Тепличный комбинат ООО «Гринхаус» находится в Белгородской области, Старооскольского городского округа, села Терехово. Введен в эксплуатацию в 2017 году. В данной статье приведена информация о выращивании огурца F1 Бьерн в летне-осеннем обороте 2023 г. на матах Гродан Престиж. Плодоношение проходило в течение 10 недель, и был получен урожай в 24,68 кг/м², при эффективности использования света 6634 Дж/кг или 9,7 г/моль ФАР.
Общая площадь тепличного комплекса 24,5 га, из них 20 га – производственная площадь, состоящая из четырех производственных блоков, и 1,4 га – рассадное отделение. Теплица конструкции фирмы Hortilife с высотой стойки 7,45 м. оснащена системой искусственного освещения: светильники Gavita, натриевые лампы высокого давления Philips-1000 Вт, 213 Вт/м², что соответствует расчетному среднему значению PPFD (без учета деградации ламп) - 386 мкмоль/с/м² (рассчитано с помощью онлайн-конвертера мощности натриевого облучения компании ЕВА-СВЕТ). Имеется система туманообразования (СИОД), затеняющий экран, энергетический экран, четыре контура отопления. Расстояние между шпалерой и лотком, на котором расположены маты, 3,5 м.
На основании данных о приходе естественного света характерного для световой зоны, в которой находится ТК, и данных о приходе радиации на метеостанции ТК, специалистами ТК был произведен расчет оптимальной плотности растений, необходимой для максимального использования света и получения урожая. Было принято решение выращивать растения с густотой стояния 3,2 стебля на м².
Получение данной плотности было осложнено техническим оснащением ТК, поскольку плотность капельниц в данном блоке составляет 2,75 шт/м². В связи с этим было принято решение высаживать рассаду на мат по следующей схеме: число стеблей на мат – семь шт., из них пять кубиков 75*75 мм по одному растению в один стебель и один кубик 150*100 мм с двумя растениями в один стебель. В кубик 75*75 мм установлено по одной капельнице, и одна капельница установлена в кубик 150*100 мм (получается одна капельница на два растения). Такой подход мог создать неравномерность при поливе растений, однако был единственно возможным в сложившихся условиях. Гродан при возникновении сложных ситуаций, как в данном случае, рекомендует обязательно консультироваться со специалистами Гродан.

  

Посев семян на рассаду – 21.07.2023.
Высадка рассады в теплицу – 02.08.2023.
Дата первого сбора – 28.08.2023.
Дата последнего сбора – 03.11.2023.

Посев и выращивание рассады
В качестве субстрата для рассады использовали минераловатные кубики 75 *75 *65 мм и 150 *100 *65 мм. Кубики расставляли на рассадных столах отверстиями вниз из расчета получения при финальной расстановке 63,3 растений/м². Такая высокая плотность и размер кубиков были вынужденным решением при ограничении доступной площади рассадного отделения в данный период времени и запланированным коротким сроком выращивания рассады.  Запитывали их методом подтопления питательным раствором с ЕС 2,0 мСм/см и рН 5,0. На следующий день после запитки кубики переворачивали и снова запитывали тем же раствором. После напитки проводился посев, семена присыпали вермикулитом на уровне углубления, пленкой не накрывали. После появления первого листа делали расстановку и выбраковку. Проводили одну расстановку сразу до финальной плотности в 63,3 раст/м². Выставляли рассаду на мат сразу в отверстия в возрасте 13 суток от посева.

NН4	NО3	P	K	Ca	Mg	S			N:К	К:Са	Са:Mg	К:Mg
20,0	320	59	390	236	52	35	мг/л		1,22	1,65	4,54	7,50
1,43	22,86	1,91	9,97	5,89	2,14	1,09	ммоль/л
Fe	Mn	Zn	Cu	Mo	B
21,5	10	5	0,95	0,63	31	мкмоль/л
1,20	0,55	0,33	0,06	0,06	0,33	мг/л

