Еще в начале 50-х киевский учитель физики, Александр Васильевич Иванов, создал свой первый вегетарий. В конце 60-х ему удалось получить патент. За это время вегетарий был изучен, автор получил тьму наград, власти Украины поддержали инициативу – в основном на словах. В 1971 г. А. В. Иванова не стало. В 1988 г. В 1996 г. В Киеве малым тиражом вышла необычная соавторская книга: А. А. Иванько, А. П. Калиниченко, Н. А. Шмат, «Солнечный вегетарий». Это опыт работы вегетариев, с подробными описаниями устройства и работы, чертежами строительства и проектами. Мой добрый знакомый, Олег Янчевский, любезно передал мне экземпляр этой книги. Главное из нее и привожу. Один из соавторов книги, Александр Александрович Иванько, любезно разрешил использовать рисунки из этой книги.

Эту заразительную главу уже читали многие, и некоторые даже пытались построить вегетарий. Посему я обязан сделать честное предуведомление. Попытки создать его по описанному образцу выявил много проблем, в книге не указанных. Очевидно, эксплуатация вегетария была нелегкой и во многом определялась энтузиазмом самого Иванова. Видимо, в 60-х электроэнергия стоила совсем дешево. Возможно, в книге не учтены некоторые важные особенности конструкции – писал-то ее не сам Иванов.

Думаю, конструкцию нужно продумывать заново и здорово улучшать. К примеру, выяснилось, что вентиляторы нужны очень мощные. Что самое трудное – снять летний перегрев, и на юге вентиляторы с этим не справляются – нужны притеняющие сетки. Что почвенные трубы скорее всего должны идти от центра радиально, и потому форма вегетария будет полукруглой. И даже закачка воздуха летом должна быть, видимо, из-под конька, а не снизу. Но несомненно одно: идея замкнутого цикла воздуха – по-настоящему умная и прорывная, и над ней стоит работать. Вот ради этого я и оставляю здесь главу о вегетарии почти в неизменном виде.

Традиционная теплица имеет три главных проблемы. 1. При низком стоянии солнца (весна, осень, зима, утро и вечер) ввиду сильного отражения под острыми углами в теплицу проникает всего 20–30 % солнечной энергии. 2. Огромные потери тепла через покрытие и невозможность запасти его внутри теплицы приводят к огромным скачкам температуры дня и ночи. 3. Прямая вентиляция, необходимая летом, уносит весь углекислый газ (главное питание растений!), часть азота и всю влагу, испаренную листьями – отсюда постоянная нужда в поливах и удобрениях.

Вегетарий, сделанный правильно, решает сразу все эти проблемы. Из опыта знаю: построить его как надо непросто. Но наш человек обожает решать трудные задачи!

Проблема 1. Строится вегетарий на склоне в 15–20°, естественном или насыпном, скатом на юг или юго-восток (рис. 37). При размере 4 на 5 м это вполне реально. Кровля делается плоской – стекло, а лучше сотовый поликарбонат – вот где он действительно незаменим! Результат: солнце падает перпендикулярно, и отражения – почти ноль. По данным авторов, в сравнении с обычными арочными теплицами, приход энергии солнца повышается в 4–5 раз, а утром, вечером и зимой – в 18–21 раз.

Но и это не все. Задняя стенка – капитальная. Собственно, это стена дома или подсобки. Она побелена, а в идеале – оклеена зеркальной пленкой. При низком солнце она – отражатель, почти удваивающий попадание лучей на почву.

Сам наклон на 15° на широте Киева увеличивает зимнее поглощение лучей на 32 %. Плюс плоская кровля и экран. Чем ниже солнце, тем сильнее эффект. При стоянии солнца под углом 20° поглощается вдвое больше энергии, при 10° – втрое, при 5° – вчетверо. Уклон теплицы в 25° увеличивает поглощение низкого солнца соответственно в 2,5–4–6 раз.

Проблемы 2 и 3 решаются одним изящнейшим изобретением – замкнутым циклом воздухо– и теплообмена.

Под почвой, на глубине 30–35 см, через 55–60 см друг от друга, вдоль всей теплицы лежат пластиковые (или асбоцементные) трубы (рис. 38). Нижние их концы выведены на поверхность и прикрыты от мусора сеточкой. Верхние (северные) концы соединены в один поперечный коллектор. Из коллектора идет вертикальная труба-стояк, проложенный в капитальной стене. Она выходит на крышу, но не напрямую, а сквозь регулировочную камеру. Камера открывается в теплицу примерно на высоте 1,5 м. Снизу и сверху она ограничена заслонками, а выход в теплицу – вентиляторный. Как показали опыты наших природников, вентиляторы нужны весьма мощные, а трубы – не тоньше 150 мм.

