Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

АГРОХИМИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ ФОРМЫ АЗОТНОГО КОМПОНЕНТА СЛОЖНОГО УДОБРЕНИЯ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ В УСЛОВИЯХ ГИДРОПОНИКИ И НА ПОЧВОГРУНТЕ ПОД ОГУРЦЫ И ТОМАТЫ

ВАК РФ 06.01.04, Агрохимия

Автореферат диссертации по теме "АГРОХИМИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ ФОРМЫ АЗОТНОГО КОМПОНЕНТА СЛОЖНОГО УДОБРЕНИЯ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ В УСЛОВИЯХ ГИДРОПОНИКИ И НА ПОЧВОГРУНТЕ ПОД ОГУРЦЫ И ТОМАТЫ"

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРОПРОМЫШЛЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

МОСКОВСКАЯ ОРДЕНА ЛЕНИНА И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ имени К. А. ТИМИРЯЗЕВА

На правах рукописи КРИЩЕНКО Елена Федоровна

УДК 631.84 : 631.589.2

АГРОХИМИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ ФОРМЫ АЗОТНОГО КОМПОНЕНТА СЛОЖНОГО УДОБРЕНИЯ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ В УСЛОВИЯХ ГИДРОПОНИКИ И НА ПОЧВОГРУНТЕ ПОД ОГУРЦЫ И ТОМАТЫ

Специальность 06.01.04 — агрохимия

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

МОСКВА — 1987

Диссертация выполнена в Научно-исследовательском инт статуте по удобрениям и .инсектофунгицидам имени проф. Я. В. Самойлова (НИУИФ) НПО «Минудобрения».

Научный руководитель — доктор сельскохозяйственных наук, профессор Ф. В. Янишевский.

Официальные оппоненты: доктор биологических наук, старший научный сотрудник О. А. Соколов; кандидат биологических наук, доцент В. В. Кидин.

Ведущее предприятие — Московский государственный университет имени М. В. Ломоносова.

Защита диссертации состоится » АСрЛ^/и^ 1987 г.

в « » час. « РФъ. мин. на заседании Специализированного совета К. 120.35.01 в Московской сельскохозяйственной академии им. К. А. Тимирязева.

Адрес: 127550,. Москва, . ул. Тимирязевская, 49. Ученый совет ТСХА. '

С диссертацией можно ознакомиться в ЦНБ ТСХА.

Автореферат разослан С^^ГсАлр!^ # 1937 г

Ученый секретарь Специализированного совета — (У&^уС -

кандидат биологических наук . с. М.Саблина

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Для быстро развивающегося тепличного овощеводства необходимы сложные удобрения с азотным компонентом, в наибольшей степени соответствующим требованиям овощных культур. До настоящего времени практически не было работ по изучению действия форм азотных удобрений, применяемых под огурцы и томаты в разных условиях защищенного грунта, т. е. в гидропонике и на почво-грунте. Решение этого вопроса важно для получения наибольших урожаев с сохранением высокого качества овощной продукции.

Цель и задачи исследований. Целью наших исследований был поиск оптимального азотного компонента сложного удобрения, предназначенного для выращивания огурцов и томатов в условиях гидропоники и почвенно-грунтовых культур.

Программой исследований предусматривалось:

1. Установить целесообразность введения мочевины в состав сложного удобрения для защищенного грунта; 2. Определить отзывчивость огурцов и томатов на разные формы азота в условиях гидропоники и почвогрунта; 3. Установить влияние формы азота на качество огурцов и томатов; 4. Изучить значение формы азотного питания для химического, в том числе микроэлементного, состава огурцов и томатов.

Научная новизна работы. Получены новые данные, которые дали возможность: определить неодинаковую эффективность форм азотного компонента в разных условиях защищенного грунта; выявить отзывчивость огурцов и томатов на разные формы азотного компонента; установить влияние формы азота на поступление фосфора, калия, кальция, магния, натрия, серы, хлора, железа и микроэлементов в огурцы и томаты. Представлен новый материал о трансформации мочевины в питательном растворе; о влиянии смешанного характера питания с участием мочевины на растения и их химический состав. Обнаружено, что концентрация питательного раствора может изменяться не только за счет уменьшения, но и за счет увеличения содержания некоторых элементов,

Цещрмькаа Научтя £иблистг::а МосяоЕ£.,оа орд;иа Ленива селиксх '¡'Ас в?ч. аял^е;)«! ИМ. К. А. 1и»1Шиалш1

Присутствующих в водопроводной воде (натрия; в меньшей степени кальция).