   Таблица 1. Уровни элементов питания при запитки кубиков и матов

Выращивание культуры в производственном блоке
За двое суток до завоза рассады на лотки в теплице укладывали маты из каменной ваты Гродан Престиж объемом 19,5 л (1000*195*100). 19,5 л /6 кап в мате * 2,75 кап/м² = 8,9 л ваты/м². Это соответствует рекомендованному Гродан оптимальному объему ваты, позволяющему управлять ситуацией в субстрате. После раскладки маты напитывали питательным раствором (Таблица 1) до «водного зеркала». Параметры питательного раствора: EC=3,0 мСм/см и  pH=5,2. За день до посадки прорезали дренажные отверстия в одном месте на конце мата в сторону уклона лотка для стекания дренажа.
После посадки три дня делали три-четыре полива в день дозой по 100 мл/кап. Цель – не дать пересохнуть кубику в момент начала укоренения. ЕС питательного раствора 2,6 мСм/см. После прирастания кубиков к мату поливали согласно рекомендациям Гродан в фазе 2 – «Укоренение». Основная цель – снижение влажности в мате на 2,2-2,8% в сутки. Постоянно контролировали влажность мата по весам. Усушка продолжалась до начала цветения шестой пазухи растений (пять пазух ослепляли.) В момент окончания усушки влажность матов составляла около 50-60%. Благодаря качеству и возможностям субстрата, а также четкому следованию стратегии поливов в фазе 2 – «Укоренение», была сформирована мощная корневая система, которая распространилась по всему мату.
После окончания фазы 2 увеличили поливы для поднятия влажности матов и выхода дренажа к первому сбору в объеме 30% в сутки. ЕС на подаче к первому сбору повышали до 3,2 мСм/см. В мате с начала цветения старались держать ЕС=2,6-3,0 мСм/см.  С началом цветения перешли на другой питательный раствор (Таблица 2) 

NН4	NО3	P	K	Ca	Mg	S			N:К	К:Са	Са:Mg	К:Mg
20,0	350	59	450	248	52	35	мг/л		1,29	1,81	4,77	8,65
1,43	25,00	1,91	11,51	6,18	2,14	1,09	ммоль/л
Fe	Mn	Zn	Cu	Mo	B
21,5	10	5	0,95	0,63	31	мкмоль/л
1,20	0,55	0,33	0,06	0,06	0,33	мг/л

Таблица 2. Уровни элементов питания при поливе взрослых растений

Каждые 14 дней делали агрохимический анализ раствора на подаче и выжимок из матов, и корректировали по недостающим элементам.
Стратегию полива в фазе плодоношения выстраивали, пользуясь рекомендациями специалистов Гродан. Как правило, первые три полива в сутках делали крупными дозами по 130 мл, восполняя ночную потерю влаги (оптимально для летнего периода 8-9 %) в мате. Следующие поливы были средней дозой по 100 мл на капельницу, выход дренажа старались держать 30-35% в сутки.

Результаты. За две недели до конца оборота была сделана прищипка верхушек растений. Последний сбор - 03 ноября 2023 г. Урожайность за оборот составила 24,68 кг/м² (в данной статье урожайность рассчитывали делением валового сбора на общую площадь теплицы) при сборе плодов массой 90-100 г.

На 37-й неделе года отмечается снижение урожайности (Рисунок 2 ). Связываем это со сложностью выдержать параметры микроклимата в теплице из-за внешних климатических условий – жаркие август и начало сентября. Высокие наружные температуры приводят к следующим факторам:
·         необходимости работать форточками, что снижает уровень СО₂ в теплице, затрудняет возможность удержания ОВВ в оптимальных диапазонах.
·         повышению среднесуточной температуры, что приводит к большему дыханию, а это, соответственно, уменьшает нетто фотосинтез. Отсюда меньше сахаров для образования плодов и, как результат, снижение урожайности.

Имея данные о пришедшем свете и полученной продукции, и, используя одинаковую методику расчетов, возможно сравнивать показатели работы агрономов в части получения урожая при различных климатических и световых условиях.

