Рис. 1. Схема вертикальной теплицы: 1 — ручки; 2 — орошающая трубка; 3 — сотовая основа из пластмассы; 4 — прослойка шлаковаты; 5 — стяжной болт.

ВЕРТИКАЛЬНЫЕ ТЕПЛИЦЫ

Специалисты утверждают, что люди употребляют в пищу 546 видов овощей. И каждый овощ жизнь свою начинает с маленького семени. Только одни культуры — например, морковь, петрушка — развиваются быстро. А другие — помидоры, огурцы — куда медленнее. Чтобы к осени дать плоды, им надо начать расти задолго до того, как сойдет снег. Вот здесь и приходят на помощь парники, теплицы — в них семена сеют в конце зимы. К приходу тепла растения не только укореняются, но и поднимают вверх несколько листиков. Затем получившуюся рассаду переносят на поля, где она превращается в плодоносящие кусты помидоров или плети огурцов.

И все было бы хорошо, если бы не одно «но»: рассада стоит слишком дорого. На нее уходит треть, а то и четверть средств, которые нужны, чтобы довести овощи от посева до сбора урожая. Почему?

За рассаду принимаются еще зимой, когда солнечного света не хватает даже крохотным зеленым былинкам. Недостает им, конечно, и тепла. Поэтому конструкторы не поскупились на электролампы — маленькие искусственные солнца. Выполняет электричество и другую работу: оно подогревает почву, создает в помещении весеннюю температуру.

Итак, электричество и освещает, и греет. Это обходится в солидное количество киловатт-часов. А нельзя ли сократить расход электроэнергии в теплицах, не нанося ущерба росткам овощей?

Вопрос этот долгие годы волновал ученых и инженеров. А в 1969 году Г. Е. Кистень и Л. В. Шаповалов из Украинского научно-исследовательского института механизации и электрификации сельского хозяйства изобрели вертикальные теплицы (авт. свид. № 244790). Познакомившись с их предложением, конструкторы вздохнули: и как мы раньше не догадались — дело-то простое!

И действительно, выдуманное украинскими учеными под силу повторить ребятам в школьной теплице. Судите сами.

Рассада помидоров, огурцов всегда растет на грунте, который, разумеется, лежит горизонтально. На то она и земля, чтобы стелиться под ноги ковром. Разве можно иначе? «Не только можно, но и нужно!» — утверждают изобретатели. А для доказательства своей правоты предлагают мысленно проникнуть внутрь пласта земли, что лежит на стеллаже теплицы. Там мы натолкнемся на электрические токопроводы. Они греют землю. Очень хорошо! Однако корни только-только появившихся ростков занимают самый верхний и тонкий слой почвы, а тепло идет и вглубь, совершенно бесполезно обогревает толстый слой земляной подсыпки и теплоизоляцию. Прогреваемый слой земли в 6—7 раз больше того слоя почвы, в котором обитают корни будущих растений!

А что делается сверху, над рассадой? «Электрическое солнце» — лампы обогрева и освещения тоже усердно греют все вокруг. Причем лишь небольшую часть источаемого ими тепла и света забирают листья растений.

Теперь проделаем оригинальный опыт. Тонкий слой грунта, пронизанный корнями растений, поставим вертикально, так сказать, дыбом. И все сразу изменится. Почему? Сейчас станет ясно.

Но прежде всего: как заставить слой земли толщиной в 2—3 см держаться стоймя, не рассыпаясь?

Очевидно, проще всего засыпать землю в шестигранные пластмассовые соты, подобные пчелиным, только гораздо больше размером. Каждая ячейка в них сквозная и повернута под углом 30— 34° к вертикали. Затем эти соты приставляют друг к другу (рис. 1), предварительно проложив между ними водонепроницаемую шлаковату. После этого остается стянуть стенку двумя болтами — и основа вертикальной теплицы есть. Ибо если в ячейки засыпать землю, то она оттуда не высыпается.

Рис. 1. Схема вертикальной теплицы: 1 — ручки; 2 — орошающая трубка; 3 — сотовая основа из пластмассы; 4 — прослойка шлаковаты; 5 — стяжной болт.
Рис. 1. Схема вертикальной теплицы:
1 — ручки; 2 — орошающая трубка; 3 — сотовая основа из пластмассы; 4 — прослойка шлаковаты; 5 — стяжной болт.

Понятно, что подобных стенок можно изготовить сколько требуется для хозяйства. К ним подводят воду (рис. 2). В бетонном полу помещения делают слегка наклонные канавки — тогда избыток воды, пролившийся на рассаду, аккуратно стечет обратно в резервуар и будет готов для повторного использования. Наконец, между стенками на специальных рамках крепят электролампы. Пятая часть выделенной ими энергии идет на освещение зеленых былинок. Остальное превращается в тепло. И при достаточном числе ламп теплица нагревается настолько, что на ночь электричество можно выключать: растениям даже полезно в темноте побыть при более низкой температуре, чем на свету.

