Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

ВЛИЯНИЕ РАЗЛИЧНЫХ СУБСТРАТОВ НА РОСТ, РАЗВИТИЕ, УРОЖАЙ И ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ РАСТЕНИЙ ОГУРЦА

ВАК РФ 06.01.06, Овощеводство

Автореферат диссертации по теме "ВЛИЯНИЕ РАЗЛИЧНЫХ СУБСТРАТОВ НА РОСТ, РАЗВИТИЕ, УРОЖАЙ И ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ РАСТЕНИЙ ОГУРЦА"

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА СССР

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

.??- «да?

.(_/{ О 1У / На правах рукописи

; Нина Петровна ДАШКОВА

Влияние различных субстратов на рост, развитие, урожай и химический состав растений огурца

(Специальность 06.01.06 — овощеводство)

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

МОСКВА — 1А75

Работа выполнена в научно-исследовательском институте овощного хозяйства.

Научный руководитель—кандидат сельскохозяйственных наук доцент Н. П. РОДНИКОВ.

Официальные : оппоненты: "доктор биологических наук В. В. ЦЕРЛИНГ, кандидат сельскохозяйственных наук доцент Н В. БОРИСОВ.

Ведущее предприятие— совхоз «Киевская овощная фабрика» Киевской области УССР,.

Автореферат разослан: « 19, » ¿(¿^^(к. . 1975 г.

Зац^га диссертации состоится « ёЦ, 1975 г.

в Л" » час. ш заседании Ученого совета плодоовощного факультета ТСХА, - -

С диссертацией можно ознакомиться, в ЦНБ академии (корп. 10). /■" .. .■ •

Ваши отзывы и замечания по данному автореферату просим направлять по адресу: 125008, Москва А-8, ул. Тимирязев— екая, д. 47. Ученый совет'ТСХД.

Ученый секретарь: Совета

" ~ доц. Ф. А. ДЕВОЧКИН

СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

Повышение эффективности производства на основе ускорения научно-технического прогресса составляет в настоящее время главную задачу во всех отраслях народного хозяйства. Значительную ценность в. этом отношении в тепличном овощеводстве представляет .метод выращивания растений на искусственных средах. При этом методе возможно получение ранних и высоких урожаев при хорошем качестве продукции, снижение производственных затрат, улучшение условий труда, регулирование процессов роста и развития растении. Этот метод также эффективен в районах с бесплодными землями.

Выращивание растений без почвы на питательных, растворах, содержащих все необходимые для растений минеральные вещества, применяется как в Советском Союзе, так н во многих странах Европы, Америки, Азии и Африки. Несмотря на то, что в условиях гидропонной культуры можно получать высокие и ранние урожаи, строительство гидропонных теплиц в нашей стране сдерживают высокие производственные затраты .из-за , сложности и дороговизны гидропонных устройств. Последнее в ряде хозяйств обусловило более высокую себестоимость продукции, а также снижение рентабельности производства при получении недостаточно раиних и высоких урожаев, чем при выращивании на почве. Кроме того при гидропонном способе выращивания растений в теплицах часто используются субстраты низкого качества, недостаточно влагоемкие, легко разрушающиеся, обладающие высокой пористостью (керамзит). Малая водоудерживащая способность субстрата (гравия или щебня) создает резкие колебания влажности в корнеобитаемой среде и вызывает необходимость частых ее увлажнений, производимых обычно питательным раствором. В результате большего потребления растениями воды, чем элементов минерального питания, в среде, особенно при наличии пористого субстрата, происходит накопление солеи, что обусловливает повреждения растений в корневых шейках и в дальнейшем их выпад. (С. Ф. Ващенко, 1965; Ф. Гелен, 1965; Е. И. Ермаков, 1961—1965; Н. П. Родников, 1965; Н. И. Савинова, » тр.)

Для обеспечения более благоприятных условий как йодного, так н пищевого режима растений необходима искусственная среда с возможно большей водоудерживающей способностью. В этом отношении значительную ценность представляет применение в качестве субстрата крупнозернистого речного песка. Многие исследователи, изучавшие гидропонный способ культуры, отмечали, что для создания лучших водно-физических свойств корнеобитаемой среды наиболее целесообразно применять смесь крупнозернистого речного песка и гравия в определенном соотношении (Зллис и Сваней, 1946, 1955; Н. П. Родников, 1960—1965; Д. Бланк, 1963; Р. Миллети, 1903; Н. М. Соколов и В. Л. Брызгалов, 1963; Ф. Г, Андронов, 1967).'

