Введение к работе
Актуальность исследуемой проблемы
В постановлении XXVI съезда КПСС «Основные направления экономического н социального развития СССР на 1981— 1985 годы п на период до 1990 года» и в Продовольственной программе СССР до 1990 года предусматривается расширение тепличного хозяйства, значительное увеличение производства овощей в защищенном грунте.
Существенное внимание уделено снижению затрат энергии на обогрев культивационных сооружений за счет расширения использования тепловых отходов промышленных предприятий н термальных вод.
Одной из важнейших задач, поставленных XXVI съездом КПСС и X съездом СЕПГ, является экономия энергии. Это касается и овощеводства защищенного грунта, на долю которого приходится значительное количество потребляемых в сельском хозяйстве топлива и электроэнергии. В СССР затраты на отопление теллиц составляют примерно 30 всех затрат на выращивание овощей, а овощеводство защищенного грунта ГДР, занимающего только 0,02% сельскохозяйственной площади, потребляет 11% всех расходов топливно-энергетических ресурсов сельскохозяйственного производства страны.
Экономия энергии, снижение энергозатрат на производство овощей являются в настоящее время одним из основных направлений .интенсификации и дальнейшего развития овощевод-сгиа защищенного грунта. Для решения этой задачи прежде псего необходимо изучение всех составляющих энергозатрат при производстве различных видов овощной продукции в различных климатических зонах, разработка нормативных показателей расхода топлива, строгий учет его и разработка организационно-технических мероприятий, обеспечивающих повышение эффективности использования э-нергин.
Решающим фактором, определяющим урожайность, сроки выращивания, поступления урожая, является приток солнечной радиации. Свег — это единственный фактор роста, который в настоящее время нельзя поддерживать на оптимальном
V- -:. ї/д. і;.:..ез «гыз.
для растений уровне экономически оправданными затратами. Знание потенциала растений при конкретных условиях естественной освещенности н усложни его использования определяет резервы « пути попышення продуктивности овощеводства защищенного грунта. Вместе с тем влияние естественной освещенности для различных фаз развития растений изучено еще недостаточно,
С развитием и концентрацией промышленности в отдельных регионах существенно ухудшаются условия для овощеводства защищенного грунта, так как промышленная пыль загрязняет ограждения теплин, что значительно снижает их светопроницаемость, урожайності) овощных культур и экономическую эффективность.
Разработка методов снижения вредного влияния загрязнения ограждений особенно актуальна при переводе отопления теплиц на бурый уголь, что в настоящее время предпринимается в ГДР, и при использовании вторичной энергии промышленных предприятий.
Цель и задачи исследования
Целью диссертационной работы является изучение использования солнечной радиации и повышения эффективности применения энергии пр-и выращивании овощей в зимних теплицах. В связи -с этим в программу исследований были включены следующие вопросы:
-
Изучение влияния освещенности на урожайность огурца и томата в знмнечвесенпей культуре.
-
Изучение влияния загрязнения воздушного бассейна промышленной пылью на светопроницаемость ограждений теплиц и урожайность овощных культур.
-
Анализ составляющих расхода энергии при производстве овощей -в защищенном грунте.
-
Оценка жультурооборогов по затратам энергии в целях оптнмалнзаннн использован їм солнечной радиации и тепловой энергии.
Объекты и методы исследования
Для изучения зависимости процесса формирования урожая огурца и томата в теплине от режима естественной радиации в работе использованы результаты опытов-по влиянию освещения на фотосинтез и урожайность этих культур, -выполненных в Институте овощеводства в Гроссберене (>ГДР), и данные по урожайности огурца и томата в подмосковных совхозах_«Мо-скшскнй», «Матвеевский», «Тепличный» и «Заречье» за 1970— 1981 годы, различающиеся по приходу солнечной радиации.
Изучение влияния загрязнения ограждения теплиц было проведено в пяти местах в ГДР с наличием типичных загряз-
пптелен, С помощью специальных стендов в указанных точках с углом наклона 27 экспонировались в течение 1,3,6,9 н 12 месяцев листы (пластины) стекла и стеклопластика. С помощью шара Ульбрихта в 'конце экспозиции определялись коэффициенты светопроницаемости до очистки л после очистки осадкой загрязнителей. Одновременно по методу Бергерхоффа определялось количество осадочной пыли.
Методические иссдедонания по применению энергии в защищенном грунте были выполнены расчетным методом на примере Московской области (совхоз «Московский») и семнадцати городов СССР, расположенных в разных световых зонах.
Определение затрат тепловой энергии осуществлялось по
разработанной нами методике с помощью'программ для ЭВМ и
номограмм. При расчетах в качестпе исходного материала бы
ли использованы данные Справочника по климату СССР
(Гидрометеоиздат, Л., 1966—1974), технические и агротехни
ческие стандарты (ОНТП-СХ. 10-31) и материалы кафедры
организации социалистических сельскохозяйственных пред
приятий ТСХЛ,
Л В работе были применены методы регрессионного и диспер-
сионного анализов, анализа Фурье, линейного программирования и имитационного моделирования. Для расчетов использованы стандартные программы LIRE ц LHNO для.ЭВМ KRS 4200 и составленные нами специальные программы на алгоритмических языках DIWA 4000 и FORTRAN 4000 дли ЭВМ PR 4000.
Научная новизна и практическая ценность результатов исследований
В работе проанализировано влияние естественного освещения на урожайность культур огурца и томата в тепличной культуре. Получены корреляционные зависимости между притоком -солнечной радиации и урожайностью, в том числе по периодам онтогенеза растешій. Полученные результаты имеют значение для прогнозирования у^ккая и планирования развития защищенного грунта. Выявлено большое значение оптимального управления другими факторами роста ('микроклимат теплицы, минеральное питание и водообеспеченне, мероприятия по улучшению плодообразования у томата) для максимального «использования ФАР,
Подробно .исследован процесс загрязнения остекленных и стекло пластиковых теплиц в зависимости от вида загрязнителя, его влияния на урожайность культур огурца и томата и экономическую эффективность их выращивания. Разработана методика, позволяющая прогнозировать эти показатели до строительства теплиц. Установлена оптимальная перноднч-
.3
кость необходимых регулярных очисток кровли теплиц в районах со значительным загрязнением воздушного бассейна.
Дана оценка составляющих энергозатрат в овощеводстве защищенного грунта. Разработана методика определения рас-ходов тепловой энергии для отопления теплиц, которая может быть использована как в экономических исследованиях, так и в хозяйствах для калькуляции и нормирования расходе» тепловой энергии. Разработаны схемы культурооборотоп, учитывающие возможные ограничения в снабжении энергией. Проведены расчеты расхода энергии при "выращивании огурца и томата для 18 городов СССР, относящихся 'К различным климатическим зонам.
Апробирование работы
Диссертация рассмотрена на объединенном заседании кафедр овощеводства и высшей математики 'Московской сельскохозяйственной академии им. К. Л, Тимирязева.
Структура диссертации
Работа объемом"^ страниц машинописного текста, состоит из ^введения, четырех глав, выводов, рекомендаций, списка литературы (221 наименование, в т. ч. 113 на русском и 108 на иностранных языках) п четырех приложений. Она содержит 33 таблицы и 27 рисунков.
