Минусы и плюсы образования капели в теплицах и тепличках
Всем, кто рано утром заглядывает в теплицы и в теплички (в последние невозможно войти из-за их небольшой высоты) сталкивается с росой – каплями чистой воды. Появление капель воды на листьях под утро связано с хорошим корневым давлением, возникающим в корнях при активном состоянии растений и носит название гуттация. При высоких растениях из-за сильной гуттации наблюдается как бы дождик в теплицах: с верхних листьев капли воды падают на нижние и так далее до поверхности почвы. Так что мокрое состояние растений в теплицах и тепличках совершенно не говорит о том, что в этом виновна только гидрофобная поверхность полимерных пленок.
Конечно, можно избежать мокрого состояния растений в теплицах утром путем сокращения поливов грунта в предыдущий день, но в этом случае резко снизится плодоношение культур выходцев из тропиков - огурцов и томатов. При описании климата тропических районов плоскогорий Перу, в которых зародились томаты, мною указывалось, что томаты практически ежедневно обливались дождем, что называется ''с головы до пят'', но теплой водой.
Мой многолетний опыт показывает, включая тепличные овощные комбинаты Болгарии, что при выращивании тропических растений, огурцов и томатов, надо оберегать их от воздействия температур ниже 10-15 С. При указанной пониженной температуре тропические культуры ''простужаются'' и лечению практически не поддаются.
Показательные исследования в этом плане были проведены в тепличном комбинате Нова Загора. Наравне с обычной теплицей, где в дни с солнцем температура воздуха в теплице повышалась до 35-36 , в другой аналогичной теплице за счет продува поступающего воздуха через охлаждающую камеру в ней дневная температура воздуха не превышала до 25-26 С. Результат оказался весьма неожиданным – в первой теплице, где днем температура была существенно выше предельной, урожай томатов превысил вторую теплицу на 20%, где температура поддерживалась на привычном принятом уровне.
Сам по себе конденсат влаги положительно влияет на микроклимат теплиц и укрытий благодаря уникальным оптическим свойствам воды в отношении суммарного солнечного излучения. Напомним, что в солнечных лучах на долю видимого света, участвующего в фотосинтезе растений, приходится 50% энергии; остальные 50% энергии относится к невидимым, так называемым инфра-красным лучам, которые в основном вызывают нагревание предметов. Водяной конденсат тем хорош, что он не препятствует проникновению света в теплицы и укрытия, но резко снижает поступление инфракрасной части солнечного излучения. Через водяной экран солнце светит, но не греет, что защищает растения от перегревов в полуденные часы.
Еще большее положительное влияние на микроклимат тепличных сооружений оказывает конденсат влаги в ночные часы суток. Во-первых, за счет конденсата воды пленочное ограждение даже с обычной ПЭ пленкой становится полностью непроницаемым для инфракрасных тепловых лучей и тем самым тепличные сооружения защищаются от чрезмерного ночного выхолаживания. Во-вторых, процесс конденсации паров воды связан с выделением большого количества тепла, удельная теплота конденсации равна 2.5 КДж/г. По нашим измерениям на 1 м² площади теплиц конденсируется за ночь 0.5-1 кг воды, что дополнительно повышает температуру воздуха в сооружениях на 2-4°С.
Как будет показано ниже, не конденсат влаги как таковой, играющий положительную роль, а сток его со светопроницаемого ограждения в виде капель, так называемая капéль, оказывает отрицательное влияние на растения в тепличных сооружениях. Но и здесь существуют домыслы.
Главный из них гласит, что капли конденсата, как линзы, ожигают листья в виде очагов. Однако нет никаких конкретных данных, доказывающих, что гибель тканей под каплями конденсата влаги произошла от высокой ожоговой температуры.
Нами впервые измерена температура тканей листьев растений под каплями воды, в тепличных условиях – это капли конденсата, в открытом грунте – это капли росы. Измерения проводились микротермисторами с диаметром термочувствительного шарика 0.2 мм. Капли воды на листовых пластинках имели полусферическую форму диаметром 4-6 и высотой 2-3 мм. Температура измерялась в июле в ясную погоду в 10-11 часов.
Весьма неожиданными оказались результаты измерений. Выяснилось, что как в тепличных условиях, так и в открытом грунте нет никакого перегрева тканей под каплями воды относительно открытых тканей на тех же пластинках листьев. Наоборот, под каплями воды в тепличных условиях температура тканей была на 2-3°С ниже, чем на остальных участках листьев; в открытом грунте под каплями воды температура тканей была еще более низкой, разница с остальной поверхностью листьев достигала 6-7°С. Подобные результаты по температуре тканей листьев под каплям воды получены на растениях огурца, томата и перца.
