Нещодавно в розмові про плодовий розплідник промайнуло “у них теплиці п’ятого покоління”. На моє здивування, як таке може бути, ці теплиці для розплідників не годяться, надійшла відповідь “ну, у них же сучасні теплиці”. Що ж таке теплиці п’ятого покоління, навіщо і кому вони потрібні?
Поділ промислових теплиць на “покоління” близько десяти років тому ввела російська фірма “Фіто” (нині ЛІС) для просування на ринку так званих напівзакритих теплиць (semi-closed greenhouses). Нині цей поділ використовується тепличними фахівцями в Росії та інших пострадянських республіках, але в інших країнах невідомий.
У всьому світі теплиці діляться за різними ознаками. Основними є такі:
- Саморобні або промислово спроєктовані та виготовлені.
- За видом покриття – скло або пластик (різні плівки або полікарбонат).
- За конструкцією – окремо стоячі (ангарні, тунельні) або блокові (multispan, венло-блок).
- За опаленням – на сонячному обігріві або з додатковим опаленням (за допомогою котлів, що працюють на різних видах палива).
- За системою обігріву – повітряне (за допомогою рукавів-повітропроводів) або водяне (по системі труб).
- Із застосуванням штучного досвічування (світлокультура) або без нього.
- За технологічним рівнем – низькі та високі технології.
Межа між високими та низькими технологіями доволі розмита, оскільки за бажання окремі елементи високих технологій (крапельний полив, сенсори мікроклімату, гідропоніку, зволоження повітря та ін.) можна застосовувати й в досить простій за конструкцією теплиці.
Якщо інвестори вкладають кошти в будівництво теплиці з метою отримати прибуток, то саму теплицю будують і проєктують з метою забезпечити якомога ближчі до оптимальних умов для вирощування того чи іншого ботанічного виду (або групи видів) рослин. Невигідно будувати теплицю для вирощування огірка, щоб через кілька років переобладнати її під вирощування троянд на зрізку. Раціональніше одразу вирішити, що вирощуватимемо і в які строки, і проєктувати теплицю саме для цієї мети.
Саме так і вчинив наприкінці минулого століття канадський виробник Х’ювелінг (Houweling’s Tomatoes), коли захотів збудувати теплицю, до якої не потраплятимуть ззовні комахи-шкідники, щоб можна було уникнути необхідності в застосуванні пестицидів. Спільно з голландською фірмою Kubo, виробником теплиць, було створено спочатку концепцію, потім і саму теплицю Ультра Кліма (Ultra Clima). У такій теплиці майже немає вентиляційних фрамуг, а всередині підтримується дещо підвищений тиск повітря, тому комахи просто фізично не можуть потрапити всередину (їх виштовхує повітря). Фрамуги потрібні лише для того, щоб регулювати тиск повітря всередині. За практично закритих фрамуг повітря швидко нагрівається, тому для уникнення перегріву рослин сконструювали доволі складну систему забору зовнішнього повітря, змішування його з внутрішнім до потрібної температури та вологості й розподілу повітропроводами під лотками з рослинами по всій теплиці. У процесі експлуатації першої напівзакритої теплиці виявилося, що така конструкція дає змогу значно знизити енерговитрати. У сучасній теплиці енергія витрачається не тільки на підтримання температури повітря, а й на його осушення або зволоження в певні періоди, тобто на створення мікроклімату в цілому. Не випадково в американській англійській мові сучасні теплиці називаються сільським господарством у контрольованих умовах (СЕО – Controlled Environment Agriculture).
Ось для того, щоб пояснити відмінності напівзакритих теплиць від інших, фірма Фіто і запропонувала розподіл теплиць на “покоління” таким чином.
До першого віднесли ангарні теплиці на сонячному обігріві.
Теплиця першого покоління
До другого – засклені теплиці для цілорічного використання.
Теплиця другого покоління, теплицям на фото вже з півстоліття, їх уже не використовують цілий рік, але вони все ще в роботі.
До третього – так званий “антрацит” (за назвою міста, в якому в СРСР виробляли конструкції). Це були теплиці скопійовані з голландських венло-блоків сімдесятих років, зараз їх уже майже не залишилося. Висота теплиць у гребені сягала 4 м, рослини вирощували, головним чином, у ґрунті.
Третє покоління або так званий “антрацит”, їх залишається дедалі менше, вже дуже дорого обігрівати
До четвертого покоління віднесли сучасні високі (6-7 м) теплиці Венло (за назвою міста в Нідерландах, де вперше з’явилися блокові теплиці), в яких застосовують комп’ютерний контроль і управління параметрами мікроклімату, затінювальні й енергоощадні екрани, гідропоніку… Нині це найпоширеніший тип високотехнологічних промислових теплиць у Північній півкулі. При цьому не важливий матеріал покриття, вони бувають як заскленими, так і плівковими.
Теплиця четвертого покоління
П’ятим поколінням назвали напівзакриті теплиці. До теперішнього часу, крім Ультра Кліма, у світі застосовується близько десятка різних концепцій напівзакритих теплиць.
Напівзакриті теплиці дають змогу значно знизити енерговитрати й необхідність у проведенні захисних заходів, у результаті підвищується врожайність і безпека продукції.
