Основні показники фізичних властивостей тепличних ґрунтів

Таблиця 16

Фізичні властивості ґрунту	Тип ґрунтів
	Органічні	Органо-мінеральні	Мінеральні
Щільність, г/см3	0,2-0,4	0,4-0,6	0,8-1,0
Загальна пористість, %	80-90	70-80	55-65
Пористість аерації, %	25-30	20-25	20-25
НВ, % об’єму	55-60	40-50	30-40
Співвідношення фаз (тверда : рідка : газоподібна)	1:4:2	1:2:1	1 : 1 : 0,5
Вміст органічної речовини, %	40-60	20-30	5-15

Компостування — біотермічний процес мінералізації і гуміфікації органічних речовин, що відбувається у аеробних умовах під дією термофільних мікроорганізмів. Під час компостування органічні відходи розігріваються до 60°С. За цієї температури знищуються личинки мух, яйця гельмінтів і деякі фітопатогенні мікроорганізми.

Компост складається з двох або більше компонентів. Од компонент є поглиначем вологи і аміаку (торф, земля), інші (гній тощо) — збагачений мікрофлорою і містить значну кількість легкогідролізованих азотомістких органічних сполук.

Компоненти змішують, пересипають землею і витримують купах доти, доки вміст компостованої купи не перетвориться однорідну земляну розсипчасту масу.

Існує три способи приготування компосту: прошарковий, локальний, майданчиковий.

Прошарковий спосіб придатний для будь-якої пори року. Торф і гній штабелюють прошарками (ширина 3—4 м, висота 2 м). Товщина прошарку торфу і гною залежить від співвідношення їх у компості (за співвідношення 1 : 1 вона майже однакова). Шта­бель завершується шаром торфу. Торф при компостуванні слід провапнувати. У компост рекомендується додавати фосфоритне борошно (1,5—2% від маси компосту).

Локальний спосіб більше підходить для зимового компосту­вання. На торф’яну подушку розвантажують гній купами у 2 ряди в шаховому порядку на невеликій відстані (їм) одна від одної. В проміжки між купами засипають торф, а потім бульдозером вкладають у бурти.

Майданчиковий спосіб використовують у літній період. На торф’яну подушку (25—30 см) вивантажують необхідну кількість гною і розрівнюють його. Потім дискують важкою дисковою бороною для перемішування гною з торфом і суміш згрібають бульдозером у штабель.

Ферментація - це теж саме компостування з метою приготування повноцінних добрив, яке використовується для зменшення втрат поживних речовин в одних видах (гній, послід, фекалії та ін.) та зростання доступності для рослин в інших інертних матеріалах (торф, сапропель, тирса, солома та ін.). Головна відмінність в термінах виготовлення: якщо компостування триває від 2 до 6 місяців, то ферментація - за 6-12 днів. Схематичний план організації біоферментації поданий на рис. 6.1.

Серед методів ферментації органічної речовини (анаеробне та аеробне компостування, вермикомпостування, анаеробне збродження та ін.) найперспективнішим є метод керованої аеробної ферментації гною, курячого посліду та їх рідких фракцій з вуглевмісними матеріалами рослинного походження (солома, тирса, торф, сапропель тощо). Його суть полягає в тому, що гній вологістю не більше 87% та курячий послід, вологістю не більше 80% з використанням одного або декількох органічних та мінеральних наповнювачів: торф вологістю не більше 55%; тирса вологістю до 30%; солома подрібнена (20-50 мм) вологістю до 20%; різноманітні рослинні залишки, подрібнені до 50 мм, вологістю до 25%; мінеральна компонента ретельно перемішуються до отримання однорідної маси вологістю 50-60%, при співвідношенні азоту до вуглецю близьким до 1:20-1:30. Розрахунок кількості складових компонентів для приготування ферментованих компостів проводять виходячи з якісних показників вихідної сировини.

Рис. 6.1. Схематичний план організації біоферментації

За результатами проведених розрахунків необхідна кількість компонентів ретельно перемішується переобладнаними машинами типу РОУ-6, ПРТ-10, ПНД-250 та ін. Для подрібнення соломи та інших рослинних решток використовують ІРТ-165, або інші аналогічні агрегати. Рекомендований об’єм кагату не менше 400-500 тонн, з розрахунку декількох завантажень ферментатора. Перед кожним завантаженням необхідну кількість підготовленої до ферментації суміші перелопачують за допомогою гноєрозкидача максимально доводячи її до гомогенної маси. Підготовлена в такий спосіб маса через секційні двері завантажується в біоферментатор висотою не більше 1,8-2,0 м, де і проходить процес ферментації протягом 6-10 днів при температурі 60-73⁰С (рис. 6.2.).

Рис. 6.2. Принципова схема ферментатора для аеробної ферментації органічної сировини

де: 1 – камера - ферментатор 5,0х10,0х4,5; 2 - робоча суміш; 3 - двері; 4 - вентилятор витяжний; 6 - система напірних повітропроводів; 7 - отвори для вимірювання температури; 8 - штанга кисне вимірювача; 9 - гнучкий шланг; 10 - киснемір; 11 - газоаналізатор; 12 - потоки повітря.

