При сооружении различных способов обогрева надо учитывать биологические требования культур. Так, огурец – теплолюбивая культура, которая хорошо растет при теплых почве и воздухе, причем температура почвы должна быть выше температуры воздуха на несколько градусов. Для помидора температура почвы должна быть или равна температуре воздуха, или быть ниже, так как в противном случае растения «жируют», т. е. развивается большая вегетативная масса в ущерб плодо-образованию.

Температурный режим должен обеспечивать требования культур в разное время суток. Для нормального протекания физиологических процессов температура воздуха ночью должна быть на 3–8 ℃ ниже дневной, в пасмурную погоду – на 3–5 ℃ ниже, чем в ясную. Не забудьте приобрести термометры (конечно, спиртовые, а не ртутные) для измерения температуры воздуха и почвы. Способы улучшения температурного режима должны быть направлены на уменьшение теплопотерь, аккумуляцию тепла и борьбу с перегревом.

Эффективным способом снижения теплопотерь в зимних теплицах являются теплоизоляция и герметизация ограждения пенопластом, синтетическими материалами. В блочных остекленных теплицах боковое ограждение изнутри усиливают вторым слоем пленки, в пленочных теплицах применяется двойной слой пленки с воздушным промежутком между ними. Двойной слой пленки на 25–30 % уменьшает теплопотери сооружения, но на 10–20 % снижает освещенность, ухудшает условия вегетации, приводит к удлинению срока созревания. С целью уменьшения теплопотерь используются трансформирующие механизированные зашторивающиеся системы, которые закрываются на ночь, снижая теплопотери в теплице на 30–50 %. В жаркую солнечную погоду они защищают растения от перегрева.

Оптимальным решением является применение в зоне выращивания рассады съемных теплозащитных экранов, которые используются в ночные часы и холодные периоды. Они могут располагаться на каркасах или бескаркасных пленочных укрытиях. В опытах УНИИОБ при экстремальных значениях наружной температуры (–27 ℃) в теплице с одним почвенным обогревом мощностью 80 Вт/м² повышение экранирующего слоя пленки с 30 см до 150 см снизило температуру воздуха над зеленными культурами с –1 до –5 ℃, т. е. на 4 ℃. В парниках тепло сохраняется путем покрытия их соломенными матами. Те, кто был связан с сельским хозяйством, знают, что такое соломенные маты, которые являются неотъемлемой частью парникового хозяйства. Их плетут на специальных станках. В домашних условиях маты проще всего изготовить следующим образом. Берут два слоя старой полиэтиленовой пленки по размеру парника, между ними кладут солому и прошивают все промасленным шпагатом.

Эффективным является мульчирование почвы свето-прозрачной пленкой. Оно повышает температуру почвы днем до 4–8 ℃, ночью – до 2–4 ℃, уменьшая потери тепла, способствует появлению дружных всходов на 2–4 дня раньше.

Использование теплоудерживающих полимерных пленок в сравнении с обычной полиэтиленовой на 1–3 ℃ повышает температуру в сооружениях.

Температурный режим в пленочных сооружениях характеризуется большой амплитудой колебания: в солнечные часы температура воздуха под пленкой может превышать наружную на 10–30 ℃, а ночью – лишь на 2–5 ℃.

Обязательным условием эксплуатации пленочных сооружений является заблаговременная их установка, не менее чем за 10 дней до высадки, с тем чтобы почва под ними прогрелась. Однако полиэтиленовые укрытия нельзя считать «скорой помощью» защиты растений от заморозков.

Недостатком полиэтиленовой пленки является высокая прозрачность для тепловых лучей. В ясные безоблачные ночи полиэтиленовая пленка не задерживает тепло, и я наблюдала, что под укрытием из полиэтиленовой пленки температура воздуха была даже на 1 ℃ ниже, чем в открытом грунте, где температурный режим мог смягчаться передвижением воздушных масс. И растения помидоров, посаженные в предыдущий день, одновременно с покрытием пленкой, погибли от заморозков.

В литературе встречаются различные сведения о способности полиэтиленовых укрытий защищать растения от заморозков. Цифры называются разные, от –2 ℃ до –3,5 ℃. Наши исследования показали, что способность пленочных укрытий защищать от заморозков зависит от целого ряда условий.

Полив почвы как средство борьбы с заморозками давно применяется в сельскохозяйственной практике. Известно, что полив значительно увеличивает теплоемкость и теплопроводность почвы. Ночью по влажным горизонтам почвы тепло активнее, чем по сухим, передается из глубоких слоев к поверхности.

