Особливості протиградових конструкцій та градозахисної сітки

 

Град ‒ це вид атмосферних опадів, що складаються з шматків льоду круглої або неправильної форми (градин) розміром від кількох міліметрів до декількох сантиметрів. Зустрічаються градини розміром до 130 мм і масою близько 1 кг. Градини складаються з ряду шарів прозорого льоду товщиною не менше 1 мм, що чергуються з напівпрозорими шарами. Град випадає звичайно в теплу пору року з потужних купчасто-дощових хмар, сильно розвинених вгору, як правило, при зливах і грозах. Шар граду іноді становить кілька сантиметрів. Тривалість випадання від декількох хвилин до півгодини, частіше всього 5-10 хвилин і дуже рідко - близько години. Град утворюється за умов піднімання від земної поверхні в спекотний літній день теплого повітря, яке охолоджується з висотою, а волога в ньому конденсується, утворюється хмара. Минаючи на деякій висоті нульову ізотерму, дрібні краплі води стають переохолодженими. Переохолоджені краплі рідкої води зустрічаються у хмарах навіть при температурі мінус 40°C (висота 8-10 км). Але ці краплі дуже нестабільні. Підняті з земної поверхні дрібні частки піску, солі, продукти згоряння і навіть бактерії при зіткненні з переохолодженими краплями порушують хиткий баланс. Переохолоджені краплі, що вступили в контакт з твердими ядрами конденсації, перетворюються в крижаний зародок градини. Дрібні градини існують у верхній половині майже кожного купчасто-дощової хмари, але найчастіше такі градини при падінні до земної поверхні тануть. Якщо швидкість висхідних потоків в купчасто-дощових хмарах не досягає 40 км / год., то вони не в силах утримати утворені градини, які падають, проходять крізь теплий шар повітря між нульовою ізотермою (зазвичай на висоті 2,4-3,6 км) і земною поверхнею і випадають у вигляді дрібного "м'якого" граду або у вигляді дощу. Більш сильні висхідні потоки піднімають дрібні градини до шарів повітря з температурою від -10 до -40 градусів (висота 3-9 км), діаметр градин починає рости, досягаючи часом діаметра декількох сантиметрів. У виняткових випадках швидкість висхідних і спадних потоків в хмарі може досягати 300 км/год. Чим вище швидкість висхідних потоків в купчасто-дощових хмарах, тим крупніше град. Для утворення градини розміром з кулю для гольфу будуть потрібні більше 10 мільярдів переохолоджених крапель води, а сама градина повинна залишатися в хмарі як мінімум 5-10 хвилин, щоб досягти настільки великого розміру. На формування однієї краплі дощу необхідний приблизно мільйон таких дрібних переохолоджених крапель. Градини діаметром більше 5 см зустрічаються в супер-чарункових купчасто-дощових хмарах, в яких спостерігаються дуже потужні висхідні повітряні потоки. Саме супер-чарункові грози породжують смерчі (торнадо), сильні зливи та інтенсивні шквали. Коли градина досягає такої маси, що висхідний потік не в силах її утримати, вона спрямовується до поверхні землі, і можна спостерігати випадання великого граду. Швидкість падіння градини діаметром 4 см може досягати 100 км/год., а більш великі градини спрямовуються до землі зі швидкістю до 160 км/год. При такій швидкості вони можуть завдавати серйозні руйнування. Але й не кожна велика градина досягне землі: падаючи в хмарі, градини стикаються один з одним, при цьому руйнуючись і перетворюючись на більш дрібні, що тануть в теплому повітрі. У середньому 40-70% градин так і не досягають поверхні землі. Площа зони градобою може змінюватися від одного гектара до кількох сотень квадратних кілометрів. В останньому випадку зони градобою відповідають лінії шквалу [25].

Яблуневі сади на карликових і напівкарликових підщепах добре підходять до градозахисту у регіонах з інтенсивним сонячним освітленням, де без сітки плоди зазнають опіків. В Австралії протиградова сітка виявилась рентабельною для всіх сортів яблуні і зростала зі збільшенням врожаю та реалізацією цін на плоди [26].

Однією з альтернатив сіткам є страхування насаджень від негативних природних явищ. Однак отримане відшкодування зазвичай не повністю перекриває збитки, особливо якщо втрачається постійний покупець плодів, не бажаючи брати товар гіршої якості, або не забезпечується виконання контрактів. Страхові компанії, як правило, укладають угоди на страхування від граду самого тільки врожаю, а не дерев і втрат від нерегулярного постачання на ринок, збільшують страхувальні внески, а державні дотації зменшуються.

