Желание расширить информационное поле обсуждаемых тем на семинарах виноградарей Новосибирска, области и др. регионов, проходящих в стенах библиотеки “домашнего чтения” по адресу: ул. Станиславского, 36, с 11 до 13 часов еженедельно по субботам, обусловили предложение вынести дискуссию по ним на страницы форума.
Темы семинаров определяют участники и, как правило, сообщения делают наиболее «продвинутые» наши коллеги. В обсуждении принимают участие все участники семинара. По предложению нашего « патриарха виноградарства» Фоломкина Александра Григорьевича докладчик в конце своего выступления формирует концептуальное предложение: « как бы я поступил (сделал) сейчас, если начать сначала обустраивать виноградник и какие изменения внес в используемые технологические приемы выращивания». Накопленный опыт и знания, зачастую, не реализуются и связаны с такими факторами, как возраст, трудоемкость, переформирование виноградника, характеристики садового участка, финансовая составляющая, но надеемся, помогут тем, кто заразился виноградарством.
Многолетняя работа семинара, руководимого одним из столпов Сибирского виноградарства Кудрявцева Александра Григорьевича, подвигла участников вести сравнительный анализ не только качественных характеристик, но и аргументировать их количественными показателями с использованием аналитических расчетов и инструментальных методов контроля. Например: измерение температуры почвы, воздуха, САТ, кислотности почвы, сахара ягоды, уровня снежного покрова и др.
На одном из семинаров обсуждались вопросы во взаимосвязи: конструкция траншей, шпалер и посадка кустов винограда. Свое видение конструкции траншеи с учетом солнечной энергии озвученное на семинаре, прилагаю.
Посыл к анализу послужил извечный спор, как строить мост: вдоль реки или поперек. Т.е. как необходимо располагать траншею: с севера на юг или с востока на запад. Казалась бы вековая практика и научные изыскания определились – с севера на юг. Тем не менее остаются непреклонные поборники варианта – с востока на запад. Анализ выполнен от противного для варианта траншеи « восток – запад».
Ширина дна траншеи 100 см, вертикальная высота боковины траншеи 45 см.
Боковины траншеи оснащены солнце отражающими панелями.
Календарный период – с 15. 04 по 30. 09.
Солнечное излучение для анализа выбрано в привязке к 1.05, 22.06 и 30.09.
1. При вертикальных боковых стенках траншеи
1.1 Максимальный угол наклона солнца 1.05 50о
Прямое солнечное излучение на 1.05, когда солнце в зените, освещает 61% поверхности дна траншеи, в т.ч. лучи от солнца отражающих панелей - 37%. Или 39% поверхности дна траншеи не прогреваются солнечной энергией при ее максимальной мощности. Полное освещение дна траншеи– утром и вечером при низком положении солнца над уровнем горизонта и, следовательно, низком уровне тепловой энергии на единицу горизонтальной поверхности.
1.2. Максимальный угол наклона солнца 22.06 57о
Прямое солнечное излучение, когда солнце в зените, 22.06 освещает 71% поверхности дна траншеи, в т.ч. лучи от солнца отражающих панелей - 28%.
1.3. Максимальный угол наклона солнца 30.09 32о
Прямое солнечное излучение в конце вегетационного периода 30.09 от солнца отражающих панелей освещают 67% поверхности дна траншеи, в т.ч. прямое солнечное излучение составляет 30%.
1.4 Вывод: прямое солнечное освещение при максимальной тепловой мощности в период вегетации составляет 71…30% площади дна траншеи. Освещенность от солнца отражающих панелей – в диапазоне 28…67%. 30% площади (южной) части траншеи не получает прямой солнечной энергии в вегетационный период даже в момент, когда солнце в зените 22.06.
2. При рационально скошенных боковинах траншеи
2.1 Рациональный угол наклона боковой стенки траншеи выбран из условия: при максимальном угле наклона 57о , когда солнце в зените лучи от солнца отражающих панелей освещают (греют) 100% площади дна траншеи. Графическое построение позволило определить угол наклона боковин траншеи ≈20о.
2.2 При 100% освещенности отраженными лучами дна траншеи 88% площади получает прямое солнечное излучение.
2.3 В конце вегетационного периода 30.09 прямое солнечное излучение, когда солнце в зените, получает 43% площади дна траншеи. Отраженные лучи от солнца отражающих панелей дно не освещают, что резко снижает эффект от их использования. И, как следствие, не ведет к дополнительному прогреву корнеобитаемого слоя почвы.
2.4 Прямое солнечное освещение на 1.05, когда солнце в зените и требуется максимальный темп прогрева корнеобитаемого слоя почвы, солнечными лучами облучается 78% площади дна траншеи. Отраженные лучи полностью на 100% освещают дно траншеи и частично противоположную боковину, что способствует ускорению вегетации кустов винограда.