При систематических поверхностных поливах песка или гравийно-иесчаных смесей в соответствии с их водоудержнвающен способностью влага перестает быть фактором, ограничивающим рост и урожай, и минеральное питание растений приобретает первостепенное значение. В условиях песчаной культуры при поверхностном увлажнении питательный раствор целесообразнее всего применять малыми порциями по мерс его потребления также путем поверхностного внесения до »лажности, соответствующей водоудерживающей способности субстрата. Такая система питания растений оказалась менее изученной. При такой системе питания большое значение должно иметь правильное сбалансированное соотношение элементов питания в растворе, о также его концентрация.

В связи с вышеизложенным перед нами были поставлены следующие задачи:

1. Сравнить разные способы культуры огурца: 1) на почвенной смеси, 2) гранитном щебне с субирригационным орошением, 3) крупнозернистом речном песке с поверхностным увлажнением субстрата.

2. Изучить влияние гравийно-иесчаных смесей с различным "соотношением гравия и песка на рост и урожайность огурца при поверхностном увлажнении их водой и питательным раствором.

3. Установить оптимальную концентрацию питательного раствора для выращивания наиболее продуктивных растении.

МЕТОДИКА И УСЛОВИЯ ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИИ

Экспериментальную работу проводили в совхозе им. М. Горького (Москва) и лаборатории агрохимии НИИОХ. Вегетационные и мелкоделяночные опыты ставили в центральной части весенней остекленной теплицы совхоза. Для прове-

дении мел код ел я ночных ^опытов стеллажи были, разделены деревянными перегородками на отдельные отсеки площадью 3,3 м1. На дно отсеков, выстланных полштилеиовой пленкой и имеющих одно дренажное отверстие, сначала помещали небольшой слой гранитного щебня (размер-гранул 25—30 мм), а затем насыпали одинаковое по.весу (около 750 кг) количество субстрата (песок или смесь песка с гравием слоем 22 см), что при заранее установленной их водоудерживающей способности позволяло установить количество воды или раствора, необходимое для полива. Для регистрации такой влажности среди в отсеки устанавливали теизиометры на глубину. 12 см. Растения поливали-водой, подкисленной серной кислотой до рН 6,2—6,0 ежедневно, а питательным раствором дифференцированного состава — один раз в неделю по показаниям тем-зиометров. В .вариантах па гранитном щебне отсеки делали водонепроницаемыми, покрывали их битумом (марки № 5) и заполняли субстратом с диаметром частиц .3—20 мм. Для 3—4-кратного ежедневного субирригационного увлажнения гранитного щебня на, 1 м2 отсека приходилось около 100 л питательного :раствора. Во всех опытах применяли питательный раствор дифференцированного состава Н. П. -Роднлкова, Расход воды или -питательного раствора при выращнванин на песке и гравнйно-песчаных смесях составил в пасмурные дни 6,4—9,6 л/ма,-в яркие солнечные днн — 12—14 л/м2. Полив назначали при снижении:влажности до-80% от полной влагоем-кости. В вариантах с использованием преципитата (-11% РзС^} вместо двойного суперфосфата его просеивали и вноснлнв количестве 53,8 г Р205 на 1 ма стеллажа„а в вегетационных опытах по 0,355 мг Р205 на 1 кг субстрата перед посевом семян. Повторкость мелкоделяночных опытов — 4-кратная, всгетацн-онных (в-сосудах Вагнера емкостью Л0 кг)—4—8-кратная.