Апробация работы. Результаты исследований докладывались на совещании «Гидропоника и применение удобрений», (г. Ереван, 1979 г., на конференциях молодых ученых НИУИФ и ВИУА в 1978, 1980 гг. и опубликованы в 4-х научных статьях).

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, обзора литературы (4 главы), экспериментальной части (4 главы), выводов, рекомендаций производству и списка литературы. Диссертация изложена на 169 страницах машинописного текста, включает 45 таблиц, 2 рисунка, 2 фотографии, 15 таблиц приложения. Список использованной литературы включает 229 наименований, в том числе 87 иностранных.

Практическая ценность и реализация работы. В результате проведенных исследований установлена оптимальная форма азотного компонента сложного удобрения, применяемого под огурцы и томаты в условиях гидропоники и на почвогрунте. Полученные экспериментальные данные о различном действии нитрата аммония и мочевины в зависимости от субстрата использованы для выбора формы азота при производстве растворимого сложного удобрения для защищенного грунта и определения потребности в этом удобрении с учетом специализации выращивания овощей в гидропонике и на почвогрунте.

Условия и методы проведения исследований. В вегетационных опытах изучалась эффективность азотного компонента нового сложного полностью растворимого в воде удобрения для защищенного грунта марки 10-5-20-6 (М : Р2О5: К2О : МдО). Образцы удобрения с разным азотным компонентом готовились методом сплавления или смешения сухих солей.

Вегетационные опыты проводились в 1977—1981 гг. на Долгопрудной агрохимической опытной станции имени акад. Д. Н. Прянишникова (ДАОС) с огурцами тепличного сорта «ТСХА-211» и томатами тепличного сорта «Уральские многоплодные» и сорта «Белый налив». Всего проведено в условиях гидропоники 10 опытов, на почвогрунте 8 опытов.

В опытах, проводившихся в условиях гидропоники с керамзитом, изучены следующие азотные компоненты: N—М03 (КЫОз, МаЫОз); Ы—1ЧН4 [(МНОаЭО«]; М-чМН4 ((¡ЧН4)2С031;

МН4ЫОз; М—МН«— 25% +.Ы03—75% [ЫН4Ы03, —

соотношение, характерное для питательных смесей, распространенных в гидропонике]; N—N1-14—15%+NH2—85% [СО(НН2)2. NH4H2P04 — соотношение форм азота в карбоам-мофоске (КАФК) Дзержинского филиала ГИАП для защи-2

щенного грунта]; N—ЬШ2 (СОДОЙаЫ)«- В одной серии опытов в схему был включен дополнительный вариант с N—ИНг для разграничения действия гидролизованной и негидролизо-ванной мочевины.

Всходы огурцов и рассаду томатов высаживали в жестяные сосуды 20x20 см, наполненные на 4/$ объема (~ 1,5 кг) керамзитом. Керамзит заливали 5—6 раз в день попеременно питательным раствором и водой ~ 1,8 литра/сосуд. По истечении срока контакта корней растений с питательным раствором или водой (40 минут) жидкость выпускали через отверстие в дне сосуда. Под" каждый сосуд ставили приемник для сбора раствора.

В специальных опытах изучали значение форм азота в условиях 3-х; разных режимов подачи питательного раствора: 1-й режим характеризовался частой сменой питательного раствора (через 2 дня); 2-й режим редкой смены питательного раствора (через 7 дней); 3-й режим периодической (через 24 часа) подачи питательного раствора или воды.

Концентрация питательного раствора при выращивании рассады огурцов и томатов — 0,01% N или 0,1% общей концентрации солей;, со времени начала завязывания плодов концентрация питательного раствора — 0,02% N или 0,2% общей концентрации солей. Микроэлементы вносили как в питательной смеси Чеснокова, (мг/10 л): Н3В03 — 7,2; Мп504—4,5; 2п504 — 0,6; СиБ04 —0,2; СоБО* — 0,2; ^Н4)гМо024 — 0,4; Ие (хелат) — 50,0. Повторность в опытах, проводившихся в условиях гидропоники, 5- и 8-кратная.

