Основными компонентами для создания тепличных грунтов являются дерновая земля, парниковый перегной, плодородная суглинистая полевая почва из-под трав и неовощных культур, торф и торфокомпоста, навозноземляные компоста, речной или грунтовый кварцевый песок, а также рыхлящие материалы (торф, древесная кора, рисовая и арахисовая шелуха, предварительно компостированные древесные опилки и ворох хлопка из-под ворохоочистителя).
Выбор того или иного компонента зависит от природно-климатических условий, наличия местных ресурсов, возможностей хозяйства и биологических особенностей выращиваемых тепличных культур. Водно-физические свойства почвогрунтов определяют количество и состав органического вещества.
В хорошо заправленных органическим веществом почвогрунтах (300—400 т/га перегноя) удельная масса должна составлять от 1,2 до 1,4 г/см3, оптимальная плотность или объемная масса — 0,4—0,9 г/см3. Почвогрунты считаются рыхлыми, если объемная масса находится в пределах 0,9—0,95 г/см3, уплотненными — 1,15—1,2 и сильно уплотненными — 1,2—1,25 г/см3. К сожалению, наши почвогрунты очень плотные. При внесении 30% рисовой шелухи или опилок к объему почвогрунта нам удалось в тепличных комбинатах колхоза «Политотдел» Коммунистического района Ташкентской области и им. Энгельса Самаркандского района Самаркандской области снизить плотность почвогрунта с 1,1 до 0,8 г/см3, а в тепличном комбинате совхоза «60 лет СССР» Нукусского района ККАССР — с 1,4 до 1 г/см3. При внесении рыхлящих материалов (30% торфа + 5% рисовой шелухи + 5% опилок) в количестве до 50% объема 30-сантиметрового слоя почвогрунта объемная масса последнего снижалась до 0,5—0,6 г/см2. В качестве рыхлящего материала можно использовать переработанный городской мусор или осадки сточных вод (до 30% от объема почвогрунта) в смеси с рисовой шелухой и опилками.
Для создания почвогрунтов, обладающих такими физическими свойствами, необходимо применять различные рыхлящие материалы. Уникальным компонентом является торф, который широко используется в Советском Союзе и за рубежом. Торф в Узбекистан завозится из Прибалтики, Белоруссии, Ленинградской и Свердловской областей. Кроме рассыпного торфа, завозится кипованный марок «Новобалт» и «Седа». Последний обогащен макро — и микроэлементами, имеет pH около 5—5,5 и может служить субстратом для выращивания рассады.
Торф в наши почвогрунты следует вносить перед вспашкой в количестве до 30% к объему почвогрунта. Повышенной кислотности бояться не следует, поскольку наши щелочные почвогрунты обладают высокой буфферностью.
Традиционным удобрением для теплиц является навоз. Его используют в чистом виде или вносят в определенном соотношении с рыхлящими материалами. Во вновь вводимые в эксплуатацию теплицы необходимо вносить по 50 кг/м2, или 500 т/га и более навоза, а затем ежегодно — по 25 кг/м2, или 250 т/га.
В состав навоза входят макро — и микроэлементы. Он служит источником углекислоты, способствует улучшению структуры, воздушного режима почвогрунтов, повышению в них полезной микрофлоры, физиологически активных веществ. Навоз различных животных имеет неодинаковый состав и различные физические свойства. Поэтому перед внесением он должен быть проанализирован.
В качестве рыхлящего материала используют соломенную резку, в которой содержится до 80% органического вещества, 0,5 — азота, 0,2 — фосфора и 0,3 — калия; плотность — 0,2—0,5 г/см3. Как правило, соломенную резку вносят под основную заправку (в июне-июле) из расчета 6—10 кг/м2, или 25—30% по объему. Однако соломенная резка должна быть свежей и не содержать остаточных количеств пестицидов и гербицидов, которые губительно действуют на растения. Ее необходимо равномерно и глубоко заделать при общей вспашке теплиц.
Другим ценным рыхлящим материалом являются древесные опилки. Их также вносят по 25—30 кг/м2, что способствует резкому улучшению водно-физических свойств почвогрунтов: удельная масса снижается до 1,5—1,8, объемная — до 0,5—0,7 г/см3, а порозность повышается на 60—65%. Однако свежие опилки при разложении выделяют аммиак, который может привести растения к гибели. Поэтому их целесообразно предварительно компостировать. За три-четыре месяца до внесения опилки перемешивают с навозом, поливают и укладывают штабелями. За это время они, как правило, освобождаются от вредных веществ.
Хорошим разрыхлителем служит рисовая шелуха. Она разлагается медленно, не содержит вредных веществ, поэтому ее можно вносить под вспашку, в период вегетации (как мульчу) и даже во время посадки. В районах, где выращивают кенаф, как рыхлящий материал можно использовать его отходы (костра), которые вносят до 30—50% к объему. Но перед внесением необходимо проверить отходы на зараженность галловой нематодой.