При выращивании на искусственных средах отсортированные и пророщенные семена огурца сорта Марфинский высева-вали в субстрат, на постоянное место. При культуре растений на почвенной смеси сначала выращивали рассаду. Как было принято в совхозе, семена высевали в торфоперегнойные горшочки следующего-состава:, 3 части перегноя, 5. частей торфа, 1 часть коровяка, 1 часть дерновой-земли по объему. На I мэ такой смеси вносили аммиачной селитры—1,5 кг,* простого суперфосфата—3,2 кг, хлористого .калия—1 кг, извести — 300 г. После высадки рассады в почвенную смесь и прорежн-вании растений на искусственных средах в каждом отсеке (по-вторности) было оставлено по 26 растений. На почве через две недели после высадки рассады и в'последуюшем один раз в десять дней растения подкармливали поочередно раствором коровяка (разведение 1: 8 для молодых растений и 1:10 для взрослых) :и раствором минеральных удобрений (30 г просто-

го суперфосфата, 20 г калийной 'соли и' сернокислого калия, 10—15 г аммиачной селитры на 10 л волы).

В вегетационных опытах для получения более-выровненных растений семена брали из верхней части одного плода.

Поверхность листьев определяли по формулам, выведенным специально для клинского огурца (В. Я.- Волков и В. Ф. Селевцев, 1959),

Содержание питательных веществ в растениях, вес. сухого и сырого вещества определяли в следующие сроки: а) на 17-й день от посева семян (рассада), б), на 20—29-й день (усиленный вегетативный росг), в) на 37—13-й день (массовое цветение— начало плодоношения). Определение общего содержания азота, фосфора, калия проводили в одной навеске прн мокром озолении со смесью серной и хлорной кислот по Гинзбургу и Щегловой, далее азот — по Къельдалю, калий— пламеннофотометрически, фосфор — по Дениже колориметрически. Водиорастворнмые формы этих элементов определяли в водной вытяжке (отношение навески и растворители 1 : 10). Нитраты — колориметрически с днсульфофеноловой кислотой, фосфор — по Дениже, калий — пламеннофотометрически. В процессе проведения опытов изучали водно-физические свойства субстратов н их состав по фракциям. Анализ на содержание азота, фосфора, калия, кальция, магния проводили в солянокислой (0,2 Н НС)) и водной вытяжках. Нитраты, фосфор и калий определяли теми же методами, что и в растениях, кальций н магнии —трнлонометрнчески, сухой остаток— путем выпаривания до постоянного веса, рН—по Алямовско-му. Данные урожая обрабатывали дисперсионным методом. В свежих плодах определяли сухое вещество весовым методом, сахара — по Бертрану, аскорбиновую кислоту — по Мур-рн. Для наблюдений за режимом влажности н температуры воздуха в теплице использовал» недельные и суточные термографы и гигрографы, психрометр Ассмана.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

I. Сравнительное изучение эффективности различных способов культуры

Для установления эффективности различных способов культуры в мелкоделяночных опытах в 1966—1968 гг. изучали следующие способы выращивания растений огурца: 1) на почвенной смесн с подкормками, принятыми в совхозе (контроль), 2) на гранитном щебне с субирригационным поливом- питательным раствором, 3) на песке с поверхностным увлажнением субстрата , подкисленной водой ежедневно и питательным раствором раз в неделю («двойной суперфосфат»), 4). то же, 4 •

что н в 3-м варианте, но с внесением перед посевом .семян преципитата вместо двойногоГсуперфосфата. в составе раствора («преципитат»). * >

Результаты фенологических наблюдений показали, что на искусственных субстратах растения' росли н развивались быстрее, на 12—!4 дней раньше зацвели а на 15—20 дней начали раньше плодоносить (на 33—35-й день от посева семян), чем на почве. .,..'/,

Растения, выращенные на искусственных средах, были более приземистыми, отличались большим накоплением сухого вещества (табл. 1), размером листьев, ассимиляционная поверхность которых была больше контрольных на 33—75% (на 17-й день от посева) и на 53:—136% (на 28-й день от посева). - -

, * Таблица!

Накопление сухого вещества молодыми растениями огурца при различных способах выращнвання (17-й день от посева)

Варианты Надземная система. Корневая система

г. - -". ъ г. %

Почвенная смесь , , . ... , 1,23 . 1М 0,09 100

Гранитный щебень . ... 1,66 . 13Э 0,23 222

Песок («двойной суперфосфат») . 2,!0 168 0,28 311

Песок («преципитат») ..... 2,44 • .194 0,31 344

%—3,8; НСРо; — 0,22

Вес сухих корней у молодых растений при выращивании на гранитном щебне и песке в два-три раза превышал соответствующий вес корней растений, выращенных на почве. Более сильный рост н быстрое развитие растений в вариантах без почвы способствовал более раннему и обильному плодоношению (табл.2).