В схему опытов, проводившихся на почвогрунте, включены: О (без удобрений); РК-фон, фон+ (№14)2504; фон+ К, МаН03; фон + ЫН«Ж)з; фон + Со(ЫН2)2; фоШ^—N^12— 85%+^Н4—15%. Сложное удобрение марки 10-5-20-6 с разным азотным компонентом вносили: половину дозы (~1 гН) до посадки, половину — с 4-мя корневыми подкормками, при этом общая доза N составляла 1,7—2,2 г на сосуд с 1,8 кг сухого-почвогрунта. Микроэлементы вносили только с корневыми подкормками, В части опытов наряду с корневой проводили дополнительно некорневую подкормку растений удобрением того же состава, который вносили в почвогрунт, по 40 мг N. Повторность 4-кратная.

В свежих плодах огурцов и томатов определяли качество продукции (сухое вещество, сахара, аскорбиновая кислота, содержание N—N03). Высушенные - плоды и вегетативную массу растений анализировали на содержание N. Р, К, Са, М&, N3, Б, С1, Ре, Си, Мп, В, Мо. В питательном растворе определяли рН и концентрацию N—ИН4, ИОз, N—ИНг,

Р, К, Са, Мд, Ыа; в водной вытяжке из почвогрунта (почва : вода=1: 10) определяли содержание N. Р, К, Са, Ма. Математическую обработку урожайных данных проводили методом дисперсионного анализа;

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

1: Эффективность сложного удобрения для защищенного грунта в условиях гидропоники в зависимости от формы азотного компонента.

1.1;^ Влияние формы азотного компонента удобрения на урожай и качество огурцов и томатов.

В опытах с огурцами при частой смене питательного раствора, т. е. при поддержании высокой концентрации азота и других питательных элементов, получена максимальная Зф-фективность нитратного азота (табл. 1). При добавлении к нитратному аммонийного азота урожай растений несколько уменьшался. Дальнейшее увеличение доли аммонийного азота приводило к доказуемому снижению урожая. Наименьший урожай получен при применении сульфата аммония. Карбонат аммония действовал несколько лучше, чем сульфат.

< ' ' Таблица I

Влияние формы азота на урожай и качество огурцов Гидропоника (среднее за 3 года) ■ •

Форма азота по фону РК Мй

Урожай плодов, сыр. мае., г/сос

Содержание в плодах (на сыр.

мае.)

аскорбиновой кислоты

нитратного азота

мг/100 г

ХОз N03-

-75% +МН4—25%

N03-50% +Ш<—50% »\Н,[(\Н,)250,1 ЫН,[(ЫН4)2СОз1 ИН4—15% +N»2—85% КН2

ЫИ2 — несменный 12 суток НСРоез

1847 1546 1425 434 677 1072 1193

880 186

3,73 3,78 3,72 3,12

3,65 3,58

3,57

6,9

6.5

5.6

7,1 7,0

6.7

2,29 2,17 2,11 1,62

1,68 1,51

1,45

При использовании удобрения на мочевине или при ее преобладании (85%) в смеси с МН4Н2Р04 урожай огурцов был существенно ниже, чем по нитратсодержащим формам, но почти в 3 раза выше, чем по# сульфату аммония.

При выращивании томатов (табл;'2) в целом наблюдалась сходная картина, однако сульфат аммония томаты переносили хуже, чем огурцы. Напротив, карбонат аммонии был для

томатов более благоприятен. Замена половины аммонийного азота нитратным не оказывала на урожай плодов томатов заметного положительного действия. При преобладании нитратного азота над аммонийным урожай томатов достоверно увеличивался и достигал максимума при применении одного нитратного азота. При питании томатов мочевиной в условиях частой смены концентрированного раствора урожаи значительно снижался, а при несменном, режиме получен относительно высокий урожай, несмотря на заметное снижение концентрации питательного раствора, следовательно, томаты по сравнению с огурцами менее приспособлены к питанию не-разложенной мочевиной.