3.Целесообразный вариант скошенных боковин
3.1. За основу проектирования принято условие, при котором отраженные лучи солнца в зените 1.05 полностью освещают дно траншеи.
3.2. Угол наклона (высота) солнца 1.05 составляет 50о. При условии 1. угол наклона боковины траншеи, оснащенной солнца отражающими панелями, составляет 12о.
3.3. Прямое солнечное освещение 1.05 составляет 75% общей площади дна траншеи.
3.4. В период солнцестояния 22.06 прямое солнечное освещение составляет 82% от общей площади дна траншеи. Отраженные лучи облучают 64% дна траншеи.
3.5. На конец контролируемой вегетации 30.09 прямое солнечное облучение дна траншеи составляет 37% общей площади, а отраженные лучи - 100% днища и большую часть противоположной боковины (рукава, лозу).
Выводы:
1. При обозначенных габаритах траншеи: ширина 100 см, глубина 45 см, наклон боковин лежит в диапазоне 10 – 15 0С, что обусловливает максимальную освещенность (теплоэнергетику) во весь контролируемый период вегетации виноградных кустов.
2. При расположении траншей с севера на юг и наклоне боковин в 150С обеспечивается 100% прямое солнечное освещение в течение 2 часов при максимальном уровне тепловой мощности солнца.
3. Экспертная оценка целесообразного времени весеннего открытия траншей участниками семинара лежит в период 10 – 20 апреля. Экстремальные весенние погодные условия обусловливают возможность открывать траншеи виноградарям и 1. 04 и 25. 04.
4. Фактически от 30 до 70% площади траншеи при вертикальных боковых стенках не получают прямой солнечной энергии в вегетационный период. Очевидно: расположение траншей с востока на запад предопределяет однорядную посадку виноградных кустов. Как то такое расположение ряда кустов с востока на запад может быть оправдан при поверхностной их посадке, т. е. бес траншейной.
5. Рациональное расположение траншей при двухрядной посадке в шахматном порядке – с севера на юг. Для максимального поглощения тепловой энергии солнца на единицу горизонтальной поверхности траншею целесообразно поверить на северо-восток – юго-запад на 20 – 30 0С.
6. Эффект от светоотражающих панелей способствуют не только дополнительной тепловой энергии на нагрев почвы в корнеобитаемом слое, но и коррелируется с утверждением М. М. и Т. М. Темных «Азбука виноградаря в вопросах и ответах: Светлоокрашенные песчаные почвы создают так называемое объемное освещение. Листья освещаются не только сверху, но и снизу – отраженным светом. Это можно делать искусственно. В таких местах виноград созревает намного раньше, чем на темных черноземных почвах», стр. 57.
4. Количественные характеристики солнечного излучения для широты г. Новосибирска
Ниже приведены мощности солнечного излучения с 15 апреля по 30 сентября, т. е. для периода от весеннего открытия траншей до времени начала окончательной обрезки виноградного куста и подготовки виноградника к зимнему укрытию.
Мощность солнечного излучения
Апрель ∑15 = 69,5 квтч/м2 за 15 суток; в сутки 4,34 квтч/ м2
Май ∑31 = 159,57 квтч/м2 ; в сутки 5,15 квтч/ м2
Июнь ∑30 = 177,2 квтч/м2 ; в сутки 5,9 квтч/ м2
Июль ∑31 = 172,36 квтч/м2 ; в сутки 5,56 квтч/ м2
Август ∑31 = 134,55 квтч/м2 ; в сутки 4,34 квтч/ м2
Сентябрь ∑30 = 90,63 квтч/м2 ; в сутки 3 квтч/ м2
5. Технологические приемы повышения температуры почвы в районе корнеобитаемого слоя ( условно принято -25 см ).
5.1 Полив почвы в траншее горячей водой.
Количественные расчетные характеристики мощности на нагрев почвы от полива горячей водой можно оценить из следующего аналитического энергетического расчета:
Уравнение теплового баланса
Q1 + Q2 = 0
Q1 - количество теплоты, отдаваемое горячей водой,
Q2 - количество теплоты, затраченное на нагрев почвы
при условии, что потери равны 0.
Q1 = c1*m1*(t2 – t1),
где: с1 = 4200 дж/кг оС удельная теплоемкость воды,
m1 – масса воды (200 л, бочка),
t1 – начальная температура + 50оС,
t2 –конечная температура + 10оС (условно принятая).