Теплиця п’ятого покоління
Однак інвестиції в напівзакриті теплиці значно вищі (приблизно вдвічі), ніж у звичайні сучасні теплиці (а останніми роками зросли ще більше у зв’язку зі зростанням цін на металоконструкції, скло і плівку). Такі теплиці дуже ефективні для вирощування огірка, томата, перцю, баклажана. Були спроби вирощувати в них суницю садову, але розповсюдження не набули, все ж таки у цієї культури відносно низька врожайність. А ось у розплідниках і органічних господарствах, де рослини вирощують на підлозі, на столах або в ґрунті, напівзакриті теплиці не годяться, оскільки повітроводи або ніде розмістити, або вони заважають роботі техніки.
У процесі експлуатації напівзакритих теплиць виявилося, що агрономам треба вчитися застосовувати нові технічні можливості, оскільки умови мікроклімату в них значно відрізняються від звичайних високотехнологічних теплиць (тобто, від четвертого покоління). Вченими Нідерландів за останні двадцять років була розроблена ціла концепція Вирощування по-новому (Het Nieuwe Telen). Її створювали для напівзакритих теплиць, але виявилося, що її принципи цілком застосовні й у звичайних сучасних теплицях і дають змогу значно знизити енерговитрати.
Порівняно недавно на ринку з’явилися системи рекуперації тепличного повітря. У них також відбувається змішування теплого і вологого внутрішнього повітря з холодним і сухим зовнішнім і розподіл підготовленого повітря по плівкових рукавах, проте такі системи набагато дешевші за напівзакриті теплиці та їх можна вбудувати у вже наявні теплиці. (Напівзакриті теплиці треба будувати з нуля.) Ці системи дають змогу значно знизити енерговитрати, але вимагають від агронома іншого підходу до вирощування (згаданого Вирощування по-новому).
Однак чи скрізь потрібні найвищі технології?
Якраз досвід країн Центральної Азії показує, що в їхніх кліматичних умовах у звичайних високотехнологічних теплицях не вдається отримати такий урожай, як у країнах помірного клімату. Теплиця, яка в Україні чи Молдові дає змогу отримати хоча б 50 кг томату з кв. м без штучного досвічування, в Узбекистані чи Таджикистані дає лише 25-30 кг/м2. І справа не тільки в нестачі природного освітлення в зимовий період. Великі проблеми спричиняє спека в середині літа. Частково проблему перегрівів дає змогу вирішити так зване адіабатичне охолодження (pad-and-fan cooling).
Теплиця четвертого покоління. Стільникова стіна, яка разом із вентиляторами забезпечує охолодження повітря
З одного боку теплиці на стіні монтуються стільникові панелі, які постійно зволожуються. Припливні вентилятори з цього боку теплиці та витяжні з протилежного забезпечують постійний рух зовнішнього – гарячого та сухого – повітря крізь панелі та далі вздовж рядів рослин. Вода випаровується, повітря охолоджується, тому температура повітря в теплиці нижча, ніж зовні. Так, температурне поле всередині теплиці менш рівномірне, ніж у напівзакритих теплицях, але й інвестиції значно нижчі. Такі теплиці успішно працюють у багатьох країнах зі спекотним кліматом, включно з Іспанією та Узбекистаном.
Ще одна причина недобору врожаю – шкідники та хвороби рослин, особливо віруси, але вона вирішується підвищенням кваліфікації агрономів і власників теплиць.
У країнах Західної Європи, у Молдові та в Україні різке зростання цін на енергоносії в сезоні 2022/2023 змусило власників сучасних високотехнологічних теплиць відмовитися від цілорічного вирощування овочів і зробити перерву на зиму. Так, таке рішення призводить до зниження загальних обсягів виробництва і перенасичення ринку в певні періоди, але значно знижує енерговитрати й собівартість продукції.
А ця сучасна теплиця доводить, що поділ на покоління дуже умовний. Здавалося б, її слід віднести до першого покоління, але в ній цілком можна застосувати багато елементів високих технологій, вона придатна і для овочів, і для ягідних культур, і для розплідників, все залежить від того, як і чим її наповнити.
У Молдові та в Україні є чимало низькотехнологічних теплиць, які використовуються лише з весни по осінь. Такі теплиці обходяться сонячним обігрівом, але дають змогу виробляти дешеву продукцію, яка в літній період успішно конкурує з високотехнологічними теплицями. Одна з їхніх переваг – можливість вирощувати широкий асортимент культур і швидко перебудовуватися залежно від попиту. (У високотехнологічній теплиці, побудованій для вирощування огірка, перехід на вирощування салату потребуватиме значної реконструкції). Головна проблема таких господарств – високі трудовитрати на одиницю продукції та труднощі знайти достатньо робочих рук у сезон, коли вони потрібні всім.
Саме внаслідок зростання дефіциту робочих рук і збільшення цін на енергоносії технологічний рівень теплиць згодом буде тільки підвищуватися, але одночасно з ним має підвищуватися і професійний рівень агрономів та власників теплиць, інакше інвестиції не окупляться.