Таблица 2

Влияние формы азота на урожай и качество томатов Гидропоника (среднее за 3 года)

Форма азота по фону РК Мв Урожай плодов, сыр. мае. г/сосуд Содержание в плодах (на сыр. массу)

сухого вещества сахара органических кислот аскорбиновой кислоты нитратного азота

% мг/100 г

N03 1338 5,50 3,0 0,46 22,4 1,90

К03—75% + МН<—

25% 1132 5,41 — 0,42 — 1,78

М03-50% + МН,—

923 5,48 3,0 0,41 19,8 1,83

¡Ш»[(МН,)2504] 363 5,04 2,4 0,36 14,5 1,09

КН,[(КН,)2С03] 932 — — — — —

N11»— 15 % + КТН2— 1,35

85% 800 5,43 2,9 0,42 ?1,0

МН2 662 5,49 2,5 0,41 17,2 1,27

МН2— несменный

12 суток 948 5,40 2,5 0,40 200 1,20

НСРо « 188

Содержание сухих веществ и аскорбиновой кислоты в плодах огурцов (табл. 1) было наиболее низким по сульфату аммония, а по остальным формам азота колебалось незначительно. В наших опытах содержание нитратов в плодах огурцов даже при применении одного нитратного азота было ниже допустимой (1Б мг >Ю3-/100 г сырого веса) концентрации. В плодах томатов (табл. 2) содержание сухих веществ незначительно различалось по разным формам азота. Лишь в варианте с сульфатом аммония, как и в опытах с огурцами, наблюдалось устойчивое снижение содержания сухого вещества. При питании растений амидным азотом в плодах незначительно снижалось содержание Сахаров и существен-

но — аскорбиновой кислоты. Уменьшение содержания аскорбиновой кислоты наблюдалось по сульфату аммония. Наиболее высокое содержание органических кислот отмечалось при выращивании томатов на нитратном азоте, наиболее низкое — на аммонийном. Концентрация нитратного азота в плодах томатов существенно ниже, чем в плодах огурцов.

Содержание нитратов в вегетативных органах растений различается в зависимости от источника азота (табл. 3).

Таблица 3

Влияние формы азотного компонента на содержанке нитратов в огурцах и томатах N—N03, мг/100 р сыр. массы

Форча азота по фону РК Мй Огурцы Томаты

плоди ЛИСТЬЯ черешки плоды листья черешки

КОз 2,23 32,5 118,0 1,57 27,2 95,0

N0*—50%-КШ«—

50% 2,0] 25,4 89,5 1,54 31,2 72,9

МН4 1,95 2,3 3,7 1,03 2,1 4,2

ЫН,—15% + МН2—

85% 1,85 3,1 18,5 1,31 3,4 30,1

Ь'Н2 1,77 3,8 27,8 ■ 1,33 . - 5,8 — 36,й—

N1^ — посменный

12 суток 1,45 1,8 24,8 1,20 3,0 27,5

При нитратном питании даже при постоянной высокой концентрации азота в растворе активный обмен веществ, по-видимому, не позволяет депонировать «лишний» азот в большом количестве. Избыток азота в репродуктивных органах вызывается обычно нарушением обмена веществ под воздействием каких-либо факторов, внешних или внутренних.

2. Химический состав растений при применении разных форм азотного компонента сложного удобрения. При использовании нитратного азотного компонента в вегетативной массе и, что особенно важно, в плодах овощей отмечено самое низкое содержание азота (табл. 4). Высокое содержание азота, главным образом, небелкового, может способствовать по-ражаемости растений болезнями. В наших опытах все растения, кроме выращиваемых на чистом нитратном азоте, были в разной степени поражены заболеваниями (фитофторозом, плесневой гнилью и др.). Таким образом, нитратное питание в условиях гидропоники способствует устойчивости растении к поражаемости болезнями. В опытах с 15Ы, проведенных с проростками огурцов, установлено, что наибольшее обогащение всех фракций азотистых соединений меченым азотом было при нитратном питании (в 2—3 раза больше, чем при ам-6