Содержание аскорбиновой кислоты:в плодах огурца, выращенных на песке с внесением преципитата, н на почве было одинаковым (17,7 мг.%). Наименьшее количество аскорбиновой кислоты (И**} мг%) содержалось в плодах огурца, выращенных на гранитном щебне. По количеству Сахаров плоды огурца, выращенные на гранитном щебне (2,0%) й песке с внесением преципитата (2,2%), несколько уступали тем, которые росли на почве (2,3%). Однако'в 1967 году наибольшее содержание Сахаров (2,7%) было в плодах огурца на песке при внесении двойного суперфосфата в составе раствора. Хо-■ ■■............Б

Таблица 12

Урожай огурцов (кг/м2) прн различных способах выращивания

Сари ант и

Годи

Средний урожай

по годам

%

за 3 года

%

1. Почвенная смесь

2. Гранитный щейень . . . ,

3, Песок («двойной суперфосфат») ..........

4. Песок («преципитат») . . .

1566

1967

1968

1966

1967

1968

1966 ¡967 1968

1966

1967

1968

21,0 18,2

15.8

28.4 20,3 19,7

23.2

21.3

19.9

27,9

23.5 21,3

100 100 100

135 111 124

110 116

126

133 129 135

18,3

22,8

21,5

24,2

100

123

117

131

69 65 56

87 75 68

89 75

70

89 77 72

Эх. % 1966 г. — 0,8г 1967 г. —3,1: 1568 г, —0,7;

НСР«5 — 0,6; НС— 2,1; . НСРга — 0,4

роший урожай плодов и их высокое качество на песке с внесением преципитата обуславливались, по-видимому, лучшей обеспеченностью растений фосфором. Содержание водорастворимого фосфора в верхнем ярусе листьев (845 мг/кг сырого вещества) было почти в 2 раза больше, чем в том же ярусе (440 мг/кг сырого вещества) в варианте с внесением двойного суперфосфата. В период плодоношения содержание фосфора в обоих вариантах резко уменьшилось, но в варианте с внесением преципитата содержание его и в нижних, н в верхних ярусах.было более высокое (265—677 мг/кг сырого вещества соответственно против 162—260 мг/кг в варианте с двойным суперфосфатом). Большой разницы в общем содержании азота и калия в листьях растений этих вариантов не наблюдалось, но были существенные различия в общем содержании фосфора (табл. 3), которое было наибольшим в варианте с внесением преципитата.

В опытах 1966—1967 гг. -на 46—53-й день от посева у ряда растении прн выращивании на гранитном щебне п почве было отмечено растрескивание стеблей растений в корневой шейке, которое в дальнейшем увеличивалось и приводило к их выпаду. В 1966 г, к концу вегетации прн выращивании на гранитном щебне выпало 25% растений, на почве—27%, при этом у многих оставшихся растений стебли в корневой шейке были

'■ г ,, Таблииа 3 Общее содержание азота; фосфора и калия в листья* огурца ' (% на сухое вещество) - - .■."■'_.

Азот' Оосфор Калий

Сроки * *

взятия Ярусы листьев о , й 1 . Й 2 • К

проб * 'аЯ

V Г «¡Г* и ^ 1 о. я ' с к о 5. о ч ч-е-

Рассада Нижний Ш 4,5 5,0 1,7 0,9 5,1 5,5

Верхний' (3)' : 6,6 6,0 1.7 1,4 4,3 4,7

Массовое 4,0

цветение 2,0 2,3. о,7 ' о,с ЗД)

Верхний Ч&Т-9) - 5,4 6,4 - ^ 1.Э . 1,0 4,1 3,1

• Плодом- Нижний .(5—6) 2,5 - 10,5 0,4 2Д 2.3

шеи не Верхпчй (13—15) 3,9 1,4 0,7 2.3: 2,3«

- т. !