Кроме того, полив почвы способствует повышению влажности в приземном слое воздуха, что значительно уменьшает длинноволновое излучение поверхности почвы.

В ходе ночного понижения температуры происходит конденсация паров воздуха, и капли воды, оседая на растения и внутреннюю поверхность пленки, выделяют теплоту парообразования.

При температуре 0 ℃ начинается переход влаги в состояние льда, что сопровождается дополнительным выделением тепла.

Основным фактором защиты растений от заморозков под полиэтиленовыми укрытиями при поливе почвы является образование на внутренней поверхности пленки слоя конденсированной воды, который уменьшает пропускную способность укрытия для длинноволнового инфракрасного излучения. Этот слой воды может поглощать до 99 % инфракрасных лучей.

Особенно эффективно совместное действие полива и второго слоя пленки на тоннельных укрытиях внутри теплиц (рис. 17). Так, в необычно холодную вторую декаду апреля, когда на поверхности почвы в течение 7 дней наблюдались длительные, по 8–10 часов, заморозки до –6 ℃, а днем была низкая температура воздуха – 13–15 ℃, рассада помидора в наших опытах не была повреждена. В ночь с 14 на 15 апреля, когда наружная температура опустилась до –3 ℃, в теплице температура воздуха была равна 1 ℃, а в ночь с 15 на 16 апреля, когда использовали второй слой пленки на укрытиях вместе с поливом, при –6 ℃ температура в зоне стояния рассады была равна 2,5 ℃.

Размещение отопительных приборов в зоне выращивания растений дает значительный экономический эффект. При выращивании рассады в основном используется почвенный и надпочвенный обогрев (воздушный только в качестве аварийного).

Для улучшения температурного режима в теплицах надо размещать сооружения в защищенных от ветра местах, заделывать все щели. С северной стороны могут располагаться заборы, строения. Пристенные теплицы хорошо аккумулируют тепло.

Для аккумуляции тепла солнечной энергии используют любые емкости с водой, в том числе и пластмассовые бутылки, различные черные поверхности. Прекрасным аккумулятором тепла является сама почва, особенно замульчированная черной пленкой.

Другим направлением регулирования температурного режима является борьба с перегревом.

В солнечный день температура воздуха в сооружениях закрытого грунта может повыситься до 40 ℃, что на 10–15 ℃ выше биологического оптимума. В таких случаях температуру регулируют открытием вентиляционных проемов. После посадки для сохранения тепла вентиляцию лучше закрывать не позже 15–16 часов, в более теплое время – в 17–18 часов. При сооружении вентиляции надо помнить, что огурец любит верхнюю вентиляцию, чтобы не было сквозняков, а помидор, наоборот, требует сквозного проветривания. Что же делать, если вы приезжаете на свой участок только в субботу и воскресенье, а ранний урожай хотите иметь? Приходится искать компромисс. У меня есть такой опыт выращивания овощей под укрытиями. Я перфорировала пленку, делая в ней мелкие отверстия, хорошо поливала почву и оставляла широкую емкость с водой.

Для устранения перегрева эффективно кондиционирование воздуха с дополнительным увлажнением, применение различных светозатеняющих устройств, дождевание кровли и другие способы (в том числе мульчирование почвы соломой).

Одним из эффективных способов предотвращения перегрева растений в пленочных теплицах является принудительная вентиляция с увлажнением воздуха, охлаждающий эффект которой доходит до 8 ℃.

Из физических методов снижения температуры воздуха и растений наиболее эффективно внешнее дождевание кровли, сооружений. Ранее применяемый способ затенения кровли – ее побелка – снижал в 1,5–3 раза проникновение физиологически активной радиации, тогда как внешнее дождевание повышает ее на 5–14 %. Это происходит вследствие отражения света от капельного слоя влаги возле кровли и оптического эффекта тонкого слоя водяной пленки на стоке. Дождевание кровли снижает температуру воздуха и листьев на 5–13 ℃.

Для снижения температуры в сооружениях закрытого грунта проводят также освежающие поливы растений в виде мелкодисперсного распыления воды. В условиях Украины эффективным способом предотвращения перегрева огурца в конце апреля – начале мая является формирование растений шаровой формы. При этом в зоне размещения плодов относительная влажность воздуха составляет 80–95 %, а температура – на 8–15 ℃ ниже, чем над поверхностью растений.