Вартість захисту протиградовою сіткою гектару саду в західній Європі коливається в межах 10-15 тис. євро і залежить від рельєфу місцевості, конфігурації кварталу, ширини міжрядь, способу монтажу сітки та використаних матеріалів. Для багаторічного безаварійного використання конструкцію проектують у встановленому порядку [22].

Вибираючи опорну конструкцію, враховують можливість її використання як шпалери для дерев, значно знижують затрати на закладання саду. По краях ряду передбачають стовпи вищої міцності, що мають витримувати найбільше навантаження від дротів шпалери і конструкції, дерев і розтягнутої сітки. Їх забезпечують міцними розтяжками і заглибленими в ґрунт до 1,5 метра якорями. Якорі з більшою тарілкою ставлять на ґрунтах "легкого" гранулометричного складу, а з меншою − на важких ґрунтах.

Для створення опорної конструкції, що підтримує сітку, використовують дерев'яні підпори, залізобетонні і сталеві стовпи. Дерев'яні підпори найбільш розповсюджені в садах Франції і Німеччини, де вони служать вже другу ротацію насаджень. У польських садівників негативний досвід використання індивідуальних дерев'яних підпор для дерев у саду, оскільки за невідповідної обробки (консервації) вони не рідко ламаються в місці зіткнення з ґрунтом. Найчастіше використовують обшкурені й обточені стовпи з дерев хвойних порід. Маючи достатню пружність, соснові підпори добре зберігають свої властивості і не ламаються. Просочені під тиском консервантом, соснові стовпи можуть використовуватись понад 15 років. у Польщі стовпи для протиградового захисту просочують імпралітом (IV клас точності), загострюючи грубіший кінець і заокруглюючи тонший.

Залізобетонні стовпи широко використовують в Італії. Вони мають період експлуатації більше 25 років і не потребують догляду. Стовпи виготовляють різної довжини із різним числом дротів арматури ‒ від чотирьох до 12 штук.

Металеві стовпи найдорожчі, з періодом експлуатації понад 30 років. Конструкція з таких підпор поширена на півдні Німеччини для захисту насаджень черешні і сливи від дощу, вітру, граду і птахів. Легкість монтажу і демонтажу має змогу протягом сезону переставляти конструкцію, наприклад, спочатку використати на черешні, а пізніше на сливі. Конструкцію нескладно перенести на нову, наприклад, орендовану ділянку. Отвори під стовпи роблять ручним або тракторним буром, а також вібраторами: ручним для стовпів перерізом 5х5 чи 7х7 см і тракторним для стовпів 9х9 чи 12х12 см. Чим більше навантаження на стовп, що залежить від довжини рядів і культури (додатковий плівковий дах для черешні), тим отвори мають бути глибшими. Заглиблення крайніх стовпів має бути не менше 80 см [19].

Дроти й оцинковані стальні відтяжки (троси) мають витримувати значне навантаження. Для підтримання стабільності системи підпор уздовж і впоперек кварталу чи клітки розтягують ілюмінований сталевий дріт. Поперечні розтяжки ставлять під сіткою і понад нею; останній спосіб не перешкоджає проїзду механізмів.

До дротів кріплять сітку плоским (найдешевше), традиційним чи перехресним (еластичним) способом. Традиційно сітку розтягають у вигляді двоскатного даху з нахилом площин під кутом 65^о, фіксуючи до дроту розтягнутими через міжряддя пластиковими фіксаторами. Під тягарем граду вихідні отвори в місцях з’єднання полотнищ відкриваються і він спадає у міжряддя. Таку модульну систему можна змонтувати навіть у існуючих насадженнях в будь-якому місці. Важливий достатній натяг сітки, щоб шматочки граду скочувались додолу, не накопичуючись в окремих місцях.

Плоский спосіб потребує більш просту конструкцію підпор, порівняно з описаною вище. Сітку розтягують горизонтально під встановленими вздовж рядів дротами, застосовуючи спеціальні фіксатори, що унеможливлюють зсув під впливом вітру і з’єднують між собою пластиковим гачками. Дріт і сітку фіксують на пластикових наконечниках на верхівці стовпів. Довжина полотнищ відповідає довжині рядів, а ширина більша на 10-12% від ширини міжрядь, таким чином сітка накриває увесь сад. Під тягарем граду площини сітки відхиляються і між місцями кріплення полотнищ утворюються отвори, через які град висипається у міжряддя [24].