новреждены; В опыте 1967'года прн вырашивании на гранит -ном щебне повреждение корневой шейки, растении наблюдав, лось у 80% растений; на почве— у82°/<ь При выращивании; на песке в опытах 1966—1968 гг. ни у одного из растений' к концу вегетации не было отмечено повреждения стеблей' растений в корневой4 шейке, что связано с'более устойчивым режимом влажности » корневого питания. .

И. Особенности роста» развития н-урожайности растений огурца при их выращивании на гравийно-песчаных смесях

Для изучения этих вопросов были поставлены вегетационный (1966 г.)' и мелкоделяночный опыты (1967—1968 гг.) по схеме, представленной в табл. 4. Результаты вегетационного опыта показали, что реакция растений огурца на изменения условий влажности*« аэрации при'различных соотношениях гравия и песка,в гравийно-песчаной среде в разные периоды жизнедеятельности растений была-неодинакова. В начальный период нарастание ассимиляционного аппарата наиболее интенсивно происходило на гравийно-песчаной смеси 1:8 (ИГ вариант). Увеличение влагоемкости субстрата и ухудшение условий аэрации при выращивании на Песке (II вариант),: так же как уменьшение -влагоемкости и-усиление аэрации (IV вариант) при-выращивании на гравийно-песчаной смеси 1:4 приводило к снижению интенсивности' роста вегетативной массы. В дальнейшем растения лучше-росли в четвертом варианте опыта. Толщина стебля у корневой шейки растений оказалась четким показателем обеспеченности растений во-' дой. Ухудшение водоснабжения приводило к уменьшению дн-

аметра стебля. Растения, выращенные на гранитном щебне, имели наименьшую толщину стебляГ меньший вес надземной системы и меньшую величину поверхности листьев, что свидетельствовало об их недостаточной обеспеченности водой. То же самое отмечают и другие исследователи (В. Г. Карманов, С. Н. Мелещенко, С. С. Радченко, 1969). :

Результаты мелкоделяночных опытов показали, что цветение растений женскими цветками на песке и гравнйно-песчаных смесях было отмечено на 24—28-й день, а плодоношение—на 33—36-н день от посева семян, или на 4—5 дней раньше, чем на гранитном щебне. Наблюдалась большая разница по весу сухого вещества между растениями, выросшими на песке, гравнйно-песчаных смесях и гранитном щебне. Также как н в вегетационном опыте, в рассадный период наилучший рост растений наблюдался на гравнйно-лесчаной смес» 1 ; 8. Растения- этого варианта имели наибольшую величину поверхности листьев и наибольший вес сухого вещества надземной системы (табл. 4). На высокое качество рассады, получаемой на гравнйно-песчаных смесях, указывали % также Н. П. Родников (1960), Н. М. Соколов (1964), М. В. Зеленина (1968) и другие.

Таблица 4

Рост растений огурца на различных субстратах, мел к од ел ямочный опыт

Варианты Высота растсния Толщина стебля Ассимиляционная поверхность листьев Вес сухого вещества надземной системы

см 1 % см 1 % см1 % г %

Гранитный щебень 8* 100 0.6 100 375 100 1,7 100

38 100 1.0 100 * 1144 100 4,5 100

11 148 0.9 138 492 131 2,4 . 147

Гравийно-несчаная смесь 1:8..... Гравийио-пссчанаи 45 16 па 209 1,1 0,8 113 130 1747 581 152 155 6,0 3,2 152 191

55 12 145 1&0 1.2 0,7 120 115 1755 491 152 131 6,9 2,5 152 147

62 163 1,4 145 2361 206- 8,7 195

НСР *'6 0.0Э , 55 0.5

2,2 0,05 309 0,8

Примечание. В числителе — данные на 17-Й день от посева семян (рассада), в знаменателе — на 28-й день (усиленный вегетативный рост—начало цветения),

В дальнейшем в период усиленного вегетативного роста— начала цветения, растения'лучше росли и развивались на гравийно-песчаной смеси I :4, что связано, по-видимому, с улучшением аэрации субстрата.

