Latvijas Biozinātņu un tehnoloģiju universitātes - LBTU (iepriekš - LLU) Tehniskās fakultātes Ulbrokas zinātnes centra pētnieki ar sadarbības partneriem turpina īstenot pētījumu "Efektīvu siltuma ieguves un apgādes risinājumu izpēte segtajās platībā", kā mērķis ir izstrādāt Latvijas klimatiskiem apstākļiem piemērotu energoefektīvu tehnoloģiju ar integrētu siltuma sūkni (gaiss-ūdens) un saules enerģijas kolektoru un veikt eksperimentālās konstrukcijas izgatavošanu, siltuma enerģijas ražošanai slēgto platību apsildīšanai (gaisa termoregulācijai), siltuma enerģijas akumulēšanas un pārpalikušās siltuma enerģijas izmantošanai primārās lauksaimniecības un meža produkcijas pārstrādei - kaltēšanai.  

Septītā posma ietvaros atbilstoši projekta uzdevumiem tika turpināta datu uzkrāšana divās eksperimentālajās siltumnīcās – SIA "Rītausma" un Z/S "Skudriņas".

SIA "Rītausma" darbs notiek jau vairākas sezonas pēc kārtas, izmantojot efektīvas siltuma akumulēšanas iekārtas. Pateicoties tam, tiek pētīts, kā notiek tomātu augšana eksperimentālos apstākļos un kā varētu ietaupīt energoresursus. Savukārt  Z/S "Skudriņas" šī bija pirmā sezona, kad bija iespējams ievākt datus. Lai gan iegūtie dati bija nedaudz, tomēr pirmās pozitīvās tendences jau bija manāmas - daļēji pasīvais akumulācijas slānis vai siltummasa bija kā stabilizētājs temperatūrai augu sakņu zonā.

Kā skaidro Tehniskās fakultātes Ulbrokas zinātnes centra vadošais pētnieks Ādolfs Rucinš: "SIA "Rītausma" vidējās gaisa temperatūras eksperimentālajā siltumnīcā (ES) ir augstākas kā RS (standarta siltumnīcās) visu veģetācijas perioda laiku. Lai gan starpība ir neliela, piemēram, aprīlī 21,1 °C pret +19,2 °C un 1. jūlijā +20 °C pret +22,6 °C, bet šī grādu atšķirība ir stabila visu laiku. Tas ir saistīts ar ES ierobežoto platību un mazāku siltuma inerci, kas ir pietiekama, lai temperatūras būtu augstākas. Ja 2021. gadā audzēšanas sezonā ES gaisa temperatūra jūnijā pārsniedza +25 °C, tad 2022. gada sezonā līdz augustam tas nenotika. Sliktāka situācija veidojas ar relatīvo gaisa mitrumu, ja RS pieļaujamo robežu 65% pārsniedz atsevišķos periodos, tad ES tas ir pastāvīgi lielāks par vēlamo. Salīdzinot 2021. gada un 2022. gada sezonas, lielākajā daļā mēnešu 2022. gadā relatīvais gaisa mitrums ir lielāks, pārsniedzot pieļaujamo 80%, lielāko starpību sasniedzot jūlijā 8%. Relatīvajam gaisa mitrumam ES nav tiešas saistības ar āra gaisu, taču ilgstošs augstāks relatīvais gaisa mitrums ir nelabvēlīgs tomātu augšanai. Tas ietekmē tomātu transpirāciju un fotosintēzi."

Salīdzinot tomātu ražas 2022. gada nedēļās, visu audzēšanas perioda laiku tās bija būtiski atšķirīgas starp RS un ES. Lielākās starpības veidojās veģetācijas perioda sākumā - 24., 25. nedēļā 3,41 kg mazāk ES nekā RS, bet 35., 36. nedēļā 3,22 kg mazāk ES nekā RS. Viens no galvenajiem iemesliem ir paaugstinātais mitrums, kas ir nemainīgi augstāks par īslaicīgi pieļaujamo 80% robežu. Temperatūras atšķirības nav tik lielas un to ietekme ir pakārtota. "Lai izmantotās tehnoloģijas varētu ieviest lielākās platībās, gaisa mitruma pazemināšana ir viens no pamata pasākumiem. Skatoties tomātu augu augšanas dinamiku, mērot stublāja diametru, starpība ir minimāla, sākot no 22. nedēļas, tā ir vai nu līdzvērtīga ES, vai lielāka nekā RS. Lielāko starpību sasniedz 28. nedēļā – 0,95 RS pret 1,15 ES. Tas norāda, ka augiem ir dominējusi veģetatīvā augšana, liedzot iegūt lielākas ražas (ģeneratīvā augšana). Lapu garuma mērījumi norāda līdzīgu tendenci, lai arī starpības ir nebūtiskas, tomēr 9. nedēļā lapu pieaugums ir bijis lielāks tieši ES, bet tikai 4. nedēļā RS. Produktīvo augļu veiktajos mērījumos, secinājām, ka 18. nedēļā produktīvie augļi ir bijuši būtiski vairāk ES - 118 pret RS - 102. Pārējās trijās uzskaitēs starpības ir nebūtiskas," papildina Ā. Ruciņš. 

Savukārt Z/S "Skudriņas" tikai dažas dienas ES bija atbilstošas augu vajadzībām, bet pārējās, paaugstinoties āra gaisa temperatūrām, tās bija ievērojami par augstu, kas pasliktināja situāciju eksperimentālajā siltumnīcā. Kā uzsver pētnieks: "Mēneša otrās puses karstajā periodā tā sasniedza vairāk nekā +35 °C, kā arī pat augstāk - no +41 °C līdz +46 °C, kas negatīvi ietekmēja augus siltumnīcā. No akumulācijas slāņa iegūtā gaisa temperatūra atšķīrās tikai no +1 °C līdz +2 °C un akumulācijas slānis vai siltummasa "nepaspēja" būtiski samazināt gaisa temperatūru siltumnīcā."