На данный момент, по нашему мнению, в тепличных хозяйствах РФ и мира используют два показателя – Дж/кг и г/моль ФАР.
Эффективность использования света в Дж/кг – иными словами сколько света (Дж/см²) было затрачено на получение единицы продукции (кг). Для расчета этого показателя используются данные о приходе суммарной радиации по датчику метеостанции ТК, находящемуся над крышей теплицы, и показываемые климатическим компьютером. Данные о приходе света от ламп приводятся к «наружным» путем деления на коэффициент 0,7 (что означает 70 % светопропускаемость высокой стеклянной телицы).
Например, номинальная ламповая мощность была 100 Вт/м² в течение трех часов. Для расчёта суммы света умножим интенсивность на количество секунд в периоде: 100 Вт/м² * 60 с/мин * 60 мин/час * 3 час = 1 080 000 Дж/м².
Получилось громоздкое число, с ним неудобно работать, поэтому принято сумму света выражать не на м², а на см²: 1 080 000 Дж/м² : 10000 см²/м² = 108 Дж/см². Таким образом, сумма света за три часа составит 108 Дж/см2. Для перевода к «наружным» значениям 108 Дж/см²:0,7 = 154 Дж/см².
При этом рекомендуется учитывать деградацию ламп с течением времени, для расчетов используем среднее значение 5% в год. Таким образом, если в ТК «Гринхаус» лампы были установлены в 2020 г. и имели номинальную ламповую мощность 213 Вт/м², то в 2023 году (о результатах оборота которого рассказывает эта статья) для расчетов берем мощность 213 Вт/м²*(100%-3 года*5%) 85% = 181 Вт/м². 181 Вт/м²* 60 с/мин * 60 мин/час * 3 час* 10000 см²/м²=196 Дж/м² внутри. Для упрощения конструкцию «60 с/мин * 60 мин/час* 10000 см²/м²» можно заменить на коэффициент «0,36» т.е. 181 вт/м² * 0,36 * 3 часа = 196 Дж/см² внутри 196 Дж/см²:0,7 = 280 Дж/см² в «наружных» значениях
Вторым, набирающим популярность показателем, является «Эффективность использования света в г/моль ФАР» - иными словами, сколько продукции (г) было получено на единицу света ФАР (свет в диапазоне волн 400-700 нм, используемый растениями для фотосинтеза, – фотосинтетически активная радиация в моль ФАР/м²). Для расчета этого показателя используются данные о приходе суммарной радиации по датчику метеостанции ТК, находящемуся над крышей теплицы, и показываемые климатическим компьютером приведенные к «внутренним» значениям, т. е. путем умножения на средний коэффициенты перевода 1,61 – учитывающий 70 % светопропускаемость стеклянной теплицы и долю 50% ФАР в этом свете (подробнее в статье Гродан «Единицы измерения света» в журнале Теплицы России № 2 за 2023 г. или на сайте Гродан).
Например, климат-компьютер показывает нам, что за день пришло 1000 Дж/см²  от солнца. Эти данные наружные т.к. датчик стоит над крышей теплицы. Для перевода в моль ФАР 1000 Дж/см²*1,61 мкмоль/Дж   * 10000 см²/м²:1000000 (перевод из микромолей в моли) = 16,1 моль ФАР/м²≈16 моль ФАР/м² Для упрощения конструкцию «10000 см²/м²:1000000 (перевод из микромолей в моли)» можно заменить на «разделить 100» т.е. 1000 Дж/см²*1,61 мкмоль/Дж:100 = 16 моль ФАР/м²
Данные о приходе света от ламп рассчитываются на основании информации о номинальном фотосинтетическом фотонном потоке, мкмоль/с, указанном в документах к лампам. Также можно воспользоваться средними данными, представленными в онлайн-калькуляторе компании ЕВА Свет.
В примере выше мы посчитали, что лампы дают нам 196 Дж/см² внутри за три часа досветки. Для перевода в моль/м² необходимо 196 Дж/см²*2,15 мкмоль/Дж (данные из каталога ламп Phillips):100 = 4,2 моль ФАР/м².
Подводя промежуточные итоги по этим двум показателям, стоит запомнить, что чем меньше значения Дж/кг получил агроном, тем его результат выше, но в г/моль ФАР ситуация обратная, чем больше г/моль получил агроном, тем его результат выше.
По нашему мнению, стоит учится использовать расчет в г/моль, поскольку он позволяет точнее прогнозировать урожайность, учитывать спектральный состав ламп, подходит для расчетов, в том числе, и LED досветки.
Приведенные выше расчеты, основанные на удельной номинальной ламповой мощности, не очень точные, и при точном подходе к работе специалисты, занимающиеся лампами, рекомендуют ежегодно перед началом оборота проводить измерения реальных показателей своей досветки в каждом тепличном блоке приглашая специалистов с профессиональными приборами. Однако не у всех тепличных комбинатов есть такая возможность, по этой причине мы и предлагаем усредненную расчетную методику.
На рисунках 3.1 и 3.2 представлены данные о сумме света по месяцам в Дж/см² и моль ФАР/м².
Имея данные о пришедшем свете и полученной продукции, и, используя одинаковую методику расчетов, возможно сравнивать показатели работы агрономов в части получения урожая при различных климатических и световых условиях.
На данный момент, по нашему мнению, в тепличных хозяйствах РФ и мира используют два показателя – Дж/кг и г/моль ФАР.