В солнечный день, даже зимой, когда наружи -10 °C, внутри вегетария – +30–35 °C. Верхняя заслонка камеры закрыта. Вентилятор засасывает воздух в трубы и гонит его по трубам снизу вверх (рис. 39). Воздух отдает тепло почве. Остывший воздух вдувается обратно в теплицу – и снова греется. За день почва прогревается до 30° и выше – ВСЯ ПОЧВА становится аккумулятором тепла. Его запасается столько, что хватает почти на всю ночь. Ночью вентилятор продолжает работать, подавая тепло уже из почвы в воздух.

В последние два десятка лет эта система широко используется в Европе, особенно в Скандинавии. Там теплый воздух закачивают и в почву, и в каменный пол, и в коллекторы внутри бассейнов, и даже в стены прилежащих комнат.

Таким образом, без всякого отопления, при дневном морозе -10° и ночном -15 °C, в вегетарии держится температура: днем – +18 °C, ночью – +12 °C.

Главное – хорошая герметизация покрытия. Для сравнения, в обычной теплице в это же время: с 9.00 до 20.00 – выше 10 °C, с 12.00 до 16.00 – выше 30 °C, а ночью, с 23.00 до 7.00 – около нуля и ниже. Без системы автоматического регулирования нормальная температура в теплице держится лишь четверть времени суток!

На случай сильных морозов в камеру вставляется простой калорифер, и в теплицу задувается теплый воздух. На любой форс-мажор у Иванова хватало калорифера мощностью в 1,0–1.2 КВт. Но таких ночей бывает немного, да и лучше зимой выращивать зелень, не требующую подогрева.

Весной и даже нежарким летом тот же вентилятор в том же режиме может спасать теплицу от перегрева. В почве запасается уже не тепло, а прохлада. Днем греется и отдает свою прохладу остывшая за ночь почва, а ночью – прохладный воздух.

По сути, все излишнее тепло воздуха передается почве. И это – бесценная идея. Ведь нагрев почвы – самый мощный ускоритель развития растений. При температуре почвы 32 °C томаты и огурцы дают вдвое больший урожай на месяц раньше, а баклажаны – вчетверо больший урожай!

И все же при наступлении долгой летней жары приходится отводить лишнее тепло наружу. Тогда закрывается нижняя заслонка камеры, а верхняя – открывается. Меняется и направление продува: вентилятор начинает просто гнать горячий воздух из теплицы наружу. Но при этом теряется СО₂ и влага. Посему нужно как можно меньше пользоваться вентиляцией. Лучше на время жары притенять вегетарий – накинуть сверху фитозащитную сетку, тонкий спанбонд, лутрасил или агротекс, укрепленный натянутыми шнурами. Поглощается как раз столько, сколько нужно – около 50 % излучения.

Видимо, проблему поддержания температуры нужно решать комплексно. Летом мощность вентиляторов должна явно увеличиваться. Но в режиме наружной вентиляции вентилятор все равно будет удалять из теплицы влагу и СО₂, и тратить на это электричество неразумно. Поэтому скорее всего на верхнем краю кровли стоит все же предусмотреть форточки с умными открывалками.

Проблема 3. При открытой вентиляции, несмотря на уход и поливы, урожай снижается в 2–4 раза ниже возможного – то есть получаемого в вегетарии. Почему? Тут два главных момента.

Первое: углекислый газ. Но его истинную роль недавно открыл мне глаза ученый из Уфы О. В. Тарханов. Вот полевые цифры. Для создания нормального урожая овощей на гектаре требуется до 300 кг СО₂, а метровом слое воздуха – всего 6 кг СО₂. Всего 2 %! Как же растут растения? Почти весь нужный углекислый газ дает гниющая органика. И чем его больше, тем выше урожай. Именно замкнутый цикл воздухообмена накапливает в вегетарии уникальную массу СО₂, которая и раскрывает весь продуктивный потенциал растений.

Второе: почвенная и воздушная влага.

Поверхностный полив, даже если он капельный, имеет недостатки: большие потери с испарением, охлаждение почвы, поверхностное развитие корней, влияние на физику и химию почвы. Система почвенных труб – готовая система «атмосферной ирригации». Это собиратель конденсата! Проходя по прохладным трубам, теплый воздух отдает массу воды – она выпадает в виде конденсата на стенках труб. А трубы дырчатые: по всей своей «донной» части, через каждые 5–10 см, пробиты отверстиями шириной в карандаш. Чтобы вода успевала просочиться, трубы уложены на небольшой слой керамзита или щебня.