Завдяки спеціальній системі регулювання температури в камерах-ферментаторах проходять аеробні процеси, що забезпечує на другий день після завантаження сировини підняття температури до 57-73⁰С та перехід з мезофільної стадії компостування до термофільної. Суть процесу ферментації полягає в тому, що за допомогою вентилятора (4) через систему напірних повітропроводів та аераційних каналів (6) регулюється вологість та вміст кисню в суміші. Аерація проходить за схемою знизу в гору. Контроль температури проводиться через отвори (7), а вміст кисню - за допомогою киснеміра (10). При необхідності (через значну вологість або температуру) включають витяжний вентилятор (5). Температуру ферментованої маси підтримують в межах 50-70⁰С до того часу коли вона набуде стабільності. В результаті ферментації отримують однорідну сипучу масу темно-коричневого кольору без специфічного запаху, в тонні якої міститься не менше 55-60 кг доступних рослинам поживних елементів.

4. Субстрати, приготовані на основі ґрунтових сумішей, найчастіше знезаражують пропарюванням. Пропарювання проти фузаріума проводять за допомогою спеціальних парових лазень, а також під плівкою при температурі пари 100 °С. Дослідження показали, що пропарювання призводить до загибелі фузаріума на глибині 25 см за 4 год, а на глибині 50 см — тільки за 8 год. При цьому якість стерилізації залежить від компонентів субстрату: якщо в ньому є матеріали, який погано проводить тепло (кора, дернова земля), то субстрат піддається стерилізації гірше.

При неякісній стерилізації патогенні організми, що залишилися, завдають збитку урожаю. Тому багато фахівців ізолюють новий субстрат бетонними поверхнями, які добре дезинфікуються. При цьому використовують невеликий шар субстрату (20 см). Його легко пропарити не менше як за 4 год. при температурі пари 95-100°С.

Ефективніше пропарювання за допомогою перфорованих труб діаметром 60 мм, які укладають на глибині 30 см через 40 см. Пара подається до тих пір, поки температура всього шару ґрунту не досягне 90-110°С. Цикл обробки 6—14 год.

1 — шатер;

2 — труба для подачі пари.

У нашій країні розроблений термоелектричний спосіб знезараження субстрату (ґрунти) з використанням переносних термоелектричних матів розміром 2 x 1,2 м кожен. Комплект складається з 16—30 матів. Мати укладають на ґрунт, очищений від рослинних залишків і вологість, що має, 14—18 % НВ, потім підключають до електромережі на 1—12 год. За цей період температура ґрунту на глибині до 30 см підвищується до 60-90 °С і тримається на цьому рівні ще 3—4 год після відключення установки.

Діяльність патогенних організмів практично пригнічується, в субстраті збільшується кількість рухомих форм азоту.

Дезинфекція субстратів. Для дезинфекції субстратів використовують також мікрохвильову радіацію, яка є електромагнітним випромінюванням з довжиною хвилі 12,2 см при частоті 2450 Мгц (Австрія).

З хімічних способів знезараження проти ґрунтових патогенів є використання пестицидів.

У гідропонних теплицях на відміну від ґрунтових зараження субстрата відбувається не локально, а повсюдно, оскільки поживним розчином розносяться спори, міцелій і віруси по всій теплиці. Перед знезараженням гідропонний вологоємний субстрат перекопують або обробляють фрезою, а потім вирівнюють по рівню води. Дезинфікують пестицидами. Потім розчин за допомогою насосної установки за системою труб подають в піддони. Тривалість обробки три-чотири доби.

Керамзит з часом засмічується не тільки легкорозчинними, але і важкорозчинними солями. Крім того, через сім-вісім років в нім накопичуються токсичні речовини — фенолкарбонові кислоти і ін. Поява токсичних речовин невідомої природи вважається за наслідок накопичення в керамзиті кореневих залишків і мулу, сприяючих перезволоженню і анаеробносту середовища.

Крім того, керамзит руйнується, унаслідок чого погіршуються його водно-повітряні властивості. Тому після закінчення трьох-семи років керамзит потрібно очищати і промивати, після чого його можна використовувати повторно. Очищення проводять за допомогою просіювання через решета і затоплення водою (знизу) в котловані.

Дезинфікують керамзит після кожної ротації для звільнення субстрата від дрібнозему, кореневих залишків і різних токсичних речовин, що накопичуються в субстраті. Дезинфекцію проводять, заливаючи субстрат 0,25—0,35 %-м розчином їдкого калію на п’ять-сім діб або 5 %-м розчином аміаку, який очищає керамзит від фенолкарбоновых кислот.

Після такої обробки керамзит промивають водою і обробляють розчином сульфату алюмінію з однозаміщеним фосфатом кальцію. Придатність керамзиту до повторного використання визначають таким чином: 100 га керамзиту заливають 500 мл 1 %-й соляної кислоти і через п’ять діб визначають склад витяжки. Керамзит вважається за придатний для використання, якщо в розчині виявлено не більше 50 мг Са, 100 — А1₂0₃, 20 — Mg, 4 — Na і 7 мг К.