Электротермическая обработка почвы в тепличном комплексе

Благоприятный климат, который создается в сооружениях защищенного грунта, способствует росту и развитию не только растений, но и патогенных микроорганизмов, бактерий, грибов, плесени и других вредителей. Поэтому перед учеными стоит задача создать наиболее эффективный и экологичный способ очистки и обеззараживания почвы. Возможно, в скором будущем таким способом станет обработка почвы электрическим током.

Развитие фитопатогенов приводит к возникновению болезней растений и нарушению их нормального роста, процесса жизнедеятельности. Наиболее распространенной «почвенной болезнью» является корневая гниль, которая, как следует из названия, поражает растение через корневую систему и приводит к полной гибели. Активно накапливаются в почве и субстратах споры грибов (особенно интенсивно они накапливаются в почве, которая редко заменяется и в теплицах, где преимущественно выращивают огурцы, кабачки, дыни, арбузы и другие растения семейства тыквенные). Зараженная почва может приводить к 40-50% гибели урожая, поэтому специалисты советуют полностью заменять почву для выращивания через каждые 2-4 года, а в теплице регулярно проводить дезинфекцию. В случае, если почва или субстрат были сильно заражены, менять их придется каждый год в течение нескольких лет, что достаточно затратно. Наиболее эффективным (и экономически выгодным) является процесс специальной обработки почвы.

Проводить специальную обработку можно тремя наиболее популярными способами:

-паровая обработка

-химическая обработка

-электродная (электротермическая) обработка

В большинстве тепличных хозяйств предпочтение отдается паровой обработке почвы, так как после нее (при правильном проведении) плодородие почвы полностью восстанавливается, процедура почти безвредна для людей и растений. Однако при длительном воздействии пара в почве вместе с вредными погибают и полезные бактерии, повышается ее «солёность», уменьшается влагоемкость. Также отмечается, что при частом воздействии на почву высокими температурами в ней возникают вредные продукты, которые могут сохранятся в течение долгого времени. Иногда также паровая обработка оказывается слишком дорогой (затраты на электричество, специальное оборудование) и трудоемкой для сравнительно небольшого тепличного комбината.

При химической обработке используются биопрепараты и пестициды, которые избирательно уничтожают патогенные организмы. К недостаткам этого способа можно отнести его высокую токсичность, сложность соблюдения норм транспортировки, хранения, применения препаратов. Также ужесточающиеся экологические стандарты накладывают ограничения на применение «химии».

При электродной обработке металлические пластинчатые электроды, подключенные к источнику электрического тока, помещаются в почву. Проходящий через пластины электрический ток служит источником тепловой энергии и ведет к гибели вредителей. При этом время, которое тратится на электродную дезинфекцию, составляет рекордные 1-1,5 минуты, а в почву можно сразу же высаживать саженцы. Процесс электродной обработки экологичный, простой, легко контролируется и может быть автоматизирован.

Согласно ряду проведенных в Ереванском тепличном хозяйстве экспериментов, электродная очистка почвы позволила на 1,5 раза снизить содержание в ней нитратного азота, увеличить количество аммонийного азота, благотворно влияющего на рост и развитие растений. Остальные элементы почвы остаются в исходных показателях или незначительно вырастают. Несмотря на эффективность, электродное обеззараживание имеет существенный недостаток, который заключается в том, что контактный, то есть, расположенный ближе всего к электродам слой почвы, нагревается быстрее, чем остальная масса. Из-за повышения температуры начинает возрастать переходное сопротивление контактного слоя, что приводит к замедлению процесса очищения. Наиболее простой способ снизить контактное сопротивление — подача небольшого количества воды к электродам, поэтому перед электродной обработкой земля должна быть увлажнена не менее чем на 30-40%. Также важно точно исполнять все предписания в инструкции к соответствующему оборудованию и для его эксплуатации привлекать лишь квалифицированных специалистов.

Как отмечается в статье, работа по созданию наиболее электроемкого и мобильного оборудования еще ведутся.

Новость подготовлена по материалам статьи "Устройство для электротермической обработки почвы защищенного грунта", авторы М.Г. Бурнаев, Л.А. Баранов, г.Челябинск, ЧГАУ, серия "Энергетика", выпуск 8