В наших условиях можно использовать хлопковый ворох из-под ворохоочистителя. В нем содержатся измельченные стебли хлопчатника, листья и дробленые растительные остатки. Для предупреждения заражения почвогрунта теплиц вертициллезным увяданием ворох необходимо компостировать. За четыре-шесть месяцев до внесения его укладывают штабелями в траншеи, поливают, вносят 1—1,5 кг/м3 аммиачной селитры (для активизации микроорганизмов), а для доступа воздуха несколько раз за этот период перемешивают.
Все упомянутые рыхлящие материалы содержат много целлюлозы, при разложении которой микроорганизмы усваивают азот, тем самым обедняя почвогрунт. Поэтому для нормального роста и развития растений необходимо вносить дополнительные дозы азотных удобрений: на донну рыхлящих материалов 10—15 кг азота. При компостировании рыхлящие материалы частично сгорают, принимают коричневатую окраску, становятся безвредными для окружающей среды и весьма полезными для растений. Рыхлящие материалы улучшают агрофизические и агрохимические свойства почвогрунтов и тем самым способствуют их долговечности.
В Узбекистане впервые испытали и широко внедрили в производство рисовую шелуху в 1962—1972 гг. В. Я. Волков и К. К. Луценкова, несколько позже Р. М. Якубжанов. Древесные опилки испытаны и внедрены в производство Н. С. Бакурасом, К. К. Луценковой и X. А. Асадовым.
Рисовая шелуха представляет собой частицы размером 0,2—0,8 см длины и 0,1—0,5 см ширины, с большим процентом содержания кремния, который обеспечивает ей механическую прочность. Рисовая шелуха содержит в золе до 16,3% кремния, при полном отсутствии вредных для растений элементов, обладает высокой водоудерживающей способностью, повышает порозность почвогрунтов и их влагоемкость. Целесообразность внесения рисовой шелухи от 30 до 50% по объему была подтверждена исследованиями, проведенными К. К. Луценковой и С. Т. Хваном в колхозе «Политотдел».
Урожай огурцов при внесении рыхлящих материалов повышался от 9,2 до 23,2%. Применение X. А. Асадовым в Самаркандском районе древесных опилок в количестве 30% по объему в качестве рыхлящего материала способствовало повышению урожая томатов на 2,8—3,7 кг/м2. При использовании древесных опилок в качестве биологического обогрева и рыхлящего материала в необогреваемых пленочных теплицах урожайность огурцов повысилась на 3,2—4,8 кг/м2. Таким образом, рыхлящие материалы (рисовая шелуха, древесные опилки и хлопковый ворох) стали основными компонентами при создании почвенных грунтов.
Высокий урожай огурцов был получен при использовании комплекса рыхлящих материалов: торфа, осадков сточных вод, городского мусора и навоза. К каждому из этих материалов добавляли по 5% опилок и рисовой шелухи. Лучшим из них оказался торф, после него идут осадки сточных вод, городской мусор и навоз. М. Ходжаев (1966) рекомендует следующие питательные смеси.
- Перегной + рыхлящие материалы (10—15% опилок).
- Перегной 60% + полуперепревший навоз 30% + дерновая земля 10% + рыхлящие материалы.
- Компосты: перегной 40% + полуперепревший навоз 60% + суперфосфат 7,5 кг/м3.
- Торф 50% + полуперепревший навоз 30% + перегной 20% + суперфосфат 7,5 кг/м3.
В последние годы как у нас в стране, так и за рубежом созданы искусственные (синтетические) почвоулучшители и структурообразующие препараты, такие как полистирольные пены (стиромуль) и гидромуль. В качестве структурообразователей в США применяют кальциевую соль сополимера винилацетата и малеиновой кислоты, поликриламид и натриевую соль гидролизованного полуакрилонитрила.
С помощью дождевания их вносят в почву на глубину 15—20 см и тщательно перемешивают в дозах от 0,025 до 0,1 % к весу почвы.
Из отечественных структурообразователей наиболее полно изучена эффективность препарата К-4, который, по данным НИИОХ, повышает фильтрационную способность почвогрунта в 40—120 раз, при дозировке 0,05—0,1 % к весу почвы. Широко используются также препараты АК-7 (лигносульфат калия), АК-1 (лигносульфат аммония), а также ПААСУ-3 (полиакриламид), оструктуривающий и удобряющий почву азотом, фосфором и калием в дозе 0,1 % к весу почвы.
В Узбекистане К-4 и К-9 были широко внедрены в хлопководстве. Опытами УзНИИОБКиК установлена высокая эффективность препарата К-9 в дозе 0,25% от веса 5-сантиметрового слоя почвогрунта (на 1 м2 при этом следует вносить 0,2—0,25 кг препарата). Устойчивая структура сохраняется в течение 3—4 лет.