За перехресним способом монтажу, що поєднує вищеописані, полотнища сітки взаємно накладають одне на інше з запасом 1-1,5 м і з’єднують еластичними відтяжками, які рівномірно відхиляють площини сіток у міжряддя. Кожні 4-5 років відтяжки потребують заміни [23, 28].

Найчастіше застосовують сітку зі спеціального високощільного поліетилені, яка буває 2, 3, 4, 5, і 6 метрів. Якісна жилка діаметром 0,28-0,32 мм, з якої виготовляють сітку щільністю 70 або 90 мг/см², стійка до ультрафіолетових променів, розривів та пошкоджень і може мати чорне, біле чи сіре забарвлення.

У регіоні Боденського озера на півдні Німеччини проблемою стає необхідність заміни білих протиградових сітко, які після 6-7 років використання починають розпадатись. Більш міцні сітки сірого забарвлення, які останнім часом застосовують найчастіше [27].

Для захисту черешні від птахів беруть сітку з більш розміром вічок, а для комплексного захисту ‒ протиградову сітку, розтягують до рівня ґрунту. Така сітка міцніша і служить довше, тому її можна накрити ще й плівкою для захисту плодів від дощу [11, 14].

Кількість поглинутого світла залежить від кольору сітки, розміру вічок і товщини жилки, з яких вона сплетена (менші вічка затримують світла більше). Темно-сірі сітки для вирощування яблуні не рекомендуються, бо вони не набагато стійкіші від білих, а світла затримають значно більшу кількість. До того ж, виробники сітко не завжди дотримуються стандарту якості щодо витривалості жилки, яка використовується для їх плетіння [15].

Слабша сила вітру під протиградовою сіткою сприяє якіснішому виконання заходів хімічного захисту. Температура повітря під сіткою на 1-1,5^оС вища, а відносна вологість повітря на 1-2% нижча (нижчий рівень ураження патогенами). Завдяки розсіюванню сонячного проміння і нижчого рівня сонячного освітлення, яблука більш вирівнянні за величиною і з більш розмитим рум’янцем, що відповідає вимогам західноєвропейських споживачів. Практична відсутність сонячних опіків, пошкодження врожаю птахами і менший рівень заіржавлення шкірки плодів роблять сітку економічно ефективною навіть у регіонах з невеликою ймовірністю випадання граду [16, 26].

Отже, французькі, австрійські, швейцарські, німецькі та італійські садівники для захисту плодів і дерев від градобою використовують сітки. Це дорога, але необхідна інвестиція для цілковитого захисту насаджень і виконання торговельних угод [27].

Залежно від виробника, конструктивних особливостей сітки, площі і конструкцій насаджень, в Голландії комплект протиградового накриття коштує 13-18 тисяч євро на гектар (вищі затрати для меншої площі). Протиградову конструкцію монтують перед садінням дерев або одразу після цього, використовуючи її в якості підпор для дерев (у такому разі затрати менші на 2000 тисячі євро на гектар). За врожайності 45 т/га річна вартість протиградового накриття яблуні, включно з вартістю кредиту, затрат праці й амортизацією, в Голландії, становить 0,04-0,07 євро/кг, що суттєво нижче затрат на усунення наслідків градобою. Протиградова сітка цілковито захищає сад від граду, чого не забезпечує жодна інша система. Протиградові накриття в Голландії створюють переважено для клубних сортів, за плоди яких отримують 0,65-0,75 євро/кг, тоді як після градобою яблука придатні хіба що на переробку. Крім захисту від граду, сітки певною мірою захищають плоди від сонячних опіків. З іншого боку, затінення дещо знижує ефективність закладання генеративних бруньок і погіршує забарвлення яблук.

За результатами досліджень науковців польського Інституту садівництва, накриття саду сірою і чорною сіткою позитивно вплинуло на ріст і розвиток молодого саду, забезпечивши довші прирости, більше число генеративних бруньок і відповідно кращу врожайність насаджень. Розсіювання сіткою світла покращило мікроклімат і сприяло кращому приживленню саджанців після садіння.

Певний негативний вплив накриття сіткою, переважно чорною і сірою, виявлено на якість плодів, яблука менші, особливо сортів Елізе і Рубінстар, з нижчими щільністю та вмістом цукрі. Під білою сіткою щільність подібна плодам з незакритих ділянок, проте вміст цукрі нижчий.

Колір сітки суттєво впливає на рівень освітленості: біла сітка обмежує доступ світла на 6%, сіра на 16%, а чорна на 19% [15, 22, 23, 28].