Эффективность использования света в Дж/кг – иными словами сколько света (Дж/см²) было затрачено на получение единицы продукции (кг). Для расчета этого показателя используются данные о приходе суммарной радиации по датчику метеостанции ТК, находящемуся над крышей теплицы, и показываемые климатическим компьютером. Данные о приходе света от ламп приводятся к «наружным» путем деления на коэффициент 0,7 (что означает 70 % светопропускаемость высокой стеклянной телицы).
Например, номинальная ламповая мощность была 100 Вт/м² в течение трех часов. Для расчёта суммы света умножим интенсивность на количество секунд в периоде: 100 Вт/м² * 60 с/мин * 60 мин/час * 3 час = 1 080 000 Дж/м².
Получилось громоздкое число, с ним неудобно работать, поэтому принято сумму света выражать не на м², а на см²: 1 080 000 Дж/м² : 10000 см²/м² = 108 Дж/см². Таким образом, сумма света за три часа составит 108 Дж/см2. Для перевода к «наружным» значениям 108 Дж/см²:0,7 = 154 Дж/см².
При этом рекомендуется учитывать деградацию ламп с течением времени, для расчетов используем среднее значение 5% в год. Таким образом, если в ТК «Гринхаус» лампы были установлены в 2020 г. и имели номинальную ламповую мощность 213 Вт/м², то в 2023 году (о результатах оборота которого рассказывает эта статья) для расчетов берем мощность 213 Вт/м²*(100%-3 года*5%) 85% = 181 Вт/м². 181 Вт/м²* 60 с/мин * 60 мин/час * 3 час* 10000 см²/м²=196 Дж/м² внутри. Для упрощения конструкцию «60 с/мин * 60 мин/час* 10000 см²/м²» можно заменить на коэффициент «0,36» т.е. 181 вт/м² * 0,36 * 3 часа = 196 Дж/см² внутри 196 Дж/см²:0,7 = 280 Дж/см² в «наружных» значениях
Вторым, набирающим популярность показателем, является «Эффективность использования света в г/моль ФАР» - иными словами, сколько продукции (г) было получено на единицу света ФАР (свет в диапазоне волн 400-700 нм, используемый растениями для фотосинтеза, – фотосинтетически активная радиация в моль ФАР/м²). Для расчета этого показателя используются данные о приходе суммарной радиации по датчику метеостанции ТК, находящемуся над крышей теплицы, и показываемые климатическим компьютером приведенные к «внутренним» значениям, т. е. путем умножения на средний коэффициенты перевода 1,61 – учитывающий 70 % светопропускаемость стеклянной теплицы и долю 50% ФАР в этом свете (подробнее в статье Гродан «Единицы измерения света» в журнале Теплицы России № 2 за 2023 г. или на сайте Гродан).
Например, климат-компьютер показывает нам, что за день пришло 1000 Дж/см² от солнца. Эти данные наружные т.к. датчик стоит над крышей теплицы. Для перевода в моль ФАР 1000 Дж/см²*1,61 мкмоль/Дж   * 10000 см²/м²:1000000 (перевод из микромолей в моли) = 16,1 моль ФАР/м²≈16 моль ФАР/м² Для упрощения конструкцию «10000 см²/м²:1000000 (перевод из микромолей в моли)» можно заменить на «разделить 100» т.е. 1000 Дж/см²*1,61 мкмоль/Дж:100 = 16 моль ФАР/м²
Данные о приходе света от ламп рассчитываются на основании информации о номинальном фотосинтетическом фотонном потоке, мкмоль/с, указанном в документах к лампам. Также можно воспользоваться средними данными, представленными в онлайн-калькуляторе компании ЕВА Свет.
В примере выше мы посчитали, что лампы дают нам 196 Дж/см² внутри за три часа досветки. Для перевода в моль/м² необходимо 196 Дж/см²*2,15 мкмоль/Дж (данные из каталога ламп Phillips):100 = 4,2 моль ФАР/м².
Подводя промежуточные итоги по этим двум показателям, стоит запомнить, что чем меньше значения Дж/кг получил агроном, тем его результат выше, но в г/моль ФАР ситуация обратная, чем больше г/моль получил агроном, тем его результат выше.
  По нашему мнению, стоит учится использовать расчет в г/моль, поскольку он позволяет точнее прогнозировать урожайность, учитывать спектральный состав ламп, подходит для расчетов, в том числе, и LED досветки.
Приведенные выше расчеты, основанные на удельной номинальной ламповой мощности, не очень точные, и при точном подходе к работе специалисты, занимающиеся лампами, рекомендуют ежегодно перед началом оборота проводить измерения реальных показателей своей досветки в каждом тепличном блоке приглашая специалистов с профессиональными приборами. Однако не у всех тепличных комбинатов есть такая возможность, по этой причине мы и предлагаем усредненную расчетную методику.
На рисунках 3.1 и 3.2 представлены данные о сумме света по месяцам в Дж/см² и моль ФАР/м².

Просуммировав приход радиации от досвечивания (приведенный к «наружным») с естественным приходом света, и, разделив на валовый сбор продукции за период плодоношения, получили  - на производство 1 кг продукции огурца F 1 Бьерн, при сборе плодов массой 90-100 г, использовалось в среднем -  6634 Дж/кг
Разделив валовый сбор (в граммах) продукции за период плодоношения на сумму прихода радиации от досвечивания и естественного прихода света (внутри теплицы и приведенный к диапазону ФАР) получили: на один моль производилось в среднем за период сборов 9,7 г продукции огурца F1 Бьерн, при сборе плодов массой 90-100 г, т.е. 9,7 г/моль (Рисунок 4).



Полученных результатов удалось добиться благодаря слаженной работе коллектива, субстратам Гродан и грамотному использованию всех возможностей, которые были в наличии у агрономов тепличного хозяйства.