Зимнее сборно-разборное каркасно-пленочное укрытие используется для предохранения от вымерзания листопадных субтропических культур (их побеги должны обладать эластичностью), высаженных на постоянное место в сад, а также для акклиматизации растений на ранней стадии развития. Конструкция укрытия технически несложная, устройство удобно в эксплуатации и эффективно защищает растения от вымерзания в холодное время года.
Так, гранат с кроной, сформированной кустом, высаженный на постоянное место в сад, в холода был изолирован от внешней среды с помощью описываемого устройства и за несколько лет подвергся весьма незначительному обмерзанию при сильных морозах в малоснежные зимы.
Рассмотрим более подробно конструкцию зимнего сборно-разборного каркасно-пленочного укрытия и схему прикопки гранатового куста . Укрытие состоит из алюминиевых втулок 1, стальных дуг 2, проволоки 3 и светопрозрачной полиэтиленовой пленки 7. Размеры укрытия можно увеличивать как по высоте Н, так и по диаметру D за счет стальных дуг разной длины, монтируемых в алюминиевые втулки.
Прикопка гранатового куста 4 заключается в том, что его верхнюю часть пригибают к земле 8 и приваливают ей же, остальные части растения укрывают естественными материалами (сухая солома, древесная стружка, камыш и т. п.) или искусственными пористыми — измельченный пенопласт или пенополиуретан 5, затем сверху кладут светопрозрачную полиэтиленовую пленку 6 и присыпают слоем почвы 8.
Диаметр укрытия теплоизолирующим материалом и полиэтиленовой светопрозрачной пленкой с краями, присыпанными почвой, определяется по формуле D=D1+2b1, где b1 = 10 см — воздушная прослойка между полиэтиленовыми светопрозрачными пленками, а D1 — диаметр основания полусферы, укрывающей гранатовый куст. Его формула — D1= D2+ 2b, где D2 — диаметр пригнутых и прикопанных ветвей гранатового куста, а b > 20 см — толщина теплоизолирующего материала.
Площадь утепленного органикой участка земли определяется по формуле S=ПR2, где П = 3,14; R=0,5D — радиус укрытия или основания шарового сегмента. Объем теплоизолирующего материала определяется по формуле: V=V1 — V2= l/6П [H1(H12+3R12)-H2(H22+3R22)], где П=З,14; H1 — высота шарового сегмента укрытого гранатового куста теплоизолирующим материалом и полиэтиленовой светопрозрачной пленкой; R1 — радиус основания шарового сегмента укрытого гранатового куста теплоизолирующим материалом и полиэтиленовой светопрозрачной пленкой; H2 — высота пригнутого гранатового куста; R2 — радиус пригнутых и прикопанных ветвей гранатового куста.
Сборно-разборный разметочный шаблон (геометрическая фигура — правильный шестиугольник) предназначен для облегчения сборки зимнего сборно-разборного каркасно-пленочного укрытия.
Сборно-разборный шаблон для разметки шести точек, равномерно расположенных на окружности (рис. 2), равен диаметру укрытия D и состоит из пластмассовых кронштейнов 1 и металлических стержней 2. Угол между бобышками пластмассового кронштейна равен 120 °, в его торцах с двух сторон есть глухие отверстия, а в центре — разметочное сквозное отверстие. Шесть одинаковых металлических стержней, вставленных в глухие отверстия бобышек пластмассовых кронштейнов, образуют вокруг гранатового куста правильный шестиугольник, а центр каждого разметочного сквозного отверстия будет его вершиной, лежащей на описанной окружности.
Когда разметочный шаблон собран, его металлические стержни должны иметь одинаковую длину. Ее вычисляют по формуле: L = R = 0,5 D, где L — длина стержня; R — радиус укрытия; D — диаметр укрытия (диаметр описанной окружности — это диаметр правильного шестиугольника). Через разметочные отверстия в пластмассовых кронштейнах в земле нужно сделать гвоздем шесть углублений (точек), после чего демонтировать сборно-разборный шаблон.
После окончания разметки приступают к сборке зимнего каркасно-пленочного укрытия. В шесть углублений (точек) по центру вбивают в землю шесть алюминиевых втулок, торец которых должен выступать на 5 мм выше уровня почвы. В диаметрально расположенные алюминиевые втулки, находящиеся на описанной окружности правильного шестиугольника, вставляют три стальные дуги высотой, равной радиусу укрытия R. Длина стальной дуги L1 определяется по формуле: L1 = ПRn °, где П = 3,14; R — радиус укрытия; а n ° — центральный угол, образованный двумя радиусами.
Гранат изолируют от внешней среды в конце октября — начале ноября, еще при плюсовой температуре, до того как в саду замерзнет почва. Ветки куста осторожно пригибают к земле, чтобы не сломать, и максимально направляют их в стороны юго-востока, юга и юго-запада. Затем верхушки веток граната приваливают землей и укрывают естественными материалами (сухая солома, древесная стружка, камыш и т. п.) или пористыми (измельченный пенопласт, пенополиуретан) с низким коэффициентом теплопроводности таким образом, чтобы укрытое растение приобрело форму полусферы.
Укрытый гранат должен иметь обтекаемую форму, способную выдерживать высокие ветровые и снеговые нагрузки.
Осенью и зимой слой почвы, в которую посажен гранат, и окружающий его воздух обогреваются теплом, исходящим из недр Земли; в ясные дни — дополнительно солнечными лучами, образующими парниковый эффект, и теплом, выделенным в результате гниения внесенной в почву органики. В зимний сезон максимальное поступление солнечной энергии в глубь укрытия обеспечивается за счет солнечных лучей, направленных перпендикулярно к округлой поверхности полусферы от восхода до захода солнца.
Толщина изолирующего материала и количество воздушных прослоек определяются экспериментальным путем. Температура в укрытии должна составлять от 0 °С до + 0,5 °С, чтобы поддерживать жизнедеятельность растения при самой низкой температуре наружного воздуха в зимний сезон в регионе произрастания культуры. Эффективность теплоизоляции зависит от толщины и коэффициента теплопроводности изолирующего материала. Чем больше толщина слоя изолирующего материала и ниже коэффициент его теплопроводности, тем выше термическое сопротивление укрытия.
Стальные дуги для каркасного укрытия
Две дополнительные полиэтиленовые прозрачные пленки с воздушной прослойкой в 10 см повышают эффективность теплоизоляции укрытия в целом (из-за весьма низкого коэффициента теплопроводности воздуха) и предохраняют укрытие от атмосферных осадков. Края пленок по всему периметру присыпают слоем земли толщиной 25—30 см. Образовавшаяся канава будет служить для стока талой воды в период оттепелей. Если внутри укрытия сухо, соответственно уменьшается теплопроводность изолирующего материала и почвенного слоя. Глубокий снежный покров вокруг укрытия из-за своей малой теплопроводности значительно уменьшает потери тепла почвой и способствует сохранению его внутри укрытия. В конце марта — в начале апреля после оттаивания почвы в саду гранат освобождают от укрывных материалов и земли.