Таблица 4

Химический состав огурцов Гидропоника

Форма азота по фону РК Мк N Р;0- К20 СаО МЕГО Ма20 Б С1

% на сухую массу

плоды

N0.3 2,73 1,21 5,92 0,52 0,88 0,40 0,33 0,38

КН«-50% +К'Оз—

50% 3,16 1,37 5,77 0,43 0,84 0,16 0.47 0,62

КН, 3,18 1,58 3,87 0,36 0,60 0,05 0,56 1,02

N14 4— 15 % + N Н2—

85% 3,04 1,28 5,42 0,42 0.88 0,14 0,42 0,65

N14^ 2,90 1,30 5,82 0,43 0,91 0,14 0,48 0,(>9

ВЕГЕТАТИВНАЯ МАССА

2,52 0,96 3,26 2,35 3,46 1,07 0.79 0,20

N11,—50%+ N03—

50% 2,91 0,92 3,52 1,23 1,61 0,26 1,06 0,41

3,68 1,39 , 3,04 1,27 1,03 0,13 1,27 0,89

ГШ,—15%+МН2—

85% 3,08 0,87 3,44 1,34 1,76 0,23 0,91 0,36

МНа 3,11 0,89 3,69 1,22 1,81 0,21 0,90 0,42

Ре 2п Си Ми Мо В

мг/100 г сухого вещества

ПЛОДЫ

5,67 3,95 0,68 1,74 0,22 2,62

N14«—50%+ N03—

50% 6,38 6,30 0,66 2,04 0,19 3,10

11,02 10,52 0,67 1,59 0,12 2,94

К'Н4—15%+ЫН2—

85% 7,60 6,79 0,65 2,02 0,16 2,63

МН2 6,55 6,53 0,67 2,08 0,16 2,70

ВЕГЕТАТИВНАЯ МАССА

0,79 4,71 0,80 4,9

0,85 7,61 0,40 4.8

0,94 5,42 0,23 2,7

0,83 8,27 0,38 4,6

0,85 6,74 0,25 4,2

МО,з

МН4—50% +М03-

50%

N14,

N И 4—15 % + N Н 285% N^2

монийном). Можно предполагать, что устойчивость растений связана с интенсивностью обмена веществ.

При аммонийном питании создавались наиболее благоприятные условия для поступления в растения фосфора, особен-

но в вегетативную массу; использование других источников азота способствовало уменьшению содержания фосфора в растениях.

Содержание "калия в плодах овощей очень велико, достигает 6% КгО на сухую массу. По аммонийному азоту поступление калия в огурцы значительно снижалось, а по нитратному— повышалось (томаты).

Содержание кальция, магния и натрия в растениях определяется формой азотного питания (табл. 4). В плодах огурцов содержание кальция и натрия при аммонийном питании меньшее, при нитратном — большее. В вегетативной массе огурцов различия проявлялись резче: если в плодах нитратная форма способствовала увеличению поступления кальция на 30—40%, то в вегетативной массе — почти в 2 раза. Содержание магния в плодах огурцов выше содержания кальция, что частично объясняется большей мобильностью магния и тем, что магний входил в состав удобрения, а кальций растениями потреблялся только из воды.

При аммонийном источнике азота содержание серы, хлора, железа и цинка увеличено, при нитратном — понижено.

На содержание меди форма азотного питания не оказывала заметного влияния.

Наибольшее поступление марганца в растения отмечалось при амидной и аммонийно-нитратной формах азота; чисто нитратное и аммонийное пнтание приводило к снижению содержания марганца в вегетативной массе и в плодах растений (табл. 4).

Потребление молибдена увеличивалось при применении нитратного азота.

Поступление бора в плоды овощных культур практически не зависело от формы азотного компонента; в вегетативной массе огурцов наблюдалось некоторое снижение содержания бора при аммонийном источнике азота.

Аналогичное влияние оказывала форма азотного компонента в удобрении на химический состав плодов и вегетативной массы томатов.

Таким образом, при питании растений в условиях гидропоники форма азота играла определяющую роль в формировании состава минеральных элементов в растениях, причем в большей степени это проявлялось в изменчивости состава вегетативной массы растений; химический состав плодов характеризовался относительной устойчивостью.

Итак, при аммонийном питании в огурцах существенно увеличивалось содержание N. С1, Ъп, Ре, возрастало содержание Р и Б. В условиях нитратного питания отмечалось высокое содержание Са, Мд, Ма, Мо, умеренное содержание Си, Мп, В (рис. 1). . • ■

Рис.1

ХШИЧЕСКШ СОСТАВ ПЛОДОВ ОГУРЦОВ ПРИ ПИТАНИИ РАЗНЫМИ ФОРМАМИ АЗОТА

СаО, % МрО,6/.

Мо, мг/.

Си, ли% Мл, 1с'м1*/4 В, <о-'мг%

2л, Ю"'мг% н>чмг%

СВ, % %

РхОз, % И, ,о-<7.