Q1 =4200 дж/кг оС 200кг(50-10)= 4200*200*40= 336*105дж=336*102 Кдж =33,6Мдж
С учетом соотношения :
1Мдж/м2 = 0,278 квтч/м2 при длине траншеи 10м и ширине 1м, мощность, отдаваемая водой на нагрев почвы траншеи в пересчете ее на 1,0м2 активной площади, составит
Q2 = Q1*0,278/1*10 = 33,6*0,278/10= 0,934 квт/м2
Выводы:
1. Эффект от расчетного полива – 20 л на 1 м2 весной для форсированного прогрева корнеобитаемого слоя почвы в апреле в сутки в 4 раза ниже, чем от мощности солнечного излучения. Практика показывает, что подъем температуры почвы кратковременен, менее суток, а затем температура понижается ближе к начальной.
2. Большие порции воды горячего полива ведет к вымыванию питательных веществ, особенно на песчаных почвах. На тяжелых почвах – к заиливанию и снижению количества кислорода в почве.
5.2 Укрытие дна траншеи прозрачной полиэтиленовой пленкой ( ППЭП ).
Эффект от ППЭП значителен весной. После открытия траншеи ее просушивают в течение 2 – 3 дней, затем дно траншеи застилается пленкой. Практика показывает, что температура корнеобитаемого слоя в течение 5 – 7 дней повышается на 8 – 10 0С . После этого следует приступить к внешнему укрытию транщеи.
ВНИМАНИЕ! При весеннем укрытии виноградника не допускайте одномоментного глухого укрытия дна траншеи и ППЭП на дугах, собственно, траншей. Это ведет к высушиванию почек, а также лозы. Для профилактики необходимо днем обязательное устройство отдушин и проветривание. При укрытии траншей укрывным материалом ( Агрил 60 ) эффект высушивания не наблюдался за весь период использования этой технологии ( более 10 лет ).
Весеннее укрытие траншей для нашей зоны по инструментальным измерениям, выполненных Ниной Ильиничной Аницкой ( АНИ ) позволяет повысить итоговую САТ до 300 0С и более.
5.3. Комбинированное укрытие дна траншеи черным укрывным материалом и ППЭП .
Эффект:
1. Исключает борьбу с сорняками в траншее в течение вегетационного периода.
2. Температура в корнеобитаемом слое ( июль ) почвы без укрытия дна траншеи составляет +17…190С. При использовании ППЭП – температура повышается до +240С, а при комбинированном укрытии +21…220С. Снижение трудозатрат сказывается на повышении финансовых ( черный Агрил 60 )
5.4 Солнце отражающие панели ( СОП ).
Специальных инструментальных измерений и сравнительного анализа не делал. Хотя при приближении к панелям ощущается хорошо уловимое тепло, что подкрепляется измерением температуры датчиком на базе термопары 21 августа 2008г, 15 часов, солнечно, безветренно: температура окружающей среды – 21 0С,
-температура воздуха в траншее не оборудованной СОП – 24 0С,
-температура тура воздуха на уровне почвы в траншее оборудованной СОП – 37 0С.
6. Облицовка боковин траншеи.
Материал для облицовки боковин – один из ключевых факторов влияющих на образование куржака на его поверхности и, как следствие, причин повышенной влажности в траншее под зимним укрытием.
Физику процесса образования конденсата системно изложила модератор нашего форума АНИ.
6.1 Облицовка деревом (досками) эффективно впитывает влагу, исключает выпревание лозы в период зимнего укрытия траншеи. В период же вегетации дерево, как теплоизолятор, препятствует прогреву почвы боковин, и как следствие, корнеобитаемого слоя.
6.2 Облицовка листовым металлом. Ржавое железо поглощает до 95% солнечной энергии попадающей на его поверхность, обладает высокой теплопроводностью и, следовательно, повышает эффективность прогрева почвы боковин, и – корнеобитаемого слоя почвы в период вегетации. С другой стороны, в осеннее – зимний – весенний период способствует идеальному условию образования на его поверхности влаги и куржака, и 100% влажности в траншее, что способствует выпреванию лозы. Дополнительным отрицательным аргументом является свойство металла, как хорошего проводника холода в бесснежный осеннее – зимний период в корнеобитаемый слой почвы.
Имею печальный опыт, когда металлическая труба шпалеры, забитая в непосредственной близости от боковины траншеи периодически раз в 2 – 3 года была причиной подмерзания корневой системы куста Элегант сверхранний. Перемонтаж шпалеры снял проблему.
6.3Шифер плоский либо волновой. Материал наиболее приемлемый для облицовки боковин траншеи. Шифер, как и металл поглощает более 90% солнечной энергии, но по теплопроводности и теплоемкости ближе к почве. Это обусловливает минимальный уровень образования конденсата и куржака при зимнем укрытии и хороший прогрев почвы в вегетационный период.
Отредактировано dvv (24-02-2015 14:05:16)