Обнаруженное явление объясняется тем, что полусферические капли (линзы) на листьях растений в теплицах и в открытом грунте состоят из воды, а она имеет тенденцию испаряться, что приводит к её охлаждению, передающемуся на ткани листьев под каплями. Условия для испарения более благоприятны в открытом грунте в связи с более низкой здесь относительной влажностью воздуха, отсюда разница между температурой тканей под каплями по сравнению с остальной пластинкой листа выше в отрытом грунте, чем в тепличных сооружениях. Порог жаростойкости тканей рассматриваемых культур составляет 55-57°С, следовательно, капли влаги на листьях будут защищать их от тепловых ожогов.
Необходимо отметить, что водяные капли на листьях растений являются собирающими линзами. Но из-за того, что поверхность листьев не находится в фокусе этих линз, они принципиально не могут собрать свет в одну точку, где могла бы повыситься температура. Чтобы это случилось, капля воды (линза) должна находится на некотором расстоянии от поверхности листа, висеть, а не лежать на листе, как в нашем случае.
Но если не тепловые ожоги, а они совершенно исключаются, в чем же причина описанных выше очаговых повреждений листьев, что особенно характерно для тыквенных культур с их широкими листьями? Ответ один – болезни, которые на этих культур очень часто проявляются в виде очаговых повреждений на листьях: это бактериоз, бурая пятнистость, антракноз. Мокрые растения за счет стока конденсата особенно подвержены болезням, в этом и состоит вред капéли. Уместно отметить, что в открытом грунте мокрыми растения бывают в ночную росу летом чуть ли не каждые сутки, в затяжной дождь в холодную погоду , во внезапную грозу в жаркий полдень. С болезнями растений как в открытом, так и в защищенном грунте надо бороться с помощью соответствующих препаратов, которых в настоящее время великое множество.
Что касается конденсата влаги на внутренней поверхности светопроницаемых материалов, то он всегда будет, пока в тепличных сооружениях выращиваются растения, требующие для своей жизни воду, причем, чем лучше состояние растений, тем больше требуется воды, несмотря на то, что львиная часть её затем испаряется почвой и листьями растений и превращается в пар. Количество водяного конденсата не зависит от природы светопроницаемого материала (стекло, полимерные листы или пленки, в том числе гидрофильные), а определяется следующими физическими показателями:
- величиной относительной влажности воздуха в тепличном сооружении; чем она выше, тем быстрее появится и обильнее будет конденсат;
- температурой внутренней поверхности материала ограждения, которая определяет температуру точки росы, дающую начало конденсации паров воды из воздуха тепличного сооружения; чем ниже температура ограждения, тем раньше начнется конденсация влаги при определенной относительной влажности воздуха.
Вовсе убрать конденсат влаги с ограждения путем проветривания тепличных сооружений можно лишь в дневное время суток, когда в нашем климатическом регионе в весенне-летние месяцы относительная влажность воздуха с 12 до 17 часов снижается до 50-60%. В ночное время относительная влажность воздуха в мае и июне повышается до 80-85%, в апреле, июле и августе – до 90-98%, так что проветривание тепличных сооружений ночью для ликвидации конденсата влаги не эффективно.
Надо бороться не с конденсатом влаги, который в целом играет положительную роль в защищенном грунте, а с капéлью посредством изменением формы конденсата и упорядочением его стока.
Первое, на что надо обращать внимание, чтобы ликвидировать капéль, так это на упругое натяжение пленки. Если пленка ''болтается'' на каркасе, то при порывистом ветре будет срываться не только капельный, но и конденсат сплошного слоя, вызывая намокание растений.
Второе, помимо упругого натяжения, для хорошего стока конденсата пленка на кровле тепличных сооружениях должны иметь наклон не менее 30-33 градусов к горизонтальной линии (примерно ⅓ прямого угла).
Третье, на каркасе тепличного сооружения над грядами с растениями не должно быть какого-либо препятствия для свободного стока конденсата, например, продольной рейки или стяжки, где вода накапливается и начинается капéль, причем, особенно опасная, так как капли постоянно ''долбят'' растения. Продольные элементы нужны для создания прочности каркасов, но их необходимо отвести в сторону от гряд с тем, чтобы конденсат не попадал на растения.
Котович И.Н.
доктор с.-х. наук
