IMGA60 (4)

5. Metody uprawy

5.1. Rozwój upraw w podłożach

W produkcji warzywniczej pod osłonami coraz częściej odchodzi się od uprawy w rodzimej glebie, nawet w bardzo dużych obiektach szklarniowych. Jest to spowodowane lepszym poznaniem wymagań pokarmowych roślin, dzięki doświadczeniom prowadzonym w laboratoriach i szklarniach w kulturach wodnych. Możliwość dostarczenia roślinom w pożywce wszystkich niezbędnych składników mineralnych w optymalnych ilościach i proporcjach oraz możliwość wprowadzania szybkich zmian w składzie i stężeniu pożywki w zależności od wymagań uprawianego gatunku czy odmiany, z uwzględnieniem czynników środowiska — wszystko to złożyło się na wprowadzenie do produkcji hydro-ponicznych metod uprawy. Jednakże przeniesienie roślin lądowych niejako wtórnie do środowiska wodnego nie stworzyło optymalnych warunków dla systemu korzeniowego. Z tego powodu w latach trzydziestych obecnego stulecia rozpoczęto poszukiwania takich podłoży mineralnych i rozwiązań technicznych, które przy zachowaniu ustalonego składu chemicznego pożywki, utrzymywałyby przez długi czas optymalne warunki fizyczne dla korzeni uprawianych roślin.

Poszukiwanie tzw. ziem uniwersalnych. które uzupełnione składnikami pokarmowymi mogłyby być używane do uprawy bardzo wielu gatunków warzyw, doprowadziło do powszechnego stosowania substratów torfowych z torfów wysoki* Wyjątkowa przydatność słabo rozłożony* torfów wysokich, do przygotowywania pot łozy uniwersalnych wynika z jednorodnofe ich właściwości fizycznych, bez względu m obszar, z którego pochodziły. Również coch chemiczne torfów wysokich, tj. bardzo kw* śny odczyn i brak przyswajalnych dla rotfi form makro- i mikroelementów oraz powolne procesy rozkładu materii organicznej, pozwalały na przygotowanie uniwersalnego podłoża. Dzięki powolnemu rozkładowi materii organicznej torfu wysokiego możliwe jest kontrolowane żywienie roślin przez edy okres wegetacji. Istotną zaletą torfów wysokich jest również to. że są one wolne od pasożytniczych czynników chorobotwórczych. co pozwala na stosowanie ich ber dezynfekcji przed użyciem do uprawy. Dzięki kompleksowi sorpcyjnemu występującemu w tych podłożach i jego buforującemu działaniu dopuszczalne są ewentualne niewielkie błędy nawozowe, dotyczące zarówno niedoboru. jak i nadmiaru składników pokarmowych.

Te zalety spowodowały okresowe odejście w latach pięćdziesiątych i sześćdziesiątych od klasycznych metod hydroponicz-nych opartych na stałej kontroli odczynu i składu chemicznego pożywki. Był to równocześnie okres rozwoju metod uprawy w coraz mniejszych ilościach podłoży organicznych. Podłoża te używane były tylko przez jeden sezon uprawy, dzięki czemu wyeliminowana została ich dezynfekcji termiczna — zabieg coraz droższy, choć najbardziej skuteczny. Środowisko, w którym rozwija się system korzeniowy roślin pozo

niach) dotyczą optymalizacji warunków uprawy i automatycznego sterowania czynnikami wzrostu i plonowania roślin za pomocą minikomputerów. W gospodarstwach szklarniowych w Holandii i zachodnich Niemczech dość szerokie zastosowanie znalazły komputery firmy Van Vliet z Pijnacker GP8 z terminalem obsługi i drukarką.

Wzajemne zależności i powiązania między czynnikami środowiska zaczyna się przedstawiać w postaci modeli matematycznych Za pomocą tych modeli, o określonych kryteriach optymalizacyjnych, ustala się przebieg wpływu poszczególnych czynników na roślinę. Wyniki optymalizacji zestawia się w algorytmy sterowania, na podstawie których następuje automatyczne sterowanie urządzeniami technicznymi w szklarni. Powtarzane w wymienionych warunkach procesy uprawowe umożliwiają poszerzanie i doskonalenie programów, a dodatkowo dokonywane są dalsze pomiary informacyjne aktualnego stanu fizjologicznego roślin.

