Проведено изучение влияния различных субстратов для рассады томата на его урожайность в условиях малообъемной гидропоники. На основании фенологических данных, биологической полноценности продуктовых органов и полученной урожайности установлено, что наиболее перспективными для рекомендации в производство являются смесевые органоминеральные субстраты перлит + кокосовая стружка, перлит + древесные опилки.
Введение
В настоящее время в Казахстане планируется интенсивный рост площадей зимних теплиц, соответствующих современным требованиям, в том числе и с использованием такой ресурсосберегающей технологии, как выращивание овощей в малообъемной гидропонике на различных субстратах. Для Казахстана эта технология инновационная, при правильной эксплуатации современных теплиц с применением специальной технологии выращивания она позволяет получать урожай с 1 м2 до 32 кг томата и 45 кг огурца или до 320 тонн томата и 450 тонн огурца с 1 га.
Основной задачей тепличного овощеводства Казахстана является увеличение производства овощей вне зависимости от времени года. Эксперты «КазАгро» планируют, что в совокупности объемы производства введенных и реализуемых теплиц снизят дефицит овощей в межсезонье на 30-40 %. [1]
Международный и национальный опыт проведения исследований, а также практика использования их результатов показывают, что эту задачу быстрее всего можно решить с помощью так называемых методов гидропоники, сущность которых заключается в периодической подаче к корневой системе растений питательного раствора. Наиболее перспективным из этих методов является малообъемная гидропоника.
В гидропонике растениям не приходится конкурировать за питательные элементы, как это происходит при почвенном выращивании, они получают все необходимое из питательного раствора и при соблюдении технологии выращивания растут быстрее [2].
Наряду с неоспоримыми достоинствами, гидропоника имеет и ряд проблемных вопросов. Один из важнейших вопросов – подбор оптимальных субстратов для корнеобитаемой среды.
Каким требованиям должен отвечать материал, используемый в качестве субстрата?
Это должно быть вещество со следующими свойствами:
- структура с довольно крупными частицами, которые не высыпались бы между рейками обрешетки или между ячейками сетки;
- способное поглощать и удерживать большое количество воды, чтобы не требовалось ежедневно увлажнять его питательным раствором;
- устойчивое против разложения и не способное загнивать;
- химически нейтральное, то есть такое, которое не выделяет никаких продуктов, способных повредить растениям, и ни в какой другой мере не влияет на питательный раствор[2].
Рыночная экономика не оставила и следа от когда-то мощного советского сельскохозяйственного машиностроения и годами наработанной научно-практической базы, – на смену им пришли иностранное оборудование и технологии.
Продвижение иностранных технологий привело к тому, что Казахстанские теплицы полностью снабжаются только зарубежным оборудованием и материалами, наиболее объемным из которых является субстрат. В основном в качестве субстрата используется минеральная вата и кокосовая стружка, а использование импортных субстратов в конечном счете ложится на себестоимость выращиваемых овощей.
В России на эту проблему обратили внимание давно. В настоящее время российские тепличные хозяйства успешно используют в качестве субстратов для гидропоники местные материалы – верховой торф из Ленинградской области, вермикулит, который добывают в Мурманской области и т.д.
В Казахстане имеющиеся и строящиеся тепличные комплексы в основном рассчитаны на работу с субстратами, импортируемыми из дальнего и ближнего зарубежья. Между тем, в Казахстане существует множество источников минеральных и органических субстратов.
Материалы и методы
В настоящее время проводится работа по подбору и определению оптимального вида и состава компонентов субстрата для выращивания рассады томата в условиях малообъемной гидропоники, обеспечивающих повышение качества рассады, снижение себестоимости и повышение продуктивности томата. С целью установления таких субстратов нами в 2012 г. в зимней пленочной теплице Казахского НИИ картофелеводства и овощеводства, которая расположена на северном склоне Заилийского Алатау на высоте 1000-1050 м над уровнем моря был заложен опыт.
Агротехника в опытах общепринятая для подготовки рассады в условиях малообъемной гидропоники.
Полевые опыты были проведены по общепринятой классической методике: Методика полевого опыта. Б.А.Доспехов, 1985 [3].
Были подобраны и подготовлены различные субстраты и смеси:
Схема. Определить оптимальный субстрат для рассады томатов
- минеральная вата
- перлит
- кокосовая стружка
- рисовая шелуха
- древесные опилки
- перлит + кокосовая стружка
- перлит + рисовая шелуха
- перлит + древесные опилки
Посев семян в субстраты провели – 7 апреля в кассеты 5х5 см. Уход за растениями заключался в ежедневных трехразовых поливах питательным раствором. Высадку рассады в лотки провели 9 мая. Уборку урожая провели 7 августа.
Результаты исследований
Проведение фенологических наблюдений показало дружное появление полных всходов на всех субстратах органических и минеральных, а также их смесях. Последующие фазы развития первой, второй и третьей пары настоящих листьев проходили так же дружно по всем субстратам и смесям (таблица 1).
Таблица 1 – Фенологические наблюдения за растениями томата (2012 г.)
В период массового плодоношения проводили качественный (химический) анализ плодов, при этом определяли: витамин «С», общий сахар, общую кислотность, сухое вещество. Наибольшее содержание витамина «С», общего сахара и кислоты было отмечено в варианте выращивание на рисовой шелухе. Оно составило 23,43 мг %, а наименьшее содержание витамина «С» в варианте перлит + рисовая шелуха (таблица 2).
Таблица 2 – Биохимические показатели качества плодов томата, 24.07. 2012 г.
Анализируя урожайные данные, можно отметить, что наибольший ранний урожай был получен при выращивании рассады и в дальнейшем растения томата на субстрате перлит + кокосовая стружка, в этом варианте был получен также наибольший общий урожай он составил соответственно 5,3 кг/м2 и 16,5 кг/м2 (таблица 3), затем следует вариант перлит + древесные опилки, урожай составил 5,1 кг/м2 и 12,6 кг/м2.
Таблица 3 – Урожай томата и его структура (2012 г.)
По размеру плоды также различались в зависимости от субстрата, на котором выращивали томаты. Самые крупные плоды томата были по раннему урожаю в варианте при выращивании на минеральном субстрате – перлит – средняя масса плода составила 156 г, а за вегетацию крупные плоды были в вариантах перлит – 108 г, перлит+кокосовая стружка – 113 г.
Обсуждение результатов
В результате проделанной работы, при использовании однородного питательного раствора, одинаковых условий выращивания и агротехники, действие различных субстратов на рост и развитие растений томата на ранней стадии не зафиксировано. Однако, следует предположить, что различные субстраты оказали влияние на биохимический состав плодов и урожайность. Так, наибольший урожай за весь период вегетации и сравнительно крупные плоды были зафиксированы на вариантах с органоминеральными субстратами перлит + кокосовая стружка и перлит + древесные опилки.
Выводы
Анализ полученных данных позволяет сделать вывод, что наиболее перспективными для рекомендации в производство являются смесевые органоминеральные субстраты перлит + кокосовая стружка, перлит + древесные опилки.
Литература
1 Казагромаркетинг. Прогноз развития рынка овощных культур.- Астана, 2010 жл30 с.
2 Бентли М. Промышленная гидропоника, перевод с английского.-М.:Колос, 1965.- 3 Методика полевого опыта. Б.А.Доспехов.- М.:Колос, 1985. - 369 с.