шгш ум/Л шпп

о

21

ГгУ<У/Л

У/7//<\

\гагг\

(//.¿/А

V;

Гидропоника

М03 АШ*

У////Л. У//М У////Л

Х/////А у;;;;*

у/ж Ш У//А1

I. / с.ггУ Л } ) } > 1

УЖ/ У///Л У77г

Г/У/Л г

Ш

У;

222223

При применении амидного, аммонийно-нитратного и ам-монийно-амидного азотного компонента состав питательных элементов сдвигался по сравнению с одним нитратным питанием в сторону увеличения содержании N. Р, Б, С1, Ре, '¿п, и уменьшения содержания Са, Ма, Мо.

3. Изменение состава питательного раствора при его использовании.

Таблица 5

Содержание питательных элементов в питательном растворе мг/100 мл

Форма азота по фону РК МВ Экспозиция, сутки N Р2О3 КгО мко СаО \'агО

К03 ] 7 12,3 1,9 6,8 0,6 29,3 8,7 7,2 1.7 4,41 3,84 17,6 17,6

МН, 1 7 15,9 6,8 9,0 5,2 26,7 21,4 11.1 6,6 4,76 5,37 1,03 1,70

N412 1 7 14,8 1.4 8,2 1,8 32,5 16,1 9,1 3,6 4,92 5,68 1,10 .1,90

Для более полного представления об использовании питательных элементов из удобрения в условиях гидропоники изучалась динамика потребления питательных элементов из раствора (табл. 5). Наибольшее количество азота в растворе оставалось при применении аммонийного источника азота. По остальным формам содержание неиспользованного азота различалось мало, хотя разница в выносе при применении нитратного и амидного компонента существенна.

Таблица 6

Содержание фракций азота в питательном растворе с мочевиной

мг/100-мл

Экспозиция, сутки Ко6«д Х—КН, Ы—КОз ^оргаиич*» В Т. Ч. ^ючевты

исходный 19,9 0.1 0,1 ,_

1 15,8 3.1 1,7 11,0

о 11.4 3,5 3,7 4,4

В табл. 6 приведен подробный анализ питательного раствора с мочевиной. После первых суток в растворе установлены и аммоний и нитраты, количество которых со временем значительно увеличивалось, несмотря на потребление растениями. С появлением нитратов в питательном растворе и было связано их обнаружение в черешках растений, выращенных на амидсодержащих растворах (табл. 3). Наибольшее по-

требленне калия наблюдалось при нитратном питании, поэтому истощение раствора составляло значительную величину (80%). Магний при аммонийном питании использовался не более, чем наполовину; при аммонийно-амидном, амидном и аммонийно-нитратном источнике азота его потребление возрастало и при применении одного нитратного азота магний из удобрения использовался; почти полностью (содержание МдО в воде мг/100 мл (табл. 5):

Кальций не входил в состав удобрения, и растения получали его с водой (содержание СаО в воде — 4,75 мг/100 мл). При применении некоторых азотных компонентов содержание кальция в растворе увеличивалось со временем; по аммоний-но-нитратному на 0,5 мг/100 мл, амидному — на 0,7 мг/100 мл за 7 суток использования раствора. При выращивании огурцов на нитратном азоте отмечалось обратное явление, т. е. кальций находился в.дефиците. Содержание Ыа20 в воде около 1 мг/100 мл. При обильном водоснабжении растений натрий накапливался в питательном растворе. В отличие от кальция дефицита натрия не наблюдалось ни в одном варианте, напротив, за 7 суток его содержание в растворе увеличивалось в 1,5—2 раза. Высокое содержание натрия в питательном растворе с нитратным источником азота объяснялось тем, что натрий входил в состав сложного удобрения.

11.1. Эффективность форм азотного компонента сложного удобрения для защищенного грунта в условиях почвенно-грунтовых культур.

Действие разных форм азотного компонента сложного удобрения в условиях почвенно-грунтовых культур и в условиях гидропоники заметно различалось.

! Таблица 7

Эффективность разных источников азота на почвогрунте Огурцы (среднее за 4 года)

Варианты Урожай плодов, сыр. мас„ г/сосуд Содержание в плодах

сухого вещества, % аскорбиновой кислоты нитратного азота

мг/100 г

О (без удобрений) ..... 223 3.34 5,6 1,95

РК Мг......... 242 3,59 6,2 1,17

» +Ж)3(К, МаЫОз) .... 1576 3,88 6,5 2,32

» +МН4М03....... 1727 4,0 6,9 2,12

» +ИН,[(МН4)25041 .... 1334 3,71 7,3 1,67

. » +МН4— 15%+МН2—85% 1569" 3,78 6,8 1,83

[МН4Н2Р04, СО(ЫНгЫ . . . .