Весь день, а летом – всю первую половину дня, вода, испаренная листьями и почвой, принудительно возвращается в подпочвенную систему, а там струйками стекает в отверстия. Теплой водой увлажняется теплая почва вокруг труб. Здесь, в теплой влажной глубине, и благоденствуют корни. Внешний полив практически не нужен. Вода абсолютно свободна от жестких солей, но обогащена аммиаком разлагающейся органики. Органно-минеральные удобрения вносятся заранее, при подготовке почвы, и работают постепенно. На случай нехватки влаги смонтирован капельный полив. Обычно он подключается только при открытой вентиляции.

Побочный эффект: воздух в теплице постоянно влажный. Сегодня это палка о двух концах. С одной стороны, это еще один важный фактор продуктивности. Влажность воздуха сильно уменьшает испарение через листья, и растения, разгруженные от ненужной работы, еще в полтора раза увеличивают синтез биомассы. Но с другой стороны, тогда не было такой свирепой фитофторы на томатах и пероноспоры на огурцах. Ну, фитофтора появляется именно от дождевой влаги. А вот пероноспора, сжигающая огурцы – именно от влажного воздуха. Так что замкнутый вегетарий – не для огурцов. А вот все зеленные, перцы и баклажаны будут выглядеть просто роскошно – это я проверил лично.

Как уже сказано, вентилятор связан с простыми датчиками температуры и автоматически отключается, если температурный режим в теплице близок к норме – когда температура воздуха и подземных труб выровнялась.

Для вегетария можно использовать любой склон, от восточного до юго-западного, и даже вершину гряды. Грядки в вегетарии устраиваются узкие – террасами. Растения развиваются огромные, под самую кровлю, и нужны достаточно широкие проходы. Под крышей, над грядками, есть брусы для подвязки растений.

Вегетарий – капитальное, долговременное сооружение. Это часть жилого дома, часть образа жизни хозяев. Это не просто теплица, а образец гелиотехнологии – новой технологии рационального использования Солнца. Когда-то я мечтал о доме с пристроенной капитальной теплицей. На вегетарий гаку не хватило, но зимний садик пристроил.

А вот те самые заразительные цифры, которые сейчас, видимо, надо делить пополам.

В начале 60-х А. В. Иванов выращивал в вегетарии лимоны, мандарины и ананасы. С 17 м² вегетария – с двух 8-летних деревьев – он снял 193 кг лимонов, а на следующий год – 216 кг. Это – не считая тут же собранных ананасов. Удельная стоимость вегетария была меньше 15 долларов за квадратный метр.

В 1963 на 22 кв. м примитивного вегетария были выращены 110 кустов томатов из очень плохой рассады. Урожай составил 269 кг крупных плодов – по 12,5 кг с куста. Затем тут же выросли 110 хризантем. Не потратив ни рубля на отопление, Иванов сдал продукции на 600 долларов. Удельная стоимость того вегетария была около 3 долларов за кв. метр.

1964 г., сравнительный опыт с двускатной теплицей. Томаты в вегетарии созрели на 43 дня раньше – за 92 дня. Продукции с той же площади в вегетарии собрано втрое больше, а себестоимость ее – втрое ниже. Труда ушло вдвое меньше, а пленки на укрытие – в 2,4 раза меньше.

Даже без системы принудительного аккумулирования тепла в почве эффект вегетария поражает специалистов. 21 апреля 1992 г. в примитивном вегетарии посеяли томаты. 17 мая они были уже высотой 10 см, 7 июня – 40 см и с десятком соцветий, 21 июня – с полусотней соцветия и 6 спелыми плодами, и до конца июля несли по 50–60 соцветий и 35–45 плодов.

В среднем соцветия в вегетарии появляются на месяц раньше, чем в теплицах, а зрелые плоды – на полтора. При морозах меньше -10 °C никакой энергии, кроме солнечной, не требуется. Расходы на эксплуатацию и поддержание микроклимата – в 60–90 раз меньше, чем в обычных теплицах. Несмотря на капитальное строительство, окупается вегетарий уже за первый год. Себестоимость урожая в вегетарии более, чем в 10 раз меньше, а продукция намного полезнее для здоровья, чем в примышленной теплице.

Александр Васильевич мечтал, что вегетарий будет при каждом доме, и мы приручим Солнце, и перестанем нуждаться в топливе и покупных овощах. Этого тогда не произошло. Власти не поддержали, стекло и металл были дороги, а денег было немного. Теперь – другой расклад. Появились новые материалы и возможности, да и деньги есть у многих. Почему бы нам не изобрести вегетарий в новом виде?

Но как утеплить грунт без вегетария?