Pierwsze modele matematycznego sterowania różnymi czynnikami środowiska przy użyciu komputerów w produkcji niektórych warzyw (ogórek, pomidor) zostały opracowane w Holandii i Japonii w drugiej połowie lat siedemdziesiątych. W Instytucie Warzywnictwa w Grossbeeren (Niemcy) wypracowano dotychczas dla ogórka algorytmy sterowania: ogrzewaniem, wzbogacaniem atmosfery w C0₂. krótko- i długotrwałym sterowaniem nawadniania, zmniejszaniem wilgotności powietrza i stosowaniem ekranów cieplnych (Vogel 1986).

W rozwoju systemów automatyzacji sterowanej za pomocą mikrokomputerów i jej użytkowaniem w produkcji ogrodniczej pod osłonami niezbędna jest ścisła współpraca przedstawicieli ogrodniczych placówek naukowo-badawczych z przemysłem produkującym urządzenia automatyczne.

Całkowicie kontrolowane żywienie roślin. które może również być komputerowo sterowane, znajduje zastosowanie w kulturach hydroponicznych. Techniczne rozwiązania urządzeń do upraw hydroponicznych, chemiczny skład pożywek oraz rodzaj podłoży mineralnych stosowanych w hydropo-nice zostały już omówione w rozdziale 3.2.

W tym rozdziale zostaną omówione bardziej szczegółowo te metody uprawy, które już znalazły w naszym kraju szersze rozpow-

staje jednak nadal siedliskiem najgroźniejszych czynników chorobotwórczych, prowadzących do klęskowych niepowodzeń w uprawie. Rozwijają się więc różne sposoby izolowania podłoża organicznego wolnego od pasożytniczych czynników chorobotwórczych, od rodzimej gleby czy — w szklarniach dłużej użytkowanych -- od ziemi stosowanej dotychczas. Powstają metody uprawy w różnego rodzaju pojemnikach ograniczających zarówno ilość podłoża. jak i przestrzeń, do rozmiarów umożliwiających rozwój korzeni zaledwie kilku roślin lub nawet tylko jednej rośliny.

Ograniczanie ilości podłoża przypadającego na jedną roślinę pociągało za sobą | konieczność opracowania urządzeń nawadniających precyzyjnie dozujących w określonym czasie i ściśle określonych ilościach wodę lub słaby roztwór nawozów mineralnych pod każdą roślinę. Niezbędna staje się precyzja nie tylko w zaspokajaniu potrzeb pokarmowych, lecz również potrzeb wodnych, przy najoszczędniejszym gospodarowaniu wodą. Największe zainteresowanie wodooszczędnymi technologiami jest oczywiście w krajach o stałym deficycie wody, np. w Izraelu, niektórych krajach Półwyspu Arabskiego, w niektórych stanach USA, w Japonii i na pustynnych obszarach Azji Środkowej.

Metodą zwiększenia wydajności upraw pod osłonami jest wprowadzenie uprawy wielopoziomowej. W znacznie większym stopniu wykorzystywana jest dzięki temu przestrzeń szklarni czy tuneli foliowych, co jest ważne zwłaszcza w pomieszczeniach ogrzewanych.

W niektórych metodach uprawy podporządkowuje się rozwiązania techniczne oszczędności paliw i energii. Przykładem tego może być zastosowanie rur grzewczych, rozłożonych na gruncie szklarni, na których mogą być ustawiane pojemniki z roślinami.

Rozwój techniki, elektroniki, komputeryzacja umożliwiają ciągłą rejestrację parametrów dotyczących wszystkich czynników środowiska, w którym rozwija się system korzeniowy roślin. Dzięki temu z kolei możliwa staje się bieżąca ocena ich wpływu na procesy biochemiczne zachodzące w roślinie. Szczególnie intensywne badania (w niektórych krajach znajdujące już zastosowanie w produkcji w pomieszcze

6 Uprawa warayw pod odoiumi