Karstā gaisa masa caurplūst pa caurulēm pārlieku strauji un rezultātā zaudē pavisam nedaudz no sākotnējās temperatūras, tādējādi bija nepieciešama papildus vēdināšana. Jūlijā, analizējot temperatūras svārstības diennakts laikā, 10. jūlijā, lai arī vidējā temperatūra sasniedza +20 °C, kas ir ļoti labvēlīga, taču reālās bija ļoti svārstīgas, pirms pusnakts un nakts laikā zemākas par optimālo, bet ne zemākas par +12 °C un +13 °C. Tikai sešas stundas diennaktī tā bija atbilstoša augu vajadzībām, bet laika posmā no plkst. 8.00 līdz plkst.16.00 augstāka. Tiek minēts, ka iespējamais iemesls, ka akumulēšana tika uzsākta sezonas vidū, kad akumulācijas slānis jau bija uzsilis dabiskā ceļā.

Pārskata noslēdzošajā posmā, analizējot situāciju par āra un siltumnīcas iekšējām temperatūrām, tika secināts, ka, izņemot mēneša sākumu un beigas, tā bija optimāla augu augšanai un pat bez kāda seguma. Līdz ar to iekšējā gaisa temperatūra ES bija ievērojami pāri optimālajai un tikai divas dienas bija +27 °C robežās, bet pārējās pārsniedza kritiskos +30 °C.

Par iegūtajiem rezultātiem stāsta pētnieks un iesaistītie partneri: "Īpaši kritisks periods augiem bija no 9. līdz 21. augustam, kad gaisa temperatūra pārsniedza +40°C un vairākgrādus. Akumulācijas slānis (siltummasa) nespēja nodrošināt gaisa temperatūras pazemināšanu līdz optimālajai un paralēli bija nepieciešama arī vēdināšana. Augstākais gaisa mitrums bija novērojams nakts stundās, kas bija par augstu optimālajai tomātu augšanai, savukārt dienas laikā tas pazeminājās līdz kritiskajiem 40% un mazāk. Neskatoties uz ekstrēmi augstajām gaisa temperatūrām gaisā, akumulācijas slānī temperatūras noturējās no +20 °C līdz +22 °C, kas ļoti labvēlīgi ietekmē augu sakņu sistēmu un tikai pirmajā augusta nedēļā tā ir nedaudz zemāka par optimālo."

Akumulācijas slānis (SM) uzrādīja pozitīvu ietekmi, stabilizējot slāņa temperatūru, kas parāda labu slāņa potenciālu un ļāva stabilizēt augšanas parametrus augiem siltumnīcā. Diennakts laikā akumulācijas slānis (SM) temperatūru maina no +2 °C līdz +3 °C robežās. Gaisa temperatūras starpības starp āra un iekšienes gaisu vislielākās ir no plkst. 12.00 līdz plkst. 16.00. Augu sekmīgai augšanai ir ļoti svarīgi, lai augiem būtu izlīdzināta temperatūra sakņu zonā un akumulācijas slānis to lieliski nodrošina.

"Gaisa temperatūras optimizēšanai ir nepieciešama efektīva siltumnīcas vēdināšana. Interesants piemērs ir par diennakts datiem no 14. līdz 15. augustam. Joprojām  izlīdzināta ir akumulācijas slāņa temperatūra, pat pēc straujas akumulācijas slānī ieplūstošās gaisa temperatūras paaugstināšanās ap plkst. 7.40, kas turpinājās līdz plkst. 11.20, sasniedzot īslaicīgi pat +40 °C. Mēneša beigās, kad gaisa temperatūra laika posmā no pusnakts līdz plkst. 7.00 strauji pazeminājās par vismaz 8 °C, skaidri parādās siltumnīcas priekšrocības, jo gaisa temperatūra siltumnīcā pieaug virs +20 °C no plkst. 7.40 līdz plkst. 16.35. Akumulācijas slānī ieplūstošais gaiss gan tikai nedaudz pārsniedz +20 °C. Izteikti parādās akumulācijas slāņa priekšrocības, kas nodrošina stabilu substrāta temperatūru, kas ir nepieciešama vēsajos pavasara un rudens mēnešos," tā Ā. Ruciņš.

Lai sasniegt projektā izvirzīto mērķi, kopā ar LBTU iesaistījušies vairāki partneri - Latvijas Universitāte, SIA "Latvijas Lauku konsultāciju un izglītības centrs", SIA "Rītausma", SIA "Baltic Open Solutions Center", SIA "A. Pundura konsultāciju centrs", biedrība "Progresīvo tehnoloģiju institūts", SIA "InfoPols.lv", Z/S "Skudriņas" un biedrība "Zemnieku saeima". 

Projekts "Efektīvu siltuma ieguves un apgādes risinājumu izpēte segtajās platībās" (Nr. 18-00-A01612-000023) tiek īstenots projekta Latvijas Lauku attīstības programma 2014. - 2020. gadam pasākuma 16. "Sadarbība" 16.1 apakšpasākuma: "Atbalsts EIP lauksaimniecības ražīguma un ilgtspējas darba grupu projekta īstenošanai" (Nr. 22-00-A01612-000002) ietvaros. Projekta uzsākts 2019. gada 8. martā un tiks realizēts līdz 2023. gada 30. jūnijam. Projektu atbalsta Zemkopības ministrija un Lauku atbalsta dienests.