Рис. 2. Схема полива: 1 — трубопровод; 2 — орошающая трубка; 3 — лампы; 4 — «стенки» с рассадой; 5 — резервуар; 6 — электронасос.
Рис. 2. Схема полива:
1 — трубопровод; 2 — орошающая трубка; 3 — лампы; 4 — «стенки» с рассадой; 5 — резервуар; 6 — электронасос.

Попробуйте в ячейки посеять семена помидоров или огурцов. Через 3—4 недели вы получите отличную и, главное, дешевую рассаду. Ведь теперь и свет и тепло даром не пропадают! Весь свет падает на рассаду. А слой земли столь тонкий, что для его обогрева хватает тепла тех же ламп. Необходимость в специальном подогреве почвы полностью отпадает. Расход электроэнергии уменьшается вдвое.

Но дело не только в экономии энергии, хотя это тоже весьма важно. Еще важнее то, что электричество приносит в практику сельского хозяйства нечто принципиально новое. Изобретение украинских инженеров впервые в мире превратило землю в теплицах из неподвижно лежащей на стеллажах массы в подвижную. Стенки с землей легко поставить на колеса, после чего их можно отвезти в удобное для рабочих место. Не надо сотни, тысячи раз наклоняться к земле. Все это тоже можно делать в положении, удобном для работы.

Более того, полностью электрифицированные вертикальные теплицы поддаются и автоматизации. Вот как это сделали Г. Е. Кистень и Л. В. Шаповалов.

Они заменили соты на две обыкновенные сетки (рис. 3). Каждая из них натянута на свою рамку, а между рамками опять-таки проложена водонепроницаемая шлаковата. Внутрь получившегося ящика засыпали керамзит — специально приготовленные пористые камни, хорошо впитывающие воду. На эту основу высеяли семена — так, как известно, поступают овощеводы, когда выращивают помидоры гидропонным методом. Затем изобретатели у всех вертикальных стенок передние пары колес заменили датчиками давления. Контакты датчиков включили в электросеть автоматического регулятора полива (рис. 4).

Рис. 3. Сетчатые теплицы с датчиком давления: 1 — рамка с сеткой; 2 — стяжной болт; 3 — ось катков; 4 — датчик.
Рис. 3. Сетчатые теплицы с датчиком давления:
1 — рамка с сеткой; 2 — стяжной болт; 3 — ось катков; 4 — датчик.
Рис. 4. Автоматический регулятор полива: Кн1 — кнопка «пуска» и КН2 — кнопка «стоп» используются при ручном управлении.
Рис. 4. Автоматический регулятор полива:
Кн1 — кнопка «пуска» и КН2 — кнопка «стоп» используются при ручном управлении.

По мере того как растения расходуют залитую в сетки воду и растворенные в ней минеральные соли, абсолютный вес стенки уменьшается. И все сооружение уже не давит на датчик с прежней силой. Если заранее рубильник Вк1 включить, а рычаг для переключения режима работы всей системы П1 перевести из нейтрального в положение «автоматика», то в определенный момент контакт К1 датчика замкнет цепь. Ток проходит через катушку промежуточного реле Р1. Его контакты Р1-1 включают магнитный пускатель МП1, который, в свою очередь, замыкает контакты двигателя ЭД1—электронасос тут же начинает подавать питательный раствор из резервуара в систему. Раствор постепенно заполняет сетку, и она оседает под его тяжестью. Давление на датчик возрастает. И в какой-то момент второй контакт К2 датчика разрывает цепь, отключая насос. Так в вертикальных теплицах рассада сама определяет, когда ей нужно попить и подкормиться.

Рассада, полученная в недавно изобретенных теплицах, обходится вдвое дешевле обычной, «горизонтальной». Новые теплицы успешно испытаны в совхозах Донецкой области. Скоро они появятся возле многих городов нашей страны. И вы можете помочь в этом овощеводам.

В. ГОЛЬДМАН

Рекомендуем почитать

  • МОДЕЛИСТ-КОНСТРУКТОР 2021-11МОДЕЛИСТ-КОНСТРУКТОР 2021-11
    Опубликован журнал МОДЕЛИСТ-КОНСТРУКТОР №11 за 2021г. Все материалы уже доступны на сайте. Усаживайтесь поудобнее и приятного просмотра. В НОМЕРЕ: Общественное конструкторское бюро...
  • ИЗОБРЕТИТЕ КОЛЯСКУ!ИЗОБРЕТИТЕ КОЛЯСКУ!
    Думаю, что это интересует не только меня лично, но многих, кто вследствие ранения, болезни ..или несчастного случая потерял возможность передвигаться самостоятельно. Большую заботу о...
Тут можете оценить работу автора: