Агроэксплуатационная оценка и биологическое обоснование применения светопроницаемых полимерных материалов в тепличном овощеводстве

Осипова, Галина Степановна

Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему
Агроэксплуатационная оценка и биологическое обоснование применения светопроницаемых полимерных материалов в тепличном овощеводстве
ВАК РФ 06.01.06, Овощеводство

Автореферат диссертации по теме "Агроэксплуатационная оценка и биологическое обоснование применения светопроницаемых полимерных материалов в тепличном овощеводстве"

п .п дач

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

На правах рукописи

ОСИПОВА Галина Степановна

АГРОЭКСПЛУАТАЦИОННАЯ ОЦЕНКА И БИОЛОГИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПРИМЕНЕНИЯ СВЕТОПРОНИЦАЕМЫХ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ В ТЕПЛИЧНОМ ОВОЩЕВОДСТВЕ

Специальность 06.01.06 - овощеводство

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора сельскохозяйственных наук

С. -Петербург - Пушкин 1994

Работа выполнена в Санкт-Петербургском государственном аграрном университете в период с 1976 по 1993 год.

Научный консультант - заслуженный деятель науки Российской Федерации , доктор сельскохозяйственных наук, профессор В Е. Сойеткина

Официальные оппоненты:

академик РАСХН, доктор сельскохозяйственных наук,профессор Г. it ТАРАКАНОВ;

доктор сельскохозяйственных наук,профессор Л В. САЗОНОВА; доктор сельскохозяйственных наук С. К ИГНАТОВА.

Ведущая организация: Агрофизический научно-исследовательский институт

Защита состоится к*>нл- " 1994 г. в 14 часов 30 мин на заседании специализированного совета Д. 120. 37. 08 по защите диссертаций в Санкт-Петербургском государственном аграрном университете по адресу: 189620, Санкт-Петербург-Пушкин, Ленинградское шоссе, д. 2, корпус 1, ауд. 507

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке

университета

Автореферат разослан "Л*/" » 1994 г.

Учений секретарь /

специализированного совета V

профессор Cjh '' В Т. Васько

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы определяется интенсивным поиском. и созданием рецептур новых полимерных материалов для укрытия теплиц. Свойства широко применяемых в настоящее время полиэтиленовой нестабилизированной и стабилизированной пленки значительно улучшены введением антистатических, гидрофильных и теплоудерживаюшлх добавок. Налажен выпуск армированной пленки, создана полиэтиленовая стабилизированная пленка, пропускающая ультрафиолетовую радиацию. На основе полиэтилена и винилацетата разработан ряд рецептур пленки, не уступающих импортным образцам. Налажен промышленный выпуск поливи-нилхлоридной пленки с различной проницаемостью для солнечной радиации.

Создание новых светопроницаемых полимерных материалов предусматривает целенаправленное и рациональное их использование для укрытия теплиц различного назначения. Это обстоятельство вызвало необходимость комплексного изучения свойств и разработки научно-обоснованных, экономически эффективных путей использования перспективных видов полимерных материалов при выращивании овощных растений.

Актуальность темы исследований подтверждается включением в координационный план "Разработать, исследовать и подготовить промышленное производство полимерных материалов сельскохозяйственного назначения для растениеводства защищенного и открытого грунта" (1981 - 1985г.г), утвердденный в 1900г.Министерствами сельского хозяйства и химической промышленности СССР, а также в последующий план "Разработать, исследовать и подготовить промышленное производство полимерных материалов сельскохозяйственного назначения" на 1986 -1990г. г.

В рамках С. Петербургского государственного аграрного университета тема входила в раздел б "Разработка технологии производства овощей в условиях С-3 района Нечерноземной зоны РС$СР (1987-1990 г.г), с 1991 года - в раздел "Разработка системы применения пленочных материалов, • снижающих энергозатраты при выращивании овощных культур в защищенном и открытом грунте и повышающих производство экологически чистой продукции".

Кроме того комплексные исследования проводили на основе договоров о творческом сотрудничестве с ведущими химическими научно-исследовательскими учреждениями:

- НИИ химии и технологии им. акад. В. А. Каргина,

- 0Ш0 "Дластполимер",

- Новополоцкое ОНПО "Пластполимер",

- Институт, механики полимеров Академии наук Лат. СОР,

- ВНИИ стеклопластиков и стекловолокна.

Дель исследований - агроэксплуатационная оценка новых светопроницаемых полимерных материалов для укрытия теплиц, создание пленочных- материалов с заданнымм оптическими, поверхностными и механич'ескими свойствами .разработка научно-обоснованных приемов рационального их использования.

Задачи исследований

- изучить Механические свойства полимерных материалов в процессе эксплуатации и определить расчетные и фактические сроют службы,

- определить оптические свойства пленочных материалов до эксплуатации и изменение их в процессе эксплуатации,

- выявить взаимосвязь между поверхностными свойствами,• характером конденсата и оптическими свойствами полимерных материалов,

- изучить особенности микроклимата, формирующегося в теплицах, укрытых различными видами полимерных материалов, определить взаимосвязь между оптическими свойствами полимерных материалов, температурным и влажностным режимами,

- выявить особенности роста и развития овощных растений и рассады в теплицах с ограждением различными видами пленки,

- оценить сорта и гибриды овощных культур по адаптиро-ванности к условиям выращивания в пленочных сооружениях с различным покрытием,

- изучить агроприемы, повышающие урожайность овощных культур, покрытых различными видами пленки (схемы посадки и формирования),

- определить экономическую эффективность применения пленочных полимерных материалов,

- определить значимость каждого эксплуатационного свойства полимерной пленки в формирования прибыли от ее применения в качестве кровли теплиц.

Научная новизна. Создана система оценки пленочных полимерных материалов, используемых в качестве кровли теплиц, определены их основные свойства , влияющие на рост, развитие и продуктивность ововдых растений. Изучены микро-и фитокли-мат теплиц, укрытых различными пленочными материалами, выявлены закономерности формирования микроклимата в зависимости от вида полимерного материала, скорости ветра и количества часов солнечной радиации. Математически установлена их корреляционная зависимость. Определена интенсивность испарения влаги под полимерными материалами с различными оптическими и поверхностными свойствами, проверена и рассчитана теплопроводность полимерных покрытий, определены факторы, влияющие на изменение механических свойств полимерных материалов, сделан анализ напряженности ветровых нагрузок за 18 лет, выявлены закономерности в формировании ветровых нагрузок в различные годы, сформулированы принципы ветроустойчивости пленочного покрытия. Рассчитана экономическая эффективность использования пленочных теплиц, определена доля прибыли от каждого из рассматриваемых эксплуатационных свойств полимерных материалов.

Научная новизна подтверждена Z авторскими свидельства-ми на изобретения ( N 1106818, 1982, N 1346644, 1985). На защиту выносится:

-научное обоснование оценки агроэксплуатационных свойств полимерных материалов, количественное определение влияния стабилизации, гидрофильностй, теплоудерживаемости и срока службы материалов на формирование экономических показателей при эксплуатации их в качестве кровли теплиц,

-теоретическое и экспериментальное обоснование процесса формирования микроклимата в теплицах, укрытых различными полимерными материалами,

-новые положения о влиянии оптических свойств полимерных материалов, используемых в качестве кровли, на рост , развитие и физиологические процессы у овощных растений,

-установление периодов роста и развития томата, определяющих общую урожайность растений и взаимосвязь метеофакторов с морфогенезом растений и урожайностью томата

Практическая ценность и реализация результатов исследований. На основе исследований разработаны "Рекомендации по

применению светопрозрачных полимерных пленочных материалов в сооружениях защищенного грунта". Результаты изучения свойств пленочных полимерных материалов обобщены и изданы в виде лекции "Применение светопроницаемых полимерных материалов в овощеводстве", а также в учебнике для ВУЗов "Овощеводство защищенного грунта". Переданы предприятиям разработчикам новых рецептур полимерных материалов заключения и акты по результатам испытаний, на основании чего НИУ химической промышленности дорабатывали рецептуры или готовили документацию на выпуск промышленных партий новых материалов. Внедрение лучших материалов проводили в специализированных овоще-водсческих хозяйствах"(совхозы : "Детскосельский", "Красный Октябрь", "Выборжец"), Результаты внедрения подтверждены актами экономической эффективности.

Апробация и публикация работы. Основные результаты исследований оыли доложены на 10 всесоюзных и всероссийских конференциях: Москва - 1081, 1983, 1984, 1991, Ленинград -1977, 1982, 1983, Минск -1981, Симферополь-1990, Наль-чик-1991 по вопросам применения полимерных материалов в сельском хозяйству и интенсификации овощеводства, на ежегод- • ных координационных совещаниях по разработке и внедрению новых полимерных материалов для сельского хозяйства в 1980 -1991 годах, на научных конференциях в С. ПГАУ в 1977, 1979, 1981, 1984, 1985, 1989, 1991, 1992, на ежегодных областных семинарах овощеводов.

Основные результаты исследований, изложенные в диссертации, опубликованы в 42 работах общим объемом более 21 п. л

Объем работа Диссертационная работа изложена на 335 страницах машинописного текста,включает введение, 8 глав, 108 таблиц и 16 рисунков,содержит основные выводы, рекомендации производству. Список литературы включает 500 названий, в том числе 177 на иностранных языках.

Автор выражает благодарность Учителю,первому исследователю полимерных материалов в стране заслуженному деятелю науки РСФСР, доктору с. х. наук, профессору К А. Брызгалову.

Методика выполнения экспериментальной работы

Исследования по изучению свойств полимерных материалов выполняли в 1975 - 1993 годах. Эксплуатационные свойства полимерных пленочных материалов изучали в лабораторных опытах, на моделях, стендах, при укрытии однотипных теплиц на опытном полигоне сектора полимерных материалов при кафедре овощеводства ЛОХИ ( СПГАУ). на производственных теплицах в специализированных совхозах Ленинградской области.

Были изучены свойства более 50 полимерных материалов, из них 33 подвергнуты обсуждению в данной работе. Композиции полимерных материалов разрабатывались в НИУ химической промышленности. Основой для разработок новых композиций являлось техническое задание или заключение по испытанию предшествующего материала с предложениями по доработке отдельных свойств материала, подготовленное на основе наших испытаний.

С непосредственным нашим участием было создано 2 материала- а. с. 1106818 "Композиция для получения пленки с. х. назначения", 1982 и а. с. 1346644 "Полимерная композиция", 1985.

Кроме того были подвергнуты агроэксплуатационной оценке ряд материалов импортного производства.

До монтажа на теплицах материалы проходили лабораторные исследования, которые включали изучение механических свойств: относительное удлинение при разрыве й прочность при растяжении. Измерения проводили на машинах РМИ-5 и РМИ-250 по ГОСТ 14326 - 81. Оптические свойства полимерных Материалов определяли на спектрофотометрах СФ-10, СФ-16, СФ-46, СФ-26 с приставкой ВДО-5 (в ультрафиолетовой и видимой области спектра) и на ИКС. Для изучения теплоудерживащих свойств пленочных материалов была сконструирована модель , созданная совместно с сотрудниками НИИНечерноэемагромаш".

Полевые испытания включали изучение пленки на стендах по ГОСТу 10336-62 ,а также на теплицах при сезонной (апрель-октябрь) и при круглогодовой эксплуатации. Изучали световой и тепловой режим теплиц, гидрофильность и запшшемость поверхности пленки, ветроустойчивость и характер разрушения, поведение растений под различными полимерными материалами.

Полевые опыты по испытанию полимерных материалов проводили исходя из общих методологических положений: типичности, достоверности и принципа единственности различия -полимерного материала или отдельного свойства материала.

При изучении отдельных показателей материалы сгруппированы по отдельным свойствам: относительное удлинение и прочность при растяжении, проницаемость в ультрафиолетовой области спектра ( длинноволновое 330-400 нм.зона А и средневолновое 290-ЗЗОнм,зона Б), проницаемость в области фотосин-тетически активной радиации (380 - 710нм ).проницаемость в инфракрасной области (8 - 15 тыс. им ), гидрофильности и за-лыляемости, по срокам службы.

Математический анализ данных, анализ погодных условий и метеорологический, прогноз состояния пленочных покрытий проводилась при помощи IBM PC/XT.

Полиэтиленовую пленку изготавливают из полиэтилена- высокомолекулярного органического вещества, с общей формулой [-СН2 - СН2-]п, молекулярной массой около 40 тыс. Температура плавления 105 - 130°0, морозостойкость -60е, предел прочности при растяжении 12,- 16 МПа, относительное удлинение 300 - 400 %. Пленка однокомпонентная, но введение термаи светостабилизаторов, антистатических, гидрофильных и теплоу-держивающих добавок изменяет ее оптические и механические свойства. В опытах использовали полиэтиленовую нестабидизи-рованную ПЭ 10803-020, виды стабилизированной ПЭС 108-08,ПЭС 108-06, ШСД, ПЭСО, виды гидрофильной ПЭСГ 82 и ПЭСОГ 178, вспененную ПЭВ, стабилизированные гидрофильные теплоудержи-вающие марки 108 - ПЭТУ 108-143, марки 175 -ПЭТУ 175-209, импортные образцы ГОФ (Финляндия ) и A 14F(Франция).

Сополимерная этиленвинилацетатная пленка - это продукт совместной полимеризации полиэтилена и винилацетата. Температура плавления пленки 110-120°С, морозоустойчивость-60вС, предел прочности при растяжении и относительное удлинение зависят от соотношения полиэтилена и винилацетата. В наших опытах использована пленка японского-СЭВАЯ и французского про-изводства-Целлофлекс.а также отечественная-без стабилизаторов -Сэвилен.со стабшшзаторами-СЭВАС и 4 образца пленки,разработанной в ОНПО "Пластполимер" с различными композициями свето-И термостабилизаторов - СЭВА-502,СЭВА-594,СЭВА-Б95, СЭВА-596. Рецептуры пленки имели различную проницаемость в УФ области, близкую проницаемость в видимой и ИК области, различались по механическим свойствах), в первую очередь, по относительному удлинению, которое было от 605 до 1420%

1. Оптические свойства изучаемых полимерных материалов

Материалы Коэффициент пропускания в области спектра, 7.

290-330 330-400 400-710 800-1100 5-15

ПЭ 10803-020 60 70 90 90 80

ПЭС 108-08 5 49 90 90 80

ПЭС 108-06 5 46 88 90 80

ПЭСД 2 41 . 92 92 90

ПЭСГ-82 4 48 86 86 54

ПЭТУ-143 2 22 85 . 85 12

ПЭСО 72 82 90 90 64

ПЭСОГ-178 77 82 87 89 60

ПЭВ 10 40 62 65 20

ПЭС 175-209 4 42 81 81 22

ПЭФ 86 89 91 92 61

ПЭ А14Р 1 22 86 90 65

Сэвилен 75 89 91 92 59

СЭВАС 26 48 91 91 61

СЭВА Я 62 74 92 92 41

Целлофлекс 25 68 90 91 27

СЭВА 502 8 48 88 89 40

СЭВА 594 4 44 87 89 40

СЭВА 595 5 45 87 90 43

СЭВА 596 10 52 91 92 43

ПВХ СХ-3 2 38 90 91 17

ПВХ СХ-9 1 33 92 92 18

ПВХ СХ-132 43 82 92 92 18

ПВХ СХ-7 6 50 92 92 18

ПВХ СХ-8 3 34 92 92 18

ПВХ СХ-4 35 62 92 92 18

ПВХ Динафол 3 16 91 92 18

ПВХ-300 1 30 86 ' 88 14

ПВХ Армофол 1 32 80 84 18

РСС - 75 0 18 ' 74 75 10

РСС - 80 1 21 74 78 12

РСС - во М 1 29 84 85 12

Поливинилхлоридную пленку изготавливают из полившшлх-лорида, представляющего собой искусственную смолу, которую получают полимеризацией из хлористого винила в присутствии органических кислот. Общая формула £-СН2-СНС1-]п. Поливи-нилхлоридная пленка - многогомпонентная: в ее состав входят пластификаторы, . термо-и светостабилизаторы. В наших опытах использована пленка, полученная методом каландрирования . Ширина пленки 125,150 и 200 см. Все модификации поливинилх- * лоридной пленки имели близкие показатели по проницаемости в видимой и ИК области, кроме пленки Армофол, у которой за счет армирования снижалась проницаемость в видимой области. Все модификации поливинилхлоридной пленки кроме СХ-132 и СХ-4 имели низкую проницаемость для УФ радиации. По относительному удлинению и прочности при растяжении модификации различались незначительно. У армофол, имеющей толщину 1 мм прочность материала была высокой за счет толщины пленки, превышающей образцы СХ-3, СХ-4.СХ-7, СХ-8, СХ-9, .СХ-132 более, чем в 6 раз,т. к. толщин^ их была 0.1Бмм, но относительное удлинение и сопоставимая прочность при растяжении была ниже .

Рулонный стеклопластик состоит из стекловолокнистой сетки и полимерного связующего. В качестве связующего у изучаемых нами стеклопластиков были полиэфирные смолы ПНЫ - 1, ПНМ - 2, ПН -81. Ширина стеклопластика 0.9м, толщина стеклопластика марки РСС-75 - 340 -420 мм, РСС-80 и РСС-80М -260 - 280 мм. Рулонный стеклопластик отличался меньшей проницаемостью для видимой радиации -74£ , модифицированный'-84Х, не пропускал УФ радиацию (зона 290-330 нм) и слабо пропускал УФ радиацию (зона 330-400 нм). Все модификации стеклопластика были малопроницаемы для тепловой радиации .

Метеорологические условия в годы проведения опытов Среднегодовая температура в годы исследований (1975 -1993) составила 4.7", что выше средних многолетних на 1.1°. Самыми холодными были 1976 и 1985, средняя температура составила 2,6°, однако более суровыми 8имами с температурой опускающейся до - 39. 3°С и -37. 8"С были 1987 и 1978 годы 10

Близкими к средним многолетним данным были 1977, 1979, 1980, 1981, 1982, 1983, 1984, 1986, 1988, 1990 и 1991 годы, когда средняя годовая температура равнялась 4. 2 -5.9°С. Наиболее теплым был 1989 год, со среднегодовой температурой 7.0 и 1975 год - 6. 8°. Максимальная температура воздуха колебалась по годам от 25°С (1976) до 39.6 (1977). В среднем она составляла 27.1 - 31.8°С. Стабильностью отличалась влажность воздуха, если в течение года она колебалась от 51 - 58% (май июнь)до 91-92 (сентябрь-ноябрь), то среднегодовая по годам различалась в пределах 2-3% И составляла 76-79. Количество часов солнечного сияния за год колебалось от 1385 до 1650, исключением были 1975 год, когда прямая солнечная радиация поступала 1762 часа, 1978 год -1813 часов и 1979 год - 1734, по средним многолетним данным этот показатель составляетя 1743 часа Вэ все годы исследований кроме 1987 и 1985 года имели место Ветры, скорость которых превышала 14 м/сек, в отдельные годы, как например, 1975, 1976, 1982, 1988 1990 годы,скорость ветра превышала 18 - 20 м/сек.

Средняя сумма осадков по годам составляла Б09 - 719 мм. Относительно сухими были 1975, 1976 годы, а влажными 1981 год - 719 ММ И 1987 - 700 ММ.

Благоприятным сочетанием условий для овощеводства защищенного грунта является : 1. высокая среднегодовая температура, что требует меньших затрат на обогрев сооружений, 2. отсутствие резких понижений температуры (ниже -30°), 3. отсутствие резких перегревов в летнее время, 4. максимальное количество часов солнечной радиации, 5. минимальное выпадение осадков. Хотя количество осадков не овяэано с состоянием растений в теплицах, но избыточное увлажнение в осенние месяцы может привести к подтоплению теплиц, а большое выпадение снега в весеннее время ( март, апрель) приводит к разрушению кровли. 6. Максимальная скорость ве1ра наиболее значимый показатель при эксплуатации пленочных теплиц. При анализе ежедневных ветровых нагрузок за все годы исследований как по скорости, так и по частоте выявлены выявлены периоды с наибольшей кратностью ветровых нагрузок.

Благоприятным сочетанием факторов отличались 1975, 1979, 1983, 1984, 1991 годы, имеющие 20 - 25 баллов. Неблагоприятное сочетание факторов имело место в 1985 и 1987 году

-14 баллов. Для этих лет характерны низкая среднегодовая температура, резкие перепады от 27. 4°С до -39. 3°С в течение года , самая низкая солнечная радиация. Положительным моментом ва эти годы было отсутствие сильных ветров. 10 лет из исследуемых наш имели относительно стабильные условия.

Результаты исследований 1. Изменение механических свойств пленочных материалов в процессе эксплуатации ■ В процессе эксплуатации происходит "старение" полимерных материалов. Процессы старения носят сложный характер. В первый месяц эксплуатации идут изменения в пленке, характеризующиеся незначительным увеличением относительного удлинения и прочности при разрыве. Затем по мере развития процесса старения относительное удлинение уменьшается. Происходит изменение прочности при разрыве, но как отмечает В. А. Колясева (1976), прочность на разрыв снижается мало и уменьшается на поздних его стадиях.

В годы исследований на поверхность пленки поступало различное количество солнечной радиещии, которое учитывалось в часах солнечной радиации, когда солнце не было закрыто облаками. Количество часов солнечной радиации за период апрель-сентябрь колебалось по годам от 789 в 1987 году до 1306 В 1975 году. Наиболее солнечными были 1977, 1978, 1979, 1988 и 1992 годы. Как известно, прямая солнечная радиация более насыщена ультрафиолетовыми лучами. Изменения относительного удлинения полиэтиленовой нестабилизированной пленки в процессе эксплуатации колебались от 5% в 1990 году до 35Х в 1975 году. Независимо от первоначальных показателей относительного удлинения,' которые были в пределах 447-540% большие изменения этого показателя обнаружены в 1975, 1978, 1979, 1988. 1992 годах.

Математические расчеты показали, что существует связь между количеством часов солнечной радиации и изменением относительного удлинения полиэтиленовой пленки, которая может быть выражена формулой: У - -45.85 + 0.062Х, где У-изменение относительного удлинения,за 6 мес эксплуатации,% Х-количество часов солнечной радиации за период эксплуатации.

Коэффициент корреляции между X и У равен 0. 80.

Введение в пленку стабилизаторов: Оензона, рецептура 108-08 (ПЭС 108-08), дастиба (ПЭСД) ,ДТФ-никеля (ПЭСО),фосфита ПЭС 108-06 показало, что в течение шести месяцев эксплуатации у этих видов пленки изменялось относительное удлинение. Высокой стабильностью относительного удлинения отличалась полиэтиленовая пленка со стабилизатором бензон, дастиб и фосфит. Пленка, стабилизированная ДТФ никеля, претерпела незначительное изменение относительного удлиненияя на свободном полотнище, но пленка,лежащая на арке потеряла 52% относительного удлиненияя стала хрупкой, появились мелкие трещины, которые увеличивались при порывах ветра. В дальнейшем это привело к разрушению покрытия, так же как и у полиэтиленовой нестабилизированной.

Введение антистатических и гидрофильных добавок делает пленку смачивающейся. Капли воды' на пленке растекаются, сползают по внутренней стороне покрытия, образуют сплошную водяную пленку. Изменяется при этом и стабильность механических свойств пленки. За шесть месяцев эксплуатации полиэтиленовая стабилизированная бензоном пленка изменила относительное удлинение на 7%, а полиэтиленовая гидрофильная с этим же стабилизаатором на 2X. У полиэтиленовой пленки со стабилиизатором ДТФ-никеля этот показатель уменьшился на 13%, а у пленки, изготовленной по этой же рецептуре, но с гидрофильными добавками только на 8%.

2. Изменение относительного удлинения полиэтиленовой

пленки с различными стабилизаторами (1976-1982 пг. )Д

Виды До экс- После 6 месяцев эксплуатации

материалов плуатации ------------------------------------

свободное полотнище,лежащее полотнище на арке

7. изменения X изменения

ПЭ 10803-020 315 260 18 . 71 78

ПЭС 108-08 420 378 9 368 12

ПЭС 108-06 622 578 7 537 14

ПЭСД 400 364 9 348 13

гоио 510 478 12 243 52

Возможно, введение гидрофильных и антистатических добавок в небольшой степени увеличивают стабильность пленки, что можно объяснить взаимным влиянием добавок и стабилизаторов.

У полиэтиленовой теплоудерживающей пленки марки 175-209 относительное удлинение,в первые шесть месяцев увеличивалось на 8-11%. Резкое падение относительного удлинения обнаружено было только после 30 месяцев эксплуатации. Эти изменения составили 32% в долевом направлении и 62% в поперечном. Прочность при разрыве изменилась незначительно.

■ Таким образом, динамичным показателем старения полиэтиленовой пленки является изменение относительного удлинения. Но полиэтиленовая плеНка имеет исходное относительное удлинение в пределах 400-600% Более высокий показатель относительного удлинения имеет пленка , изготовленная ■ на основе полиэтилена, но с добавкой винилацетата при совместной полимеризации -соподимерная этиленвинилацетатная пленка.

Исследования, проведенные в 1975-1977 годах с японской пленкой СЭВА показалии положительные свойства этой членки: эластичность, гибкость, гидрофильность,высокую стабильность свойств . Относительное удлинение сополимерной пленки до • эксплуатации составляло у•большинства образцов 600-700 %, у Сэвилена 899 % и у пленки Целлофлекс (производство французской фирмы "Полиан С. А.) - 1305%. Следует отметить большое, относительное удлинение в поперечном направлении -1421 %, в долевом - 1189%. За шесть месяцев эксплуатации все модификации снизили относительное удлинение не более,' чем на 2-13 %, исключение составила пленка Сэвилен, у которой относительное удлинение изменилось на 21 %, но эта пленка не имела в своем составе светостабилизаторов, тем не менее после одного сезона эксплуатации эта пленка и все остальные виды сополимерной пленки были пригодны для повторного монтажа на теплицах . Пленки демонтировали и хранили в темном помещении. На следующий год их монтировали на те же теплицы. После второго го, . эксплуатации изменения относительного удлинения уже составляли от 6 до 25 %, у Сэвилена этот показатель составил 62 %, пленка разрушилась. Французскую пленку Целлофлекс эксплуатировали в течение четырех сезонов и только в конце четвертого сезона относительное удлинение ее

составляло 62 % от начального, то есть изменилоь на 38 %. Три сезона эксплуатации выдержала отечественная сополимерная пленка СЭВА-594, изменения относительного удлинения которой составили 66 X .

В процессе работы нами были проведены испытания десяти различных рецептур поливинилхлоридной пленки. В качестве контрольной испытывали поливинилхлоридную пленку СХ-3 со стабилизаторами полигард и тинувин,прошедшую испытания .в 1975-1977 годах . У поливилхлоридноЦ пленки невысокий показатель относительного удлинения - 300-400 %, в процессе эксплуатации изменилось относительное удлинение у пленки СХ-4 (14 %) и ОХ-8 (18 %). Незначительно изменилась прочность всех образцов поливинилхлоридной пленки, кроме СХ-8, где этот показатель составил 8% .

Образцы поливинилхлоридной пленки испытывали параллельно на теплицах и в везерометрах. После 1000 часов относительное удлинение у базовой СХ-3 изменилось на 78 % от первоначального, а через 1500 часов пленка полностью потеряла эластичность, сохранив при этом достаточно высокую прочность. Пленка СХ-4 сохранила 42 X относительного удлинения от первоначального, потеряв 58 % за 1000 часов экспозиции.

Сравнивая результаты испытания поливинилхлоридной пленки на теплицах и в везерометре можно сказать, что испытания более жесткие были в условиях искусственного климата, где за 1000 часов изменялось относительное удлинение пленки на 28-72 I;, в то время как за шесть месяцев эксплуатации, в течение которых отмечено 1063 часа прямой солнечной радиации, изменения в пленке составили от 0 до 18 7. .

2. Ветроустойчивость пленочных полимерных материалов в период эксплуатации Строительство пленочных теплиц шло по 'пути сокращения элементов каркаса, ■ на который опирается пленка. Легкость и эластичность полимерного материала позволяли увеличивать расстояния между опорами, которые достигали 3 м (арочные теплицы), 6 м ( блочно-арочные теплицы).. Расстояния между элементами достигло 2,5 м (арочные деревянные конструкции) и 5.6 м ( металлические Олочно-арочные). Исследования показали. что на большинстве конструкций полиэтиленовая пленка вы-

ходит из строя уже при скорости ветра 9-12 м/сек. При атом важна не средняя скорость ветра, а максимальная .

Анализ данных за годы исследований показал , что ветер со , скоростью свыше 16 м/сек при весенне-летней эксплуатации теплиц имел место 9 раз эа 19 лет наблюдений, т. е. 1 раз в 2 года. Учитывая, что при таком ветре разрушается 15 - 30% кровли теплиц необходимо предусмотреть соответствующий запас пленки, штапика и гвоздей для своевременного ремонта теплиц.

Ветер со скоростью 12 - 16 м/сек наблюдали за последние 19 лет с марта по сентябрь 32 раза , что составляет 1.7 раза за сезон; разрушение пленочных покрытий в среднем составляло 6 - 15%. Частота ветров со скоростью 9 - 12 м/сек составляла в среднем 1Б раз за сезон. Разрушение кровли из полиэтиленовой нестабилизированной пленки толщиной 0.12 мм каждый раз составляло Б - 6 % (всего ва сезон 76 - 80%, если при каждом разрушении не проводить ремонта).Дополнительное количество пленки при таком ремонте не превышает 6%.

Таким образом, при эксплуатации пленочных тепл: ; необходимо предусматривать резерв пленки для ликвидации последствий от сильных ветров в количестве 23 - 45% от общего количества пленки, расходуемой на укрытие теплиц.

Наибольшей устойчивостью отличались металлические арочные теплицы с шириной Пролета 10 м и теплица типа "Лийтто", на .. последних было мало повреждений даже при скорости ветра, превышающей 16 м/сек. У деревянных арочных теплиц с двухслойным покрытием кровля имеет шлемовидную форму, что рассеивает ветровую нагрузку, а воздушная прослойка 'между слоями пленки гасит ветровой напор на пленку. Этим объясняется высокая стабильность покрытия при значительных ветровых нагрузках.

На теплицах с арочной формой кровли,но различной длиной продольного фрагмента крепления -12,20,37 м быстрее разрушались полотнища пленки на блочно-арочных теплицах с длиной фрагментов 37 м. Пленка разрушалась,когда скорость ветра приближалась к 12 м/сек. При такой скорости за несколько часов разрушалось 10 - 15% покрытия, а ветер, скорость которого превышала 16 м/сек выводил из строя 30 - 40% покрытия. Объяснить разрушение пленки на теплицах, покрытых большими полотнищами можно с. помощью формулы С. II Тимошенко:

в - kl

E x q x а

1 .где

@ - напряжение пленки на фрагментах теплиц при ветровой нагрузке; а- длинная сторона прямоугольного фрагмента теплицы,см; 1-толшина пленки,см;д - ветровой напор на пленку, МПа; Е-модуль упругости пленки, МПа; к - коэффициент для прямоугольных фрагментов 0. 35

При одинаковой толщине пленки, ветровом напоре, модуле упругости напряжение пленки на фрагментах будет зависеть от длины фрагмента крепления как с , что при длине фрагмента 12 м равняется 5.24 , при длине 20 м -7.37 ,при длине 37м -11.11. Таким образом,увеличение длины фрагмента креплепния приводит к значительному повышению напряжения пленки при ветровой нагрузке. Одним из способов повышения надежности пленки на конструкциях теплиц является уменьшение длины Фрагмента крепления.

3. Изучение проницаемости пленочных материалов

в атмосферных условиях Проницаемость пленочных материалов для оптического и теплового излучения наряду с механическими свойствами является одним из основных свойств, определяющих пригодность материала для покрытия теплиц.

Представленные в данной работе материалы имели высокую проницаемость для видимой радиации: сополиМерная этиленвини-лацетатная 89-91%, поливинилхлоридная 90-92%, виды полиэтиленовой пленки от 78 до 88%, рулонный стеклопластик 75-80%.

В процессе эксплуатации светопроницаемость пленочных материалов изменялась, причем наиболее сильные изменения происходили в первые месяцы эксплуатации. Например, у поливи-нилхлоридной пленки за три месяца коэффициент проницаемости снизился с 90.0 до 80. 2%, у полиэтиленовой нестабилизиро-ванной и стабилизированной 'на 6.5 и 6. 4% .

Все виды стабилизированной, пленки, кроме ПЭСОГ 178, имели низкую проницаемость в ультрафиолетовой . области 10.6-5.7%). В области длинной ультрафиолетовой радиации их проницаемость составляла 42.4-51.0%, меньшая проницаемость у полиэтиленовой пленки AI4F. В процессе эксплуатации стабилизаторы разрушались, это повышению проницаемость. пленки в

3. Коэффициент проницаемости пленки в видимой области,% (1975-1985 гг.)

Виды Коэффициент Общая Коэф- , .Потеря Необ-

материалов проницае- потеря фици- прони- рати-

мости прони- ент цаемо- мая

цаемо- прони- сти за потеря

до экс- после сти цаемо- счет прони-

- эксплу- эксп- сти загряз- цаемо-

атации луа- вымы- нения сти

тации той

ПЭ 10803-020 90.5 81.8 8.7 86.9 5.1 3.9

ПЭСД 87. 4 79.1 8.3 80.4 1.3 7.0

ПЭСГ 82 88.1. 85.0 3.1 86.5 1. 5 1.6

IB 108-08 90.5 85.0 5.5 86. 4 1. 4 4.1

ПЭСОГ 178 90.0 85.0 5.0 87.6 2.6 2.4

ГОТУ 108-143 85.7 79.0 6. 7 82.6 4. 4 3.1

ПЭТУ 175-209 .84.8 79.2 5. 6 81. 6 3. 2 2.0

AI4F 87.6 74.0 13. 6 80. 6 6. 6 • 7.0

ПВХ-СХ-3 90.0 72.0 20.0 87.0 15. 0 5.0

СЭВА Я 91.3 84.0 7.3 87.0 3.0 4.0

Целлофлекс 91.5 82.5 9.0 87.8 4.3 4.7

этой области спектра. Это характерно для пленки ПЭСГ 82, ПЭТУ 108-143, ПЭТУ 175-209. Однако, этот процесс сопровождался помутнением пленки .очевидно, за счет изменения ее структуры. Особенно это заметно по понижению проницаемости в области 340-400 нм, у стабилизированной пленки 108-08 эти изменения составили 2-3%.

Низкий коэффициент проницаемости в УФ области у поливи-нилхлоридной пленки (зона 290-320 нм), не изменился за шесть месяцев эксплуатации, но в области 340-400 нм он снизился до 25%. Высоким коэффициентом проницаемости в ультрафиолетовой области отличалась сополимерная этиленвинилацетатная пленка японского производства - 62% (средневолновой УФ) и 74% (длинноволновая ультрафиолетовая радиация). За 6 месяцев этот показатели изменились соответственно до 40% и 62% гак за счет помутнения, так и за счет пылевых частиц.

У сополимерной зтиленвинилацетатной пленки Целлофлекс проницаемость в ультрафиолетовой области увеличилась с 25% до 46. вХ для средневолновой, с 68. 8 до 76. вХ- для длинноволновой.

Высокий коэффициент проницаемости полимерного материала в области инфракрасного излучения приводил к выхолаживанию теплиц в ночное время, т.е. являлся отрицательным показателем. Для повышения "тепличного эффекта" в композиции полимерных материалов вводят химические добавки, поглощающие или отражающие длинноволновое излучение почвы и растений.

Наименьший коэффициент проницаемости в области ПК (5-15 тыс. нм), который колебался от 12 до 18%,имели все виды поли-винилхлоридной пленки. В процессе эксплуатации он снижался на 2-7%. Теплоудерживаюшими свойствами обладали ПЭТУ 143, ПЭТУ 175-209, ПЭСГ-82 и все рецептуры сополимерной пленки. Следует отметить, что проницаемость пленки для тепловой радиации уменьшалась в процессе эксплуатации как за счет запыления, так и за счет помутнения пленки. Особенно это относится к полиэтиленовой пленке ПЭСОГ 178 и сополимерной пленке японского производства.

4. Балловая оценка оптических и поверхностных свойств полимерных материалов

В ходе создания системы оценки свойств полимерных материалов в баллах было изучено около 50 видов полиэтиленовой, поливинилхлоридной, сополимерной, зтиленвинилхлоридной пленки и рулонного стеклопластика. При этом оценивали проницаемость пленки по отношению к видимой и ультрафиолетовой областям спектров, а также по отношению к тепловой радиации.

При использовании для покрытия теплиц пленки с проницаемостью ниже 60% в них создается световой режим, недостаточный для вырашивания овошных растений.

Проницаемость по отношению к ультрафиолетовой области спектра особенно важна при выращивании рассады для открытого грунта, так гак одним из факторов подготовки рассады к условиям выращивания в открытом грунте (закаливания) является действие на растения ультрафиолетовой радиации. Создание открывающейся кровли технически сложно и не решает проблему,' так 1сак резкое изменение условий вырашивания приводит к

прекращению роста и потере части листьев. Большую часть теплиц в Нечерноземной зоне (в отдельных областях до 95-100%) ранней весной используют для выращивания рассады для открытого грунта. Проницаемость пленочного материала в Уф-области спектра оценивали по десятибальной шкале. Такая градация носит условный характер, так как не выявляет закономерности между степенью закаливания рассады и количеством УФ-радиации. Многочисленными . исследованиями установлено, что чем дольше действие на растения различных стрессовых факторов (в данном случае УФ), тем устойчивее рассада после посадки в открытый грунт.

Большое значение' при выращивании растений в весенний период имеет способность пленки задерживать в культивационном сооружении тепло. Это дает возможность сохранить растения и рассаду при заморозках в теплицах без дополнительного обогрева. Способность пленки задерживать тепловую радиацию оценивали по десятибальной шкале (табл.4).

Срок службы пленки также оценивали в баллах. За 1 балл принимали один месяц эксплуатации пленки толщиной, 0.10-0.15 мм при отклонении толщины в соответствии с ГОСТ 10354-82 для • высшего сорта Материал, который можно эксплуатировать в течение двух сезонов, оставляя его на зиму на каркасах теплиц иди снимая в октябре и затем монтируя эту пленку на следующий год в марте, оценивали в 20 баллов, 30 баллов присваивали материалу, который южно эксплуатировать в течение трех севонов или не менее 30 месяцев.

В результате анализа изменения эксплуатационных свойств установлено, что наиболее перспективными материалами для од-носезонного использования являются полиэтиленовая стабилизи-ройанная гидрофильная пленка 108-178, получившая 40 баллов, полиэтиленовая теплоудерживающая и полиэтиленовая гидрофильная марки 108-82 (38 баллов). Максимальное количество баллов, которое может получить односезонная пленка - 51.

Пленочные материалы, пригодные по механическим свойствам для двухлетней эксплуатации - полиэтиленовая теплоудерживающая марки 175-209, ПЗ А14Г, сополимерная пленка японского и отечественного производства рецептуры 592, поли-винилхлоридная пленка, кроме Армофол, и рулонный стеклопластик РСС-75. Среди этих материалов выделены модификации

сополимерной этиленвинилацетатной пленки с количеством баллов 56-57, полиэтиленовая пленка 175-209 и А14Г получили 49 и 48 баллов, модификации поливилхлоридной пленки СХ-3, СХ-4, СХ-7, СХ-8 и СХ-9, имея высокую исходную проницаемость в видимой области, задерживающие тепловую радиацию сильно запы-лялись в процессе эксплуатации и получили 46-48 баллов

4. Оценка эксплуатационных свойств полимерных материалов в баллах

Виды Исходная проницаемостьПоте-Сте- Харак-Срок 06-

материалов в области: ря пень тер служ-щая

види- УФ тепло- про- запы-кон- бы оцен-мой вой ниц.. ле- ден- ка

ния сата

ГО 10803-020 8 9 3 1 3 1 4 29

ПЭС 108-08 . 8 4 3 3 3 • 1 8 30

ПЭСГ-82 8 4 3 4 5 5 9 38

ГОСОГ-178 8 9 3 4 5 . 5 6 40

ПЭТУ 108-143 7 4 7 4 5 5 6 38

ПЭТУ 175-209 8 5 7 4 5 5 20 49

А14Р 8 4 5 4 . 4 4 20 48

СЭВА Я 9 8 5 5 5 5 20 57

Целлофлекс 9 6 7 5 5 5 30 67

СЭВА 592 9 6 6 5 5 5 20 56

СЭВА 594 9 5 6 3 4' 5 20 52

ПВХ СХ-3 9 3 8 2 1 3 20 46

ПВХ СХ-4 9 5 8 2 1 3 20 48

ПВХ СХ-7 9 4 8 2 1 3 20 47

ПВХ СХ-8 ' 9 3 8 2 1 3 20 46

ПВХ СХ-9 9 •з 8 3 ■ 2 3 20 46

ПВХ СХ-132 9 8 8 4 2 ' 3 20 54

Армофол 6 о 9 1 1 3 30 52

РСС-75 5 3 8 1 ' 1 5 20 43

РСС-80 М 6 2 8 4 ' 4 • 5 30 59

Наиболее высокую оценку имела поливинилхлоридная пленка СХ-132, обладающая более стабильными оптическими свойствами и пропускающая ультрафиолетовую радиацию. Наименьшее количество баллов набрал рулонный стеклопластик РСС- 75-43 балла

Эгот материал имел низкую исходную проницаемость, которая значительно понизилась за первый сезон эксплуатации.

Из материалов, пригодных для трехлетней эксплуатации, выделены сополимерная этиленвинилацетатная. пленка Целлоф-лекс, получившая 67 баллов. Отличающаяся высокой стабильностью свойств, отечественная пленка рецептуры 594 имела хорошие исходные свойства, однако теряла в процессе эксплуатации светопроницаемость как за счет запыления, так и за счет помутнения. Шливинилхлоридная пленка армофол из-за сильного запыления набрала 52 балла из 71 балла (максимальное количество баллов для материалов трехсезонного использования). Рулонный стеклопластик РСС-80 М обладал более высокими эксплуатационными свойствами, чем РСС-75 и набрал 59 баллов, но его толщина больше толшдаы пленки (0.36-0.43 мм), поэтому резко возрастали затраты на покрытие, что увеличивало стоимость теплиц. Из-за недостаточной ширины этого материала (0.8 м), требовались дополнительные средства для крепления его на теплицах.

5. Микроклимат теплиц, покрытых различными полимерными материалами

Светорадиационный режим. Большая часть поступающего на пленочное покрытие потока лучистой энергии проникает в теплицу, а часть его отражается от покрытия, частично световая энергия расходуется на нагрев самой пленки.

Проницаемость полиэтиленовой нестабшшзированной пленки для суммарной радиации в первый месяц составила 68. 5% от открытого грунта, что значительно ниже проницаемости пленки в исходном состоянии (90.5%), полученной на спектрофотометре. Объясняется это загрязнением пленки уже в первые дни эксплуатации и конденсатом влаги на внутренней поверхности ограждения, который появляется сразу же после покрытия.

Наиболее высокой проницаемостью для суммарной радиации отличались полиэтиленовая гидрофильная ПЭСГ-178 и все виды сополимерной этиленвинилацетатной пленки. Низкой проницаемостью для суммарной радиации отличались оба вида стеклопластика (62.0 и 63.6%).

Тепловой режим и влажность воздуха в теплицах без растений . В дневные часы поток солнечной энергии является единственным источником тепла. При выращивании растений теплицы вентилируют для оптимизации теплового режима. При изуче-

нии влияния полимерного материала на микроклимат теплиц исключали вентилирование.

Анализируя температуру воздуха в теплицах, укрытых различными видами пленки в одни и те же часы, но при изменяющейся скорости ветра и количестве часов солнечной радиации были получены зависимости максимальной температуры от показателей для каждого полимерного материала. И =■ 44 + 0. 60 х - 3. О у 12 - 35 + 0. 89 х - 2. О у ЬЗ - 45 + 0. 63 х - 2. 8 у Ь4 = 47 + 0. 93 х - 3. 8 у 15 - 44 + 0. 73 х - 2. 8 у , где М - максимальная температура воздуха под ПЭ 10803-020, Ь2 - максимальная температура воздуха под ПЭС 108-08, ¿3 - максимальная температура воздуха под ПЭСГ 108-82;

14 - максимальная температура воздуха под ПВХ СХ-3;

15 - максимальная температура воздуха под СЗВАЯ; х - число часов солнечной радиации в сутки, час у - средняя скорость ветра, м/сек

Коэффициент корреляции между максимальной температурой, числом часов солнечной радиации и средней скоростью ветра для ПЭ 10803-020 составил 0.70, для ПЭС 108-08 - 0.91, для ПЭСГ-82 - 0.82, для ПВХ СХ-3- 0.83, для СЭВАЯ - 0.71.

Почва в теплицах нагревалась медленнее, чем воздух. Температура почвы возрастала с 10 часов, в то время, как температура воздуха начинала повышаться с 6 часов. Максимальная температура почвы зарегистрирована в конце светового дня, когда температура воздуха снижалась. Наиболее высокая температура почвы отмечена в теплицах, покрытых СЭВАЯ,то есть пленкой, имеющей более высокий коэффициент проницаемости для солнечной радиации:

В условиях закрытых теплиц обнаружена прямая зависимость средней влажности воздуха от средней скорости ветра и обратная от температуры воздуха, то есть при повышении температуры влажность снижалась, а^при увеличении скорости ветра повышалась, что объясняется тем, что конденсат при колебании пленки падал на поверхность почвы, затем испаряясь, увеличивал количество влаги в воздухе .

Тепловой режим и влажность воздуха в теплицах в период

выращивания растений. На микроклимат теплиц оказывает влияние не только материал покрытия,-но и сами растения, а также вентилирование теплиц, которое осуществляли по мере необходимости и одновременно для всех теплиц. Те^ не менее сохранились- закономерности формирования микроклимата, обнаруженные при наблюдениях за микроклиматом в невентилируемых теплицах.

Изучаемые материалы условно разделили на четыре группы по проницаемости для ультрафиолетовой и инфракрасной радиации. В первую группу включили материалы с высокой проницаемостью для УФ и ИК - ПЭ 10803-020, ПЭСО.ПЭСОГ 178, СЭВАЯ, Се-вилен. Вторую группу составили материалы с высокой проницаемостью для УФ- радиации и низкой для ИК - ПВХ СХ-132 и Целлофлекс. В третью группу вошли материалы с низкой .проницаемостью для УФ и высокой для ИК - ПЭС 108-08 и 108-06, А14Р и ПЭСГ 1СЗ-82. Четвертая группа объединила материалы с низкой проницаемостью для Уф и ИК радиации -ПВХ СХ-3 и ПВХ СХ-9, Арыофол, два вида тепдоудерживающей полизт"неновой пленки ПЭТУ 108-143 и ПЭТУ 175-209 и два вида рулонного стеклопластика РОС-75 и РСС-80М. В четвертой группе выделены • две подгруппы по степени рассеивания света - с небольшой степенью рассеивания -СХ-9 и СХ-3 и высокой степенью рассеивания- ПЭТУ 108-143, ПЭТУ 175-209, Армофол, РСС-75 И РСС-80М.

_ В теплицах, покрытых материалами с высокой проницаемостью для ИК радиации в ночные часы температура воздуха была 4. 8-5. 6°С (ПЭС 108-08, ПЭ 108-06,ПЭСО, ПЭ 10803-020), в то время как под материалами с низкой проницаемостью для ИК радиации ( ПВХ СХ-132, Целлофлекс, ПВХ СХ-3, СХ-9, Армофол, ПЭТУ 108-143, ПЭТУ 175-209) максимальная температура воздуха в ночные часы зарегистрирована на уровне 6. 6-7. 7 °С. Материалы с высокой проницаемостью для ИК радиации (ПЭС0Г-178, Сэ-вилен,А14Р,ПЭСГ-108-82) сохраняли ночные температуры на 1-1.2° выше, чем под ПЭС 108-08, ПЭС 10803-020 за счет обильного сплошн .'•о конденсата на внутренней поверхности кровли.

Максимальная температура воздуха в весенний период зарегистрирована под ПВХ СХ-132, ПВХ СХ-9, СХ-3, Целлофлекс -31.9-32. 2°С, ПЭСГ 108-82 и ПЭС0Г-175, а также Сэвилен и СЭ-БАЯ - на уровне 31.2-31.5°С. Материалы с высокой долей рассеянного света ПЭТУ 108-143, ПЭТУ 175-209, Армофол и оба

вида рулонного стеклопластика обеспечивали более выровненный тепловой режим, максимальная температура в теплицах, покрытых этими материалами, была 27. 8-29. 8 "С.

5. Температурный режим и период выращивания рассады томата и редиса (весенний период)

Виды Температура,°С

материала ----------------------------------------------

мини- макси- в 9 час в 16 час нагрев мальная мальная

1. Материалы с высокой проницаемостью для УФ и ИК радиации

ГГЭ 10803-020 5.4 30.5 20.6 26.0 .5.4

пэсо 5.6 29.5 20.8 26.2 5. 4

ПЗСОГ-178 6. 4 31.3 21.3 26.8 5.5

Сзвилен 6.3 31.5 21.8 26.6 5. 2

СЭВА Я 6.7 31.4 22.1 27.4 5.3

2. Материалы с высокой проницаемостью для УФ и низкой для ИК радиации

ПВХ СХ-132 7.5 32.2 21.8 28.0 Целлофлекс 6.8 31.9 21.9 27.7

3. Материалы с низкой проницаемостью

4. Материалы с низкой проницаемостью для УФ и ИК радиации

6. 2 5.8

для УФ и высокой для ИК радиации •

ПЭС 108-08 5.3 30.5 20.4 25.8 5. 4

ПЭС 108-06 4.8 30.1 20.3 25. 5 5.2

AI4F 6. 4 29. 5 21.0 26.0 5.0

ПЭСГ-108-82. 6.4 31.2 21.4 26.9 5.5

ПВХ СХ-9 7.7 32.0 21. 3 27.6 6.3

ПВХ СХ-3 7.5 32. 2 21.0 27. 4 6.4

ПЭТУ 108- 143 6.6 29. 8 20.1 25.4 5.3

ПЭТУ 175- ■209 6.4 29. 6 20.3 25.8 5.5

5. Материалы с высокой степенью рассеивания света

Армофол 7.3 28.1 19. 4 24.0 4.6

РСС-75 • 6.2 27. 8 16. 3 21.0 4.7

РОС-80 M 6.4 28. 6 17. 4 22. 4 5.0

•¿ъ

В утренние часы раньше начинался нагрев воздуха и почвы под СЭВАЯ, Сэвилен. Следует отметить, что материалы с высокой интегральной проницаемостью ПВХ СХ-3, СХ-9, СХ-132, А14Р, ПЭСГ-108-82, Целлофлекс обеспечивали интенсивный прогрев теплиц при низком нахождении солнца. Медленнее прогревались теплицы, покрытые материалами с высокой степенью рассеивания света.

6. Рост, развитие и урожайность томата при выращивании под полиэтиленовой пленкой при различных метеорологических условиях Целью данного исследования было выявить связь между метеорологическими факторами: поступлением солнечной радиации и среднесуточной температурой воздуха и урожайностью томата Низкими среднесуточными температурами отличались 1976, 1978, 1980, 1982 и 1985 годы. Урожайность в эти годы, кроме 1980 года, была наиболее низкой. Следует отметить, что в эти годы наиболее неблагоприятные условия сформировались в период цветения-плодообразования - среднесуточная температура составляла в 1976 году - Ц.8вС, в 1978 - 14.0 °С, в 1982 - 11.7°С и в 1985 - 12.7°С. Среднесуточные температуры в 1980 году и в 1982 году были близки, но разница в урожае составила 2.39 кг/кв. м. Объяснить это можно тем, что в 1980 году были очень благоприятные условия для томата в период цветения-плодообразования (среднесуточная температура 17. 7"С), что и определило дальнейшее формирование урожая.

Высокая температура воздуха в период формирования плодов стимулирует их рост , способствует получению раннего урожая. Например, доля урожая за первый месяц плодоношения составила 61-68% в 1981, 1982, 1983 году, в то время в 1980 году при высоком общем урожае ва первый месяц плодоношения было убрано 40% Зрелых плодов.

Сравнивая погодные условия 1979-1993 годов и урожайность гибрида Ласточка, подтвердилась связь между средней температурой воздуха в период цветения-плодообразования и общей урожайностью растений. Неблагоприятные условия 1982, 1985, 1990, 1993 годов способствовали формированию низкой урожайности, составившей 4.18, 4. 02, 3.56 и 4. 00 кг/кв. м, при средней урожайности за годы исследований 6.69 кг/кв, м, а в годы с наиболее благоприятными условиями в 1980, 1981, 1985 годах - 10.77, 10.44 и 8,23 КГ/КВ. М. 26

Подводя итоги , можно сделать вывод о зависимости урожая томата при выращивании в теплицах на солнечном обогреве ог среднесуточной температуры в период цветения-плодообра-зования. Эта зависимость для гибрида Ласточка может быть выражена через формулу J --10.16+1. ЮЬ, а для сорта Ричай - > -38.27+5. ЗбЬ-О.161, где ^среднесуточная температура в период цветения-плодообразования.

7. Рост, развитие и урожайность томата при выращивании под различными видами пленки Анализ поведения растений под различными видами полимерных материалов проводили по группам материалов, объединенных по сходству оптических свойств:

Для сравнительной оценки реакции растений на полимерный материал были использованы данные опытов, проведенных в наиболее типичные годы по среднесуточной температуре и количеству часов солнечной радиации.

Высокая проницаемость в ультрафиолетовой области у ПЗ 10803-020, СЭВАЯ и ПВХ СХ-132 задерживала рост стебля. Однако на этот показатель влияла не только величина проницаемости пленки УФ-области, но и температурный фактор. При близкой величине проницаемости в УФ-области пленки ПЭ 10803-020 и ПВХ СХ-4 растения под ПВХ СХ-4 были выше на 4 см, в то же время под СЭВАЯ растения сформировались более компактными, очевидно, сдерживающим фактором роста под СЭВАЯ была не только высокая проницаемость в У^области, но и интенсивное испарение, приводившее к пересушиванию почвы и временной остановке роста растений.

Растения под сополимерной пленкой отличались меньшей надземной массой -6. 4ги7.5ги большей массой корней. Под пленкой ПЭ 10803-020 эти показатели были соответственно - 9.2, 13.5 и 2.6 г. Наиболее крупные по массе растения сформировались под ПВХ СХ-3 и ПЭТУ-143. Два вида поливинилх-лоридной пленки, близкие по проницаемости в ИК-области, но различающиеся по проницаемости в УФ-области, неодинаково влияли на массу рассады, под ПВХ СХ-4 сказался сдерживающий фактор - поступление У<£-радиации.

Более высоким содержанием хлорофилла отличались растения под сополимерной пленкой, здесь же отмечена и более высокая интенсивность фотосинтеза. Под сополимерной и поли-винилхлоридной пленкой СХ-3 и СХ-4 в растениях выше содержа-

ние сухого вещества, что, возможно, было результатом большего поступления прямой солнечной радиации, которая вела к повышению температуры листа и интенсивной транспирации, вследствие чего увеличивалось содержание сухого вещества в листьях.

Отзывчивость и многообразие реакций рассады томата на полимерное покрытие объясняется неоднородностью факторов, влияющих на растение через покрытие и способностью растения приспосабливаться к условиям внешней среды. В целом, под всеми видами пленки формировалась крупная рассада с диаметром стебля 6.2-8.0 мм, с 6.0-8.0 листьями и 1-2 кистями, ассимиляционная поверхность растений составляла 350-620 кв.см. Различия в формировании рассады заключались в том, что под материалами, задерживающими ИК радиацию, формировались более крупные растения. Ассимиляционная поверхность растений под материалами, малопроницаемыми для тепловой радиации была выше,- чем под материалами с высокой проницаемостью, в среднем, на 36%. Поступление ультрафиолетовой радиации сдерживало рост стебля в высоту, но стимулировало утолщение стебля.

Таким образом, спектральная разнокачественность пленочных материалов влияла на формирование ассимиляционной поверхности растений. В теплицах, покрытых материалами с низкой проницаемостью для тепловой радиации растения сформировали поверхность больше, чем под материалами с хорошей проницаемостью для ИК радиации на 13-52%. Под материалами с высокой проницаемостью для ИК радиации и низкими ночными температурами растения томата имели различный суточный прирост. Выше был этот показатель под материалами, пропускающими ультрафиолетовую радиацию, которую можно рассматривать, как фактор, усиливающий адаптационные свойства растений томата к низким ночным температурам.

Различие световых, температурных и влажностных условий при вырашивании томата в пленочных теплицах, покрытых различными полимерными материалами сказались на скорости закладки кистей. Через 20-30 дней после посадки у растений сор-га Ричай было по 2.8-3.0 кисти под ПВХ СХ-132, ПВХ СХ-9 и Деллофлекс. В этих же вариантах растения имели наибольшее количество цветков в одной кисти - 11.1-12.2 штук. Под пленкой со слабой проницаемостью для УФ-радиации, но с высокой

проницаемостью для ИК образовалось 9.0 цветков, а под материалами с высокой проницаемостью для УФ, в кисти формируется 9.6-10.5 цветков, под рулонным стеклопластиком растения имели 9.0 цветков в кисти.

Высоким процентом завязываемости плодов отмечены растения, выращенные под рулонным стеклопластиком. Характерно, что в этом варианте была наибольшая площадь листовой поверхности, приходящаяся на один цветок - 206 кв. см и 197 кв. см у Г1 Ласточка. Интенсивное опадение цветков наблюдали под ПВХ СХ-3, Целлофлекс и ПВХ СХ-132, хотя на один цветок приходилось 130, 148 кв. см у сорта Ричай и 189, 178, 180 кв. см у Р Ласточка. Причиной этого могут быть перегревы в этих теплицах и кратковрс юнное снижение влажности воздуха ниже физиологического минимума, необходимого для прорастания пыльцы.

При определении содержания сухого вещества в листьях в различные часы суток выявлено, что этот показатель изменялся в течение суток, и был неодинаков под различными видами пленочных материалов. В 7 часов утра меньше сухого вещества в листьях томата отмечено под РСС-80 и материалами проницаемыми для УФ-радиации - ПЭСО и ПЭС0Г-178 . С 7 до 11 часов наиболее интенсивно шло накопление сухого вещества под РСС-80 по 0. 88% в час, под ПЭСО и ПЭС0Г-178 по 0. 68 И 0. 59% в час.

Продуктивность листовой поверхности томата колебалась от 2. 37 кг/кв. м листьев до 4. 64 кг/кв. м . Выше была продуктивность листьев под материалами, пропускающими УФ радиацию за счет того, что в этих теплицах формировались более компактные растения. Под рулонным стеклопластиком была самая низкая продуктивность листовой поверхности, хотя листьев формировалось больше. Очевидно, снижение проницаемости для солнечной радиации, а также очень низкая доля прямой радиации влияли на продуктивность листовой поверхности и снижали урожайность растений.

Следует отметить, что в более благоприятных условиях 1983 года продуктивность листьев томата была выше, чем в холодном 1982 году, а листовая поверхность у сорта Ричай с ограниченным ростом стебля работала более продуктивно, чем у индетерминантного Г< Ласточка .

Первые созревшие плоды отмечены под ПВХ СХ-132, Целлофлекс, ПВХ СХ-9, то есть материалами, задерживающими тепловую радиацию и обеспечивающими более высокую ночную температуру

в теплицах. Доля ранней продукции в общем урожае оказалась одинаковой как под материалами, сохраняющими тепло в ночные часы, так и под материалами, пропускающими УФ радиацию, по-видимому, в данном случае УФ радиация являлась адаптирующим фактором к пониженным ночным температурам.

Урожайность томата была выше под обоими видами поливи-нилхлоридной пленки - 9.30 под ПВХ СХ-9 и 9.32 кг/кв. м под ПВХ СХ-132 у Р Ласточка. У сорта Ричай разница в урожайности была незначительной во всех вариантах, кроме РСС-80М,где получено по сорту Ричай 6. 46 кг/кв. м, а у Г Ласточка урожайность составила б. Об кг/кв. м .

Урожайность томата сорта Ричай колебалась по видам полимерных материалов от 8. 85 под ПВХ СХ-132 до 6.46 кг/кв. м под РСС-60 в 1983 году и от 4.86 под СХ-132 до 3.50 кг/кв. м в 1978 году, то есть разница по видам полимерных материалов в различные годы составляла от 2.39 до 1.36 кг/кв. м. Следует отметить, что в более благоприятные годы по температурному и световому режиму - 1977, 1980, 1984 годах разница в урожае томата под различными видами пленочных материалов была выше и составляла 2.98, 1.82, 1.90 кг/кв. м. В годы с низкой среднесуточной температурой и меньшим числом часов солнечной радиации разница уменьшалась и составляла 1.5 в 1978, 1.36 кг/кв. м в 1985 году .

У Р, Ласточка урожайность по видам пленки колебалась от 9. 60 под Целлофлекс до 7. 60 кг/кв. м под РСС-80 М в 1991 году и от 5. 50 до 4. 20 кг/кв. м в 1985 году, то есть составляла 1.1-2. О кг/кв. м.

Наиболее крупные.плоды были у растений под ПВХ СХ-9, несколько мельче под ПВХ СХ-132 и Целлофлекс. Возможно, способствовали этому более высокие температуры в дневные часы, которые отличались от наблюдаемых под ПЭ 10803-020, ПЭС 108-08 на 1-2°С и ночные, разница в которых составляла 2-3°С.

Нами обнаружена связь мевду площадью листовой поверхности и содержанием сухих веществ в плодах. Для 1982 года, который был наиболее типичным, коэффициент корреляции составил 0. 92. В годы с низкой температурой в период созревания плодов содержание сахара в плодах увеличивалось, но коэффициент корреляции уменьшался до 0. 80. Также уменьшается коэффициент корреляции в годы, когда высока температура в период .30 •

созревания плодов, однако, процент содержания сухих веществ также повышался. Закономерности в накоплении сухих веществ под различными полимерными материалами не обнаружено.

Учеты пораженности вегетативной части растений томата под различными пленочными материалами показали, что развитие болезни не одинаково. Сильнее поражались листья томата под материалами, пропускающими УФ-радиацию, так под ГО 10803-020 по-раженность у сорта Ричай составила 94%, у ^ Ласточка 78%, а под Сэвилен 83 и 79%. В тоже время под материалами, проницаемыми для УФ-радиации,но обладающими теплоудерживающими свойствами, пораженность макроспориозом была ниже и составляла 54% под ПВХ СХ-132 и 39% под Целлофлекс у с. Ричай и 8% и 4% соответственно у Р, Ласточка. По-видимому, резкие колебания температуры воздуха и почвы под ПЭС 10803-020 и Сэвилен способствовали сильному поражению макроспориозом. Однако, в близкой по температуре теплице,покрытой ПЭС 108-08, растения томата меньше страдали от макроспориоза. Сдерживающим фактором,в данном случае,было отсутствие Уф-радиации под ЛЭС-108-08.

Основным фактором, усиливающим поражзние фитофторой, являлись низкие среднесуточные температуры, особенно, низкие ночные температуры и частые и непродолжительные осадки в период созревания плодов. Различия в поражении плодов фитофторой по видам полимерных материалов значительно меньше, чем различия по годам, но следует отметить меньшее поражение фитофторой плодов, полученных под гидрофильными материалами. Капель, наблюдаемая под гидрофобными . материалами, способствовала поражению плодов фитофторой.

7. Оценка адаптационных свойств сортов и гибридов томата при вырашивании в пленочных теплицах За период 1976-1993 гг. была проведена оценка 26 сортов и гибридов томата. Наиболее урожайными были Пог1зе1 и Витус с урожайностью 8.70 и 8.01 кг/кв. м. Ричай, Ласточка, Находка, Спринт, Красная стрела, И1па1с1о, Р-147 формировали от 6 до 7 кг/кв. м. Меньше 6 кг дали Пионерский. Вировский скороспелый, Оса, Вильтис, Тырайнес, Верлиока, Тортилла, от 4 до 5 кг/кв. м - Лосиный, Турист, Виса, 6гоззе1:, Алена, Г-149 и Г-145 -и меньше 4 кг/ кв. м дал гибрид Натус 3.62 кг/кв. и Для выявления биолого-хозяйственных показателей сортов и гибридов томата нами предложена балловая оценка свойств:

обшую урожайность от 3 до 4 кг/кв. м приняли за 1 балл, от 4 ■ до 5 - 2 балла, от Б до 6 - 3 балла, от 6 до 7 - 4 балла, от 7 до 8 - 5 баллов; урожайность за первый месяц плодоношения 1-2 кг/кв. м - 1 балл, 2-3 - 2 балла, 3-4 - 3 балла, 4-5 - 4 балла, 5-6 - 5 баллов; средняя масса плода 60-65 г - 1 балл, 66-70 г - 2 балла, 71-75 г - 3 балла, 76-80 г - 4 балла, более 80 г - 5 баллов; доля стандартной продукции от 75 до 80% - 1 балл, от 81 до 85% .- 2 балла, от 86 у 90% - 3 балла, от 91 до 95% - 4 балла, от 95 до 100% - 5 баллов.

По результатам балловой • оценки наиболее перспективны для пленочных необогреваемых теплиц гибриды Ласточка, Спринт, Красная стрела, Верлиока, ПопзеЬ, Витус и Г-147. Эти гибриды формировали наиболее высокий урожай и отличались дружным плодоношением. Витус, Г-147, Красная стрела и Спринт имели массу плода 76-94 г, Пог1зе1 отличался высокой урожайностью, но средняя масса плодов составила 66 г, плоды практически не поражались серой гнилью и в слабой степени фитофторой. Гибрид Ласточка был оценен на 16 баллов за счет общей урожайности, достаточно раннего плодоношения и высокой стандартности продукции.

8. Биологические особенности редиса в связи с вырашиванием в сооружениях с различным полимерным покрытием Растения взаимодействуют с условиями внешней среды: освещенностью, температурой и влажностью воздуха и почвы, составом тепличного грунта. Реакцию растений редиса на покрытие изучали , объединив полимерные материалы в группы с одинаковой проницаемостью для УФ и ИК радиации.

Начало стеблевания раньше отмечено под ПВХ СХ-132 - на 20-й день после всходов, позднее на день это наблюдали у растений под Целлофлекс, через два дня под Сэвилен и НЭ 10803-020. Под материалами, пропускающими УФ-радиацию, С ПЭС 108-08, ПЭТУ-143 и РСС-80 М) стеблевание началось позднее. Следует отметить, что повышение температуры, наблюдаемое под ПВХ СХ-9 также ускоряло стеблевание, а рассеянная радиация, поступающая под ПЭТУ-143, была сдерживающим фактором появления цветушности у растений редиса, усиливали этот фактор более низкие дневные температуры, наблюдаемые под РСС-80М. 32

У сорта Тепличный интенсивнее формировались корнеплоды под материалами, имеющими выше проницаемость для прямой радиации (Сэвилен, ПВХ СХ-132, ПВХ СХ-9).

У сорта Вировский красный в период до появления первых стандартных корнеплодов интенсивнее шло нарастание корнеплода под материалами, задерживающими тепловую радиацию, а в период до массового появления стандартных корнеплодов суточный прирост массы был больше под материалами, . пропускающими УФ-радиацию .

Через 14 суток после всходов отношение массы корнеплода к массе листьев было наибольшим у сорта Вировский красный, в среднем 0.26 - наибольшее 0.84 под ГО 10803-020 и наименьшее -0.16 -под РСС-80М. У сорта Тепличный этот показатель в среднем 0.20 - наименьшее под РСС-80 - 0.13 . У сорта Заря средний показатель был 0.15 и колебался от 0.12 под РСС-80М до 0.19 под НЕЮ 108-08. Такое отношение массы корнеплода к массе листьев говорит о более позднем начале формирования корнеплода сорта Заря.

У растений редиса сорта Заря в возрасте 20 дней отношение массы корнеплодов к массе листьев колебалось от 0.45 до 0. 88, в среднем - 0.58, у сорта Тепличный этот показатель был 0.69-1.04, а в среднем - 0.76, несколько больше отношение массы корнеплода к массе листьев у сорта Вировский красный-0.80, наименьший- 0.60 и наибольший- 0.97-0.98 под материалами с высокой проницаемостью для прямой радиации.

Перед уборкой отношение массы корнеплода к массе листьев было наибольшим у сорта Тепличный, что говорит о высокой продуктивности его листьев, меньше продуктивность листьев у сорта Заря и еще меньше у сорта Вировский красный, где отношение массы корнеплода к массе листьев составило 0.92.

Уборку проводили выборочно за два приема. При первой уборке использовали только стандартные корнеплоды, доля которых от общего урожая составляла у сорта Заря от 35% под РСС-80М до 63% под ПВХ СХ-9, у сорта Тепличный от 37.0% под ПЭС 10803-020 до 71.4% под Сэвилен и у сорта Вировский красный от 16. 7% под РСС-80 М до 64.0% под ПВХ ОХ; 9. Меньше формировалось стандартных корнеплодов к первой уборке под РСС-80 М; ПЭС 108-08 и ГО 10803-020, то-есть.под материалами, рассеивающими радиацию и в меньшей степени сохраняющими тепло в ночные часы.

Изучение поведения растений при выращивании под различными полимерными материалами показало, что условия, складывающиеся в теплицах, влияют на рост и развитие редиса. Отмечено более раннее формирование корнеплода под материалами, задерживающими ИК-радиацию: ПВХ СХ-9, ПВХ СХ-132 и ПЭТУ. В этих вариантах был выше. суточный прирост массы корнеплода у сорта Заря. У сорта Тепличный активнее шло нарастание корнеплода под материалами, пропускающими больше прямой радиации, а сорт Вировский красный интенсивнее формировал корнеплод в присутствии УФ-радиации. Таким образом, имеются сортовые различия На оптические и теплофизические свойства полимерных материалов.

8. Экономическая эффективность применения пленочных полимерных материалов для покрытия теплиц Применяемую для укрытия теплиц полиэтиленовую нестаби-лизированную пленку - ПЭ 10803-020 эксплуатировали в течение 4-5 месяцев. При выращивании озопдаых растений в необогревае-мых теплицах в два оборота с начала апреля до конца сентября, то есть в течение 6 месяцев, дополнительный ремонт кровли составлял в среднем 30% от затрат на весеннее покрытие. Пленки ЕЭС 108-08, ПЭС 108-06, ПЭСГ-82, ПЭТУ-143, ПЭСОГ-178 эксплуатировали в течение одного сезона,они не требовали дополнительных ватрат на ремонт. Улучшение поверхностных свойств ПЭСГ-82, ПЭСОГ-178 привели к повышению урожайности овощных культур, к увеличению выхода стандартной продукции, а использование ПЭТУ-143 удлинило сроки эксплуатации пленочных необогреваемых теплиц за счет сохранения тепла в ночное время в ранне-весенний и осенний периоды

Виды пленки: ПЭТУ 175-209, AI4F, СЭВАЯ, Сэвилен, СЭВАС, СЭВА 502, СЭВА 592, СЭВА 595, СЭВА 596, ПВХ СХ-3, ПВХ СХ-4, ПВХ СХ-7, ПВХ СХ-8, ПВХ СХ-9, ПВХ СХ-132, РСС-75 эксплуатировали в течение двух сезонов. Все затраты на пленку, монтаж и демонтаж распределяли на два сезона

Виды пленки: Целлофлекс, СЭВА 594, Армофол и РСС-80 использовали в течение трех сезонов на весенних теплицах, а пленку Целлофлекс в течение четырех лет на теплицах круглогодовой эксплуатации. 34

Затраты на выращивание редиса и, томата колебались от 4. 40 руб/кв. м в теплицах, покрытых Сэвилен и СЭВАЯ до Б. 44 руб/кв. м под РСС-75. Низкие затраты под сополимерными и по-ливинилхлоридными СХ-3, СХ-9, СХ-132 объясняются увеличением срока службы, а большие затраты под ПВХ Армофол, РСС-75 и РСС-80 М сформировались за счет высокой стоимости материала.

Наименьшая сумма от реализации была получена под ПВХ Армофол - 5.20 руб/кв. м, это средняя сумма за три года эксплуатации пленки. Под этой пленкой наблюдали снижение выхода продукции из-за потери пленкой светопроницаемости на второй и третий год эксплуатации, то же самое наблюдали под РСС-75 на второй год и РСС-80 М на третий год эксплуатации.

6. Экономическая эффективность культурооборота редис + томат в теплицах, покрытых различными полимерными материалами (1976-1982 гг)

Виды материалов Сумма Затраты, Результат Уровень

реали- руб/кв. м от реали- рентабель-

зации, зации, ности, 2

руб/кв. м руб/кв. м

ПЭ 10803-020 5. 24 4. 90 1.34 27

ПЭС 108-08 6. 48 4. 77 1.71 36

ПЭСГ-82 6. 83 4. 82 2. 01 41

ПЭТУ-143 7. 28 4. 93 2.35 47

ПЭС 175-209 7.14 4. 68 2. 46 52

Сэвилен 7.35 4. 40 2. 95 67

СЭВА Я 7. 31 4. 40 2. 91 65

Целлофлекс 7. 86 4.54 3.36 73

ПВХ СХ-3 7. 45 4.61 2. 84 62

ПВХ СХ-9 7. 85 4. 61 3.24 70

ПВХ СХ-132 7. 92 4. 61 3. 21 71

Армофол 5. 20 5.14 0.06 1

РСС-75 5. 28 5. 44 -

РСС-80М 5.96 5. 01 0.95 19

Нами была сделана попытка определения эффективности отдельного» свойства материала. Результат от реализации продукции, выращенной под ПЭ 10803-020 был принят как базисный, его величина 1.34 руб/кв. м. Прибыль от реализации продукции,

полученной под ПЭС 108-08 составила 1. 71 руб/кв. м, из этого следует, что введение стабилизатора дает эффект 0.37 руб/кв. м за счет надежности материала в процессе эксплуатации .

7. Экономическая оценка отдельных свойств полимерных материалов при использовании для покрытия теплиц

Виды Результат Распределение прибыли по свойствам

пленки от реали- пленки, руб/кв. м

зации, ------------------------------------

руб/кв. м стабиль- гидро- теплоу- срок ность фильность держива- службы емость

ПЭ 10803-020 1.34 - - - -

ПЭС 108-08 1.71 0.37 - - -

ПЭСГ-82 2. 01 0.37 0.36 - -

ПЭТУ-143 2.35 0.37 0. 36 1.62 -

ПЭС 175-209 2.46 0.37 0.36 1.62 0. и

Полиэтиленовая пленка ПЭСГ-82 являлась стабилизированной и гидрофильной, если условно принять, что за счет стабильности прибавка к прибыли составила 0.37 руб/ кв. м, то на гидрофильность и антистатичность приходится часть прибыли -0. 36 руб/кв. м. Полиэтиленовая теплоудерживаюшая пленка обладала стабильностью, гидрофильностыо и теплоудерживающими свойствами. Если на долю стабильности отнести 0.37 руб/кв. м, гидрофильности и антистатичности 0. 36 руб/кв. м, то на долю теплоудерживающих добавок остается 1.62 руб/кв. м. Сравнивая два вида полиэтиленовой пленки ГОТУ-143 со сроком эксплуатации один сезон и ПЭС 175-209 со сроком эксплуатации два года можно рассчитать прибыль от использования пленки с длительным сроком эксплуатации на сезонных теплицах. Она составила 0. И руб/кв. м. Такая низкая прибыль говорит о том, что использование пленки с длительным сроком эксплуатации на сезонных теплицах малоэффективно,, так как не вырабатываются возможности пленки.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ .

1. Многочисленные исследования, проведенные в 1975-1993 годах, более чем на 50 видах светопроницаемых полимерных материалов, позволили создать систему оценки оптических, поверхностных, механических свойств пленки, выявить влияние пленочных материалов на микроклимат, рост, развитие и продуктивность овощных растений, устойчивость их к неблагоприятным факторам и болезням.

2. Определены характер и основные причины изменения оптических и механических свойств пленочных полимерных материалов в процессе эксплуатации. Выделены материалы, обладающие наиболее стабильными свойствами в процессе эксплуатации: полиэтиленовая стабилизированная гидрофильная, все виды стабилизированной этиленвинилацетатной пленки и поливинилхлорид-ная пленка СХ-9 и СХ-132. Доказано, что введение гидрофильных и антистатических добавок усиливает действие стабилизаторов. Придание пленке теплоудерживаемости снижает ее механические свойства: относительное удлинение, ветроустойчивость, сопротивление раздиру.

3. Сформулированы принципы ветроустойчивости пленочного покрытия: использование арочной деревянной теплицы с двухслойным покрытием и воздушной прослойкой между ними; крепление пленки на каркасе фрагментами относительно небольшой длины; создание проектов и строительство пленочных теплиц с шлемовидной формой кровли, использование материалов .обладающих высокой ветроустойчивостью - сополимерная эти-ленвинилацетатная пленка, применять пленку с минимальными отклонениями по толщине, при эксплуатации пленочных теплиц с покрытием полиэтиленовой пленкой предусмотреть резерв (23 -45%) для ликвидации разрушений от сильных ветров .

4. Предложена балловая оценка светопроницаемых полимерных материалов, учитывающая исходную проницаемость в ультрафиолетовой, видимой и инфракрасной областях спектра, характер конденсата, степень запыления и срок службы. На основе оценки выделены наиболее перспективные материалы, определены параметры для создания новых видов полимерных материалов.

5. Математическое моделирование микроклимата позволило выявить зависимость температуры и влажности воздуха в теплицах от оптических свойств материала, количества часов солнечной радиации и скорости ветра. Чем выше проницаемость

пленки в видимой области спектра и больше часов прямой солнечной радиации, тем выше нагрев теплиц. По отношению к скорости ветра наблюдается обратная зависимость. Увеличение количества часов солнечной радиации снижает влажность под всеми полимерными материалами, а увеличение скорости ветра повышает влажность воздуха в тёплицах. Существует обратная зависимость между влажностью воздуха в теплицах и светопроницаемостью укрытия, а также степенью гидрофобности материала. Интенсивность испарения влаги прямо пропорциональна количеству радиации, поступающей в теплицы.

6. Экспериментально доказаны высокие теплоудерживающие свойства двухслойных покрытий, выявлены закономерности формирования микроклимата в теплицах с двухслойным покрытием материалами, имеющими различные оптические свойства. Математически рассчитаны и опытным путем подтверждены теплопотери сооружений с различным сочетанием слоев пленки.

7. Установлена взаимосвязь между оптическими свойствами полимерных материалов и реакцией растений, Которая выразилась в изменении габитуса растений под материалами, задерживающими ИК-радиацию и рассеивающими солнечный свет. Наличие в спектре. УФ-радиации сдерживало рост стебля томата, повышало устойчивость растений к неблагоприятным факторам, увеличивало содержание аскорбиновой кислота Высокая доля прямой солнечной радиации в сочетании с теплоудерживаюшими свойствами способствовала повышению ранней и обшей урожайности растений, накоплению в плодах сухого вещества. Сдерживающим фактором распространения макроспориоза на растениях томата явилось отсутствие или ограничение поступления УФ-радиации в теплицы, а гидрофильная поверхность пленки уменьшала поражение плодов томата фитофгорозом. Выявлена и математически обоснована закономерность формирования урожая томата в пленочных теплицах от среднесуточной температуры воздуха в открытом грунте в период цветения-плодообразования.

8. Исследования с редисом показали неоднозначность реакции растений на условия микроклимата, складывающиеся под различными видами полимерных материалов. Более выровненный тепловой режим яод теплоудерживаюшими материалами способствовал раннему формированию корнеплода, а наличие УФ-радиации в спектре сдерживало рост листовой пластинки и стимулировало переход к стеблеванию. Рассеянная радиация бы' 38

ла сдерживающим фактором появления цветушости, удлиняла период формирования корнеплода, способствовала увеличению его массы и снижению нестандартности.

9. В результате экономического анализа выявлены основные свойства полимерных материалов, влияющие на эффективность их использования: стабильность материала, гидрофиль-ность и антистатичность поверхности, теплоудерживающие свойства и срок службы. Определен экономический эффект каждого из этих показателей.

РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ

Рекомендации для производителей пленочных полимерных материалов

На основании проведенных исследований рекомендуем :

1. Увеличить выпуск полиэтиленовой стабилизированной пленки (108-08, 158-08), гидрофильной теплоудерживающей 108-143, 209-175 и сополимерной этиленвинилацетатной стабилизированной пленки.

2. Повысить 'качество выпускаемой пленки, в первую очередь, снизив отклонение по' толщине.

3.. Расширить ассортимент пленочных материалов за счет введения стабилизаторов, антистатиков, гидрофильных добавок, армирования, привлечения других марок полиэтилена и винила-цетата, создание многослойных пленочных ма!ериалов.

4. Выпускать пленки различной толщины: 0.060, 0.100, 0.120, 0.150, 0.200 и различной ширины для дифференцированного применения на конструкциях' культивационных сооружений.

Рекомендации для потребителей, специализирующихся на производстве овощной продукции

1. Использовать пленочные материалы Дифференцированно, с учетом механических, оптических, поверхностных свойств и толщины пленки.

2. Применять для сезонных теплиц (март-сентябрь) полиэтиленовую стабилизированную 108-08, полиэтиленовую !гидрофильную 108-178 и 108-82, теплоудерживающуто 108-143,толщиной 0.12 - 0.15 мм.

3. Применять для вимних пленочных теплиц материалы со

39'

сроком службы не менее 24 месяцев: полиэтиленовую теплоудер-живаюшую 209-175 и стабилизированную сополимерную этиленви-нилацетатную СЭВАС, СЭВА-592, СЭВА-594, СЭВА-595, СЭВА-596.

. 4. Проектировать и строить пленочные теплицы с шлемо-видной формой кровли.

5. Предусмотреть в.конструкциях теплиц двухслойное покрытие- с воздушной прослойкой для повышения надежности крепления пленки и сокращения теплопотерь.

6. На существующих и строящихся теплицах уменьшить длину фрагмента крепления теплиц на каркасе.

7. При эксплуатации пленочных тепли» с покрытием полиэтиленовой пленкой предусмотреть резерв пленки (23 - 45 %)для ликвидации разрушений от сильных ветров.

8. Покрытие теплиЦ следует планировать с учетом количества дней, пригодных для монтажа покрытий - по средним данным в марте 11 дней со скоростью ветра от 0 до 4 м/сек, в апреле 8-9 дней, для теплиц круглогодового использования, укрытие проводить в июне, где со скоростью ветра 0-4 м/сек -14 дней, в июле - 12.

9. Непосредственно монтаж пленки проводить в утренние часы, так как во Второй половине дня увеличивается скорость ветра и вторую смену можно использовать для подготовительных работ.

10. Обогрев, полив и вентилирование теплиц проводить с учетом особенностей радиационного режима, складывающегося под различными полимерными материалами.

И. Совершенствовать приемы выращивания овощных растений (подбор сортов и гибридов, схем размещения и формирования, сроков посадки и посева, уровня питания) с учетом факторов микроклимата, складывающихся под различными полимерными материалами.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Режимы температуры воздуха и почвы при выращивании рассады капусты в необогреваемых теплицах, покрыли полимерными материалами . - Научные труды ЛСХИ, т.262, Ленинград-Пушкин, 1975, с. 44-50 (в соавторстве).

2. Агроэксплуатационная оценка перспективных видов плеки для весенних теплиц.-Сборник ДЦНТП,Ленинград, 1977,с, 77-79

3. Влияние различных видов пленки на микроклимат теплиц, рост и урожайность фасоли. - Научные труды ЛСХИ, т. 347, Ленинград-Пушкин, 1978, с. 3-7 (в соавторстве).

4. Использование новых видов полиэтиленовой пленки на весенних теплицах, - Инф. листок N 97-78-сх, 1978, с.2 (в соавторстве) .

5. Новая полиэтиленовая пленка с гидрофильной поверхностью. - Картофель и овощи,1978,N. 2,с. 35 (в соавторстве).

6. Изменение свойств полимерных пленок в процессе эксплуатации на весенних теплицах.- Пластические массы,

1979, N 12, с. 26-28 (в соавторстве).

7. Качество урожая томатов при выращивании под различными видами пленки . -Сб. Проблемы эффективности производства, качества труда и продукции, Минск, БелНИИКПО, 1979

(в соавторстве).

8. Результаты испытаний поливинилхлоридной пленки с отечественными стабилизаторами. - Научные труды ЛСХИ, т. 377, Ленинград-Пушкин, 1979, с. 25-29.

9. Эксплуатационная оценка светопрозрачных полимерных материалов, используемых в тепличном овощеводстве. - Сб. Экономические проблемы химизации народного хозяйства, Москва, 1980 (в соавторстве).

10. Продуктивность томата под различными видами полимерной пленки. - Научные труды ЛСХИ, Интесификация возделывания овощных, плодовых и ягодных культур, Ленинград-Пушкин,

1980, с. 19-21.

11. Биологические особенности сортов томата при выращивании в пленочных теплицах с различными покрытиями. - Научные труды ЛСХИ, т. 414, Ленинград-Пушкин, 1981, с. 29-34 ( в соавторстве).

12. К вопросу об измерении УФ-радиации и ее значении для растений в защищенном грунте.- Сб. Труды по агрономической физике,АФИ,Ленинград,1982,с. 8-13 (в соавторстве).

13. Особенности роста и развития редиса в теплицах, покрытых различными видами пленки. - Научные труды ЛСХИ, Ленинград-Пушкин, 1982, С. 22-25.

14. Оценка полиэтиленовой пленки с различными оптическими свойствами. - Сб. Увеличение производства, улучшение семеноводства и хранения овощей,Москва,1983 (в соавторстве)

15. Применение рулонного стеклопластика для покрытия теплиц . - Сб. Увеличение производства, улучшение семеноводства и хранения овощей, Москва, 1983 (в соавторстве).

16. Овощные культуры на грядке. Ленинград, Колос, 1983, с. 150 (в соавторстве).

17. Фоторазрушаемые полиэтиленовые пленки для безотказного применения в сельском хозяйстве . - Сб. Охрана окружающей среды при производстве пластмасс, Ленинград, 1983, с.92-97 (в соавторстве).

18. Рулонный стеклопластик для покрытия теплиц. - Картофель и овощи, 1984, N'5, с. 34 (в соавторстве).

19. Рекомендации по применению светопрозрачных полимерных пленочных материалов в сооружениях защищенного грунта. Лениград, 1984, с. 21 (в соавторстве).

20. Композиция для получения пленки с/х назначения. Авт. свид. СССР N 1106818 (в соавторстве).

21. Использование полиэтиленовой пленки со стабилизаторами ДГФ-никеля в весенних теплицах.-Инф. лист,Ленинград, 1983

22. Эксплуатационные свойства полиэтиленовой пленки стабилизированной ДТФ-никеля. - Сб. трудов ЛСХИ, Использование результатов роста и полимерных материалов в овощеводстве, Ленинград, 1984, с. 46-49 (в соавторстве).

23. Эффективность применения полиэтиленовой стабилизированной пленки с повышенной проницаемостью в ультрафиолетовой области. - Сб. Использование регуляторов роста и полимерных материалов в овощеводстве, Ленинград, 1984, с. 49-54 (в соавторстве).

24. Овощные культуры под пленкой. Ленинград, Агропро-миздат, 1985, с. 3-30,47-127 (в соавторстве).

25. Применение полимерной пленки для теплиц.- Пластические массы, 1985, N 2, с. 63-64 (в соавторстве).

26. Эксплуатационная оценка пленочных материалов для теплиц.-Пластические массы,1985,N 4,с. 53-55 (в соавторстве)

27. Полимерная композиция. Авт. свид. СССР N 1346644 (в соавторстве).

28. Использование полиэтиленовых лент и шпагата в овощеводстве защищенного грунта.- Пластические массы, 1985, N с. 39-40 (в соавторстве).

29. Оптимальная густота посадки томата в пленочных теплицах с различным покрытием . - Сб. Научные труды ЛСХИ. Использование регуляторов роста и полимерных материалов в овощеводстве, Ленинград, 1986, с. 39-43.

30. Применение светопрозрачных полимерных материалов в овощеводстве, Ленинград, 1986, 20 с. (в соавторстве).

31. Оценка эксплуатационных свойств пленочных материалов для теплиц. - Пластические массы, 1989, N 3, с. 35-37.

32. Эффективность использования теплиц с аккумуляцией тепла при выращивании томата. - Сб. Научные труды ЛСХИ: Резервы повышения урожайности овошных культур, Ленинград, 1989, с.41-45 (в соавторстве).

33. Новая пленка для покрытия теплиц. - Инф. листок, 1989 (в соавторстве).

34. Настольная книга овощевода. Ленинград, ВО "Агропро-миздат", 1989, с. 271-286 (в соавторстве. ).

35. Оценка сортов и гибридов томата для пленочных нео-богреЕаемых теплиц . - Сб. трудов СЗНШ1СХ, Пути повышения урожайности и качества овощной продукции на Северо-Западе РСФСР, 1991, с. 107-110 (в соавторстве).

36. Новый пленочный материал для покрытия теплиц. - Сб. Пути повышения эффективности использования современных сооружений защищенного грунта, Симферополь-Москва, 1980, с. 27-29 (в соавторстве).

37. Подбор сортов томата для пленочных теплиц типа Лийтто . - Сб. Научные труды ЛСХИ. Резервы повышения урожайности овощных культур, 1990, с. 44-47 (в соавторсве).

38. Сравнительная оценка поливинилхлоридйой пленки с различными оптическими свойствами . Сб. трудов: Резервы повышения урожайности овошных культур, С. Петербург, 1990, с. 39-43 (в соавторстве).

39. Томаты в открытом и защищенном грунте. - Ленинград, ДДНТИ, 1991, с. 10.

40. Перспективы применения пленочных материалов в условиях изменения цен на энергосырье. Сб. трудов С. ПГАУ: Резервы повышения урожайности овощных культур, С. Петербург, 1992, с. 10-13.

41. Изменение механических свойств полиэтиленовой пленки в процессе эксплуатации. - Сб. трудов С. ПГАУ: Резервы повышения урожайности овощных культур, С.Петербург, 1993, с. 23-25.

42. Влияние некоторых полимерных материалов на рост и продуктивность рассады. - Пленочные полимерные материалы их применение, Ленинград, 1977, с.82-84 (в соавторстве).

Информация о работе

Осипова, Галина Степановна
доктора сельскохозяйственных наук
Санкт-Петербург-Пушкин, 1994
ВАК 06.01.06

Автореферат

Агроэксплуатационная оценка и биологическое обоснование применения светопроницаемых полимерных материалов в тепличном овощеводстве - тема автореферата по сельскому хозяйству, скачайте бесплатно автореферат диссертации

Похожие работы