» +КЩСО(ЫН2Ы .. .... 1548 3,83 6,4 1,72

170

142'

Наибольший урожай плодов огурцов и -томатов был получен по нитрату аммония (табл. 7, 8). В течение 4-х лет проведения опытов применение удобрения с нитратом аммония приводило к небольшому, но устойчивому увеличению урожая плодов огурцов и томатов. Эта тенденция сохранялась при выращивании овощей на разных почвогрунтах, при разных дозах азота и не зависела от погодных условий вегетационного периода.

Обработка урожайных данных методом дисперсионного анализа и оценка существенности частных различий по Р-кри-терию показали, что при уровне вероятности 95% достоверна прибавка от внесения аммиачной селитры в составе сложного удобрения по сравнению с сульфатом аммония на огурцах, а также в сравнении с мочевиной и аммонийно-амидным азотом на томатах. При снижении уровня вероятности достоверна прибавка ог нитрата аммония в составе сложного удобрения по сравнению с остальными формами азотного компонента.

Приведенные данные убедительно показывают, что при внесений сложного удобрения в почвогрунт форма азотного компонента не играет той определяющей роли, какую имела форма азота при питании растений в условиях гидропоники. При взаимодействии удобрений с почвогрунтамн, обладающими большой биологической активностью, интенсивно протекающее превращение азота в почве в значительной степени выравнивает действие разных форм азота.

При применении разных форм азота содержание сухих веществ и аскорбиновой кислоты в плодах огурцов было примерно одинаковым (табл. 7). Содержание нитратов при использовании всех форм азотного компонента в огурцах было невысоким, примерно на уровне содержания в огурцах, вообще не получавших удобрений. Снижение количества нитратов отмечено только в плодах растений, выращенных без азота (РК Мв).

В плодах контрольных растений томатов (табл. 8), так же как в плодах огурцов, уменьшалось содержание сухих веществ и Сахаров. Влияния формы азота на содержание сухих веществ, сахара и аскорбиновой кислоты в плодах томатов в этих опытах не обнаружено. Наибольшее количество органических кислот найдено в плодах томатов, выращенных с нитратсодержащимн формами азотного компонента. Наиболее высокая концентрация нитратного азота в томатах в отличие от опыта с огурцами зафиксирована в растениях, вообще не получавших удобрений. Это подтверждает положение о том, что избыточное количество нитратов вызывается не столько формой азотного удобрения, сколько нарушением нормального биосинтеза в растениях, вызванным различными

Таблица 8

Эффективность разных источников азота на почвогрунте Томаты (среднее за 4 года)

Варианты . Урожай плодов, сыр. мае., г/сосуд Содержание в плодах

сухого вещества сахара органических кислот аскорбиновой кислоты нитратного азота

% мг/100 г

О (без удобрений) . . .

РК Ми.......

» +N03 (К, КаМОз) . . .

» +N^N03.....

» +ЬтН4[(1\Н4)г804] 1 . . » +N1^4—15%+N112—85% [МН4Н2РО,( СОЦЧНгЫ . . , » +тТ2[СО(ЫНг)г] . . НСРо.оз • • .....

С.1 ...... .

........'. . .

408 5,09 3,41 0,28 28,8 1,30

447 5,57 3,50 0,27 27,5 1,00

1444 5,69 ,3,70 0,34 28,3 1,20

1550 5,73 3,70 0,32 28,3 1,19

1446 5,52 3,62 0,28 27,6 1,04

1370 5,73 3,90 0,26 28,9 1,06

1373 5,70 3,58 0,30 28,4 1,16

139,7

1169

91,1 --

факторами, в данном случае недостатком питания. Нитрат-содержащне формы существенного увеличения содержания нитратов в плодах томатов не.вызывали.

Выводы

1. В условиях гидропоники максимальный урожай плодов огурцов и томатов обеспечивает сложное удобрение с нитратным азотным компонентом, а самый низкий урожай получен при использовании в качестве азотного компонента сульфата аммония. ;

2. Частичная, на 25%, замена в азотном компоненте нитратной формы азота на аммонийную снижает урожай плодов огурцов и томатов на 15—20%, при 50%-ной замене эффективность удобрения пониж|ается на 25—35%.