Наибольший урожай плодов в опыте получен при выращивании на гравийно-песчаной смеси 1 : 4 (табл. 5),

, Та 6.1 и на' Е

Урожай огурцоп (кг/мг) по' вариантам опыта

Варианты Годы Средний урожай

по голам за 2 гола

кг % кг %

Гранитный щебень . . 1Р67 20,3 100

1968 10,7 ' ; 100 20 100

Песок , . . ^ . . , 1067 23.5 : '■■■ 116

106» 21,3 108 22,4 112

Гравийно-песчаная ,'

смесь 1:8 . . ... , 1967 24,0 па

1968 22.1 112 23,0 115

Г ра в ийио-песчаная

смесь 1:4 . . . . . 1967 26,1 129

' 1068 23,6 120 24.8 124

$х. % 1967 г. —0,5; 1968 т. —2,4; НСРМ 1967 г.— 1,8; 1968— 1,7.

Различные условия влажности «. аэрации среды по вариантам опыта обусловили неодинаковое поступление питательных веществ в растения. Лучше были обеспечены питательными веществами растения, выросшие на гравийно-песчаной смеси 1:4 (табл.-6). Благоприятное соотношение воды и-воздуха

Таблица 6

Содержанке минеральных форм азота, кал на, фосфора в листьях огурца (мг/кг сырого вещества, период цветения)

Элементы ииташш Ярусы листьев Гранитный щебень Песок - Гравий + песок 1 :4

Нитраты' (ЫОз—И) . . , Нижний (1) Верхний (7) 7300 7300 9750 5100 9950 8400

Фосфор (РгОД ..... . . Нижний (1) Верхний (7) . 202 , 780 100 620 340 650

Калий (КгО) ...... Нижний (1) Верхний (7) 16500 16600 16400 16800 17100 24000

на гравнино-лесчаной смеси 1 : 4 способствовало большему поглощению нитратов н калия. Нитратов, как правило, содержалось больше в нижних ярусах, а калия и фосфора — в верхних. Наибольшее количество питательных веществ в растении содержалось в самый напряженный период их развития—период цветения! С возрастам содержание питательных веществ в листьях снижалось по всем вариантам опыта в связи с оттоком их к образующимся плодам.

Биохимический анализ плодов показал, что по вариантам опыта не наблюдалось больших колебаний в содержании сухого вещества и Сахаров, но имелись различия по содержанию аскорбиновой кислоты. Наименьшее количество аскорбиновой кислоты содержалось в плодах растений, выращенных на гранитном щебне (11,8 мг%), наибольшее — на гравийно-песча-ной смеси 1:4 (19,2 мг%) и 1:8 (16,4 мг%),

Ш. Влияние различном концентрации питательного раствора на продуктивность растений огурца

Для этой пели были поставлены три вегетационных опыта в сосудах Вагнера вместимостью 10 кг песка. Первый опыт был проведен-в летне-осеннее время 1967 г. (посев — 8 августа) в 4-кратной повторности по схеме, представленной в. таблице 7. В контрольном варианте удобрения вносили в сосуды один раз перед посевом семян из расчета на каждый кг песка в дозах, соответствующих половинному содержанию элементов питания в растворе Н. П. Родннкова. В вариантах 2—4. растения поливали тем же раствором различной концентрации один раз в; неделю до установленного веса. В остальные дни растения полив а л л подкисленной водой {рН — 6,2—6,6). Результаты опыта показали, что лучшими по всем показателям были растения 4-го варианта (табл. 7).

Двойная концентрация питательного раствора оказала положительное действие на рост корневой системы молодых растений, но при этой же концентрации корневая система у взрослых растений росла хуже. Более благоприятной концентрацией для роста корневой системы у взрослых растений была одинарная и половинная. Меньшнм общим весом сухого вещества всего растения, корневой системы, меньшей ассимиляционной поверхностью листьев и худшим образованием завязей отличались растения 1-го и 2-го вариантов.

Концентрация применяемого питательного раствора оказывала значительное влияние как на рост и развитие растений, так и на содержание азота, фосфора п калия в различных органах растения. В варианте 4 при поливе раствором двойной концентрации наблюдался наилучший рост растений при максимальном содержании в листьях — азота 4,5%, фосфора —

J0

Таблица 7

Влияние концентрации питательного раствора