тепловое излучение (длинноволновое инфракрасное излучение) задерживается светопрозрачным ограждением, накапливается растениями и почвой.

Материал, из которого состоят стенки, играет роль селективно передающей среды для различных спектральных частот, его действие заключается в улавливании энергии внутри теплицы. Такими свойствами в разной мере обладают стекло, поликарбонат и полиэфирная плёнка. Полиэтиленовая плёнка практически прозрачна в тепловом диапазоне, и может вызвать на почве явление радиационных заморозков с образованием инея[1].

Вентиляция[править | править код]

Воздух, нагретый от внутренней поверхности, конвекционно циркулирует внутри конструкции теплицы, обеспечивая защиту надземных частей растений в ночное время.

На утренние часы, когда почва остыла, более холодный и плотный приземный слой воздуха противодействует эффективной теплоаккумуляции в грунт[8]. Эта проблема может быть эффективно решена разными способами:

  • южным наклоном посевной площади (грядок)
  • принудительной вентиляцией
  • разной высотой вентиляционных патрубков подземных воздушных каналов

Самый крупный комплекс теплиц находится в испанской провинции Альмерия. В городе Московский имеется крупнейший в России тепличный комплекс.

Обогащение углекислым газом[править | править код]

Практика использования обогащенных углекислым газом газовых смесей в теплице известна давно[9].

В процессе фотосинтеза растения потребляют углекислый газ из атмосферы теплицы. При достижении определённого порогового значения углекислоты рост и плодоношение растений снижается, но при дополнительной вентиляции увеличиваются потери воды, испаряемой вегетативными частями растений, и тепла[10].

Дилемму можно разрешить, разместив тепличный агрокомплекс рядом с промышленным источником углекислого газа.

Для отдельных теплиц распространены такие способы генерации углекислоты:

  • Ввод очищенных в скрубберах отработанных газов из котельной
  • Прямая газация путем установки горелок в помещении теплицы
  • Подача углекислоты напрямую из баллона

По нормам технологического проектирования теплиц НТП 10—95 % концентрация углекислого газа в газовой смеси для томатов 0,13—0,15 %, для огурцов 0,15—0,18 %, при условии фотосинтетической активной радиации (ФАР) на уровне не менее 160 Вт/м2. При уровне ФАР ниже 16 Вт/м2 применение углекислотного обогащения газовой смеси не эффективно. Кроме того предельное содержание углекислого газа в воздухе теплицы, согласно этому документу, составляет 0,33 %[11].

См. также[править | править код]

Примечания[править | править код]

  1. 1 2 3 Московский филиал ФГБНУ "Российский научно-исследовательский институт информации и технико-экономических исследований по инженерно-техническому обеспечению агропромышленного комплекса (НПЦ "Гипронисельхоз"). СП 107.13330.2012. — М.: УТВЕРЖДЕН приказом Минрегион России от 30.06.2012 г. N 271, 2013. — С. 30.
  2. 1 2 3 ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ «РАДИ ЗЕМЛИ». РУКОВОДСТВО ПО СТРОИТЕЛЬСТВУ СОЛНЕЧНЫХ ТЕПЛИЦ. — Душанбе: НОРВЕЖСКОЕ ОБЩЕСТВО ОХРАНЫ ПРИРОДЫ, 2007. — С. 9. — 55 с.
  3. Московский филиал ФГБНУ «Росинформагротех» (НПЦ «Гипронисельхоз»). МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ТЕХНОЛОГИЧЕСКОМУ ПРОЕКТИРОВАНИЮ ТЕПЛИЦ И ТЕПЛИЧНЫХ КОМБИНАТОВ ДЛЯ ВЫРАЩИВАНИЯ ОВОЩЕЙ И РАССАДЫ / утверждено врио директора Департамента НТПиО Минсельхоза России Вельматовым А.А.. — М., 2014. — 104 с. — (СИСТЕМА РЕКОМЕНДАТЕЛЬНЫХ ДОКУМЕНТОВ АГРОПРОМЫШЛЕННОГО КОМПЛЕКСА МИНИСТЕРСТВА СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ).
  4. Российские овощи одержали победу над европейскими 11.01.2022. Дата обращения: 14 января 2022. Архивировано 14 января 2022 года.
  5. Минсельхоз России. Производство тепличных овощей в 2021 году достигло рекордных 1,4 млн тонн 04.01.2022. Дата обращения: 14 января 2022. Архивировано 14 января 2022 года.
  6. Минсельхоз Итоги уборочной кампании 2021.
  7. Janick, J; Paris, HS; Parrish, DC (2007). “The Cucurbits of Mediterranean Antiquity: Identification of Taxa from Ancient Images and Descriptions”. Annals of Botany. 100 (7): 1441—1457. DOI:10.1093/aob/mcm242. PMC 2759226. PMID 17932073.
  8. А.Иванько, А.Калиниченко, Н.Шмат. Солнечный вегетарий. — Киев: Малое частное предприятие "Анфас", 1998. — ISBN 5-7707-8445-8.
  9. Wittwer, SH; Robb, WM (1964). “Carbon dioxide enrichment of greenhouse atmospheres for food crop production”. Economic Botany. 18: 34—56. DOI:10.1007/bf02904000.
  10. Углекислый газ в теплице // ИЗМЕРКОН : сайт. — 2019.
  11. Б. В. Вередченко, А. Я. Мазуров, В. И. Бондарев, В. П. Шарупич, Т. С. Шарупич, Т. И. Федорищева. НОРМЫ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ ТЕПЛИЦ И ТЕПЛИЧНЫХ КОМБИНАТОВ ДЛЯ ВЫРАЩИВАНИЯ ОВОЩЕЙ И РАССАДЫ. — М.: "Гипронисельпром" Минсельхозпрода РФ, 1996.

Литература[править | править код]

Ссылки[править | править код]