3. При применении в гидропонике азотного компонента, представленного мочевиной, урожай обеих культур на 35-^-50% ниже, чем по нитратному компоненту, причем урожай огурцов при питании мочевиной снижается в меньшей степени, чем томатов.

4. Сульфат аммония и мочевина, как компоненты сложного удобрения в условиях гидропоники снижают не только урожай, но и качество огурцов и томатов: при применении сульфата аммония содержание сухих веществ в плодах снижается на 0,5—0,6%; содержание, аскорбиновой кислоты в томатах снижается по сульфату аммония на 6—8 мг/100 г, по мочевине — на 3—5 мг/100 г. ......

5. Химический состав растений, выращиваемых в условиях гидропоники, в значительной мере определяется формой азотного компонента сложного удобрения. При нитратном питании растения отличаются повышенным содержанием щелочных — (калий, натрий), щелочно-земельных— (кальций, магний) катионов и молибдена. При аммонийном питании повышается содержание фосфора, серы и хлора, поступающих п растения в виде анионов, а также катионов железа и цинка^

6. Содержание общего азота в огурцах и томатах по нитратной форме на 15—20% ниже, чем по другим азотным компонентам, главным образом, за счет снижения концентрации небелкового азота (на 60%). а содержание нитратного азота — выше, однако нитраты аккумулируются в основном в вегетативных органах. При одинаковых условиях выращивания плоды огурцов накапливают больше нитратного азота, чем плоды томатов. При применявшейся в вегетационных опытах высокой дозе N (постоянная концентрация 0,02%) накопление нитратов в плодах огурцов не превышало ПДК.

7. При выращивании растений на мочевине в питательном растворе уже через сутки обнаруживаются аммоний и нитраты. В результате при использовании мочевины питание растений происходит из смешанного амидно-аммонийно-нитрат-ного раствора, значение последних в питании растений со временем возрастает.

8. Изменение концентрации элементов в питательном растворе связано не только с потреблением, но и (при большом расходе воды на транспирацию) с относительным накоплением в растворе натрия, что при длительном бессменном использовании питательных растворов может явиться причиной снижения урожаев овощей.

9. На почвогрунте различия в эффективности удобрения с разным азотным компонентом в основном нивелируются. Небольшое преимущество в сравнении с остальными формами, особенно с сульфатом аммония, вносимым под огурцы, имеет нитрат аммония как азотный компонент.

10. Форма азотного компонента сложного удобрения на ночвогрунте не оказывает влияния на качество плодов огурцов и томатов, в т. ч. н на содержание нитратного азота.

11. Ряд особенностей в химическом составе растений, связанных с формой азотного компонента и характерных для растений в гидропонике, сохраняется в химическом составе растений на почвогрунте. Нитратная форма компонента увеличивает, в сравнении с аммонийной, содержание в вегетативной массе кальция, .магния, натрия, молибдена и снижает содержание фосфора, серы, марганца, цинка.

Рекомендации производству

1. В качестве азотного компонента сложного удобрения в условиях гидропоники под'огурцы и томаты следует применять нитратную форму азота. V

2. Введение мочевины в удобрение, предназначенное для гидропоники, нецелесообразно. ,

3. На почвогрунте наиболее эффективной формой азотного удобрения под огурцы и томаты, является аммиачная селитра.

По материалам диссертации опубликованы работы:

1. Крищенко Е. Ф. Эффективность различных форм азота в удобрении для теплиц. В сб. «Бюллетень ВИУЛ» № 48, М., 1980, с. 26— 28. .

2. Крищенко Е. Ф. Влияние формы азота в составе растворина на продуктивность томатов. «Химия в сельском хозяйстве», 1981, № 8, с. 25—28. - - ' ' . ' -

3. К р и щ е н к о Е. Ф. Зависимость урожая и качества огурцов от формы азота в составе растворина. «Химия в сельском хозяйстве», 1981, № 9; с. 17—19.

4. Крищенко Е, Ф." Эффективность форм азотного компоненту комплексного удобрения для теплиц4 в опытахс огурцами и томатами. В сб. «Агрохимическая эффективность новых форм минеральных удобрений». Труды НИУИФ, вып. 242, М., 1983, с. 115—126.

Л-84593. 6.8.87 г. Объем I п. л. Заказ 2093. Тираж НЮ

Типография Московской с.-х. академии им. К. А. Тимирязева 127550, Москва И-550, Тимирязевская ул., 44

Бесплатно