В процессе эксплуатации почвогрунтов с применением поливов, обработок и т. д. их физические свойства ухудшаются: увеличиваются объемная и удельная массы, снижается порозность и воздухопроницаемость. Так, по данным НИИОХ, за вегетацию объемная масса увеличилась с 0,25 до 0,36 г/см3. В теплицах ТСХА за зимне-весенний период пористость сократилась с 82,7 до 76,7%. По данным Уральского НИИ сельского хозяйства, за пять месяцев эксплуатации грунтов объемная масса грунтов увеличилась с 0,51 до 0,62 г/см3, общая пористость снизилась с 75 до 69,8%. В наших опытах в Самарканде за период вегетации томатов в переходном обороте объемная масса увеличилась с 1,28 до 1,36 г/м3, удельная — с 2,37 до 2,47 г/м3, пористость снизилась с 45,3 до 41,7%.
Заготовка почвогрунтов. Для ежегодного обновления почвогруптов навозом, торфом, различными рыхлящими материалами требуется большое их количество: 200—250 т/га навоза и 50 т/га различных рыхлящих материалов; для изготовления 1000 горшочков, размером 10Х10 см необходимо заготовить 0,5—0,8 м3 смеси. При заготовке и транспортировке отдельных компонентов учитывается их вес. Так, 1 м3 перегноя весит 0,7—0,9 т, торфа — 0,4—0,5, компостов—1, парниковой земли — 0,8—1, полевой или дерновой земли — 1,6—1,7, песка — 2, уплотненного навоза — 0,8, опилок — 0,15—0,2 и рисовой шелухи — 0,1—0,15 т.
В наших условиях эти материалы в нужных объеме и соотношении необходимы для внесения в июне-июле. Естественно, что заготовить их сразу не представляется возможным. Во-первых, для перевозки такого большого количества грузов необходим транспорт. В хозяйствах он бывает более свободным в зимнее время, и надо его максимально использовать. Во-вторых, все материалы нужно вывозить по мере их накопления: навоз с ферм и откормочных пунктов, древесные опилки — с деревообрабатывающих предприятий, рисовую шелуху — с рисообрабатывающих заводов, осадки сточных вод — со специальных сушилок-водоемов.
В 6-гектарных и более крупных тепличных комбинатах следует создавать и оснащать соответствующим транспортом бригаду по заготовке компонентов для создания почвогрунтов. Все завозимые компоненты помещают на специальной асфальтированной или грунтовой площадке. После их смешивания в нужном соотношении проводят анализы на содержание основных питательных веществ и при недостатке какого-либо элемента доводят его до оптимума: азота — от 40 до 60 мг, фосфора — от 120 до 180, калия — 160—240 мг на 100 г абсолютно сухой почвы. Кроме того, многие из них необходимо компостировать, поэтому заготовку проводят в течение ода.
Для заготовки, транспортировки и обработки композитов почвенной смеси используют погрузчики-экскаваторы ПЭ-0,8А, ПЭ-0,8Б, навешанные на тракторы МТЗ-52, АТЗ-82, МТЗ-80, универсальный грейдерный погрузчик ТШ-0,4, навешанный на самоходное шасси Т-16М, ПГ-0,2 1 трактор Т-25 и Т-16М, фронтально-переходной погрузчик ПФП-1,2, погрузчик-бульдозер ПБ-35 в агрегате с гусеничными тракторами; бульдозеры Д-579, Д-606, Д-535. Широко используются экскаваторы ЭО-2621 и ЭО-1514, тракторы Т-54В, универсальный 445-У, ЮМЗ-6А и др.
Для приготовления торфяноперегнойной и других смесей применяют специальную машину с тремя дозаторами СТМ-8/20. Машина снабжена тремя бункерами-дозаторами, смесителем-измельчителем и устройством для отделения камней и другой грубой примеси. За один цикл она делает пять операций: дозировку компонентов, внесение минеральных удобрений, измельчение, просеивание и смешивание.
Для изготовления питательных горшочков и одновременного сева семян широко используется ИГТ-10. Транспортируют горшочки универсальным подъемником ПУТ-0,7 и стеллажной тележкой ТУТ-100. Погрузку и транспортировку органических и минеральных удобрений производят также погрузчиком ПЭ-0,8Б, двухосным прицепом 2ПТС-4-887Б. кузовом ПШ-0,9, навешанным на самоходном шасси. Измельчают минеральные удобрения агрегатом ИСУ-4 и разбрасывают в теплице разбрасывателем НРУ-0,5 и РМУ-8,5. Для вспашки и заделки удобрений используются однокорпусные (ПН-ЗОР) и двухкорпусные плуги и копатели ККР-1.5. Для рыхления почвы применяют навесную фрезу ФЖ-1,6 с глубиной обработки до 16 см и садовые фрезы ФП-2,0, электрофрезу ФС-0,7 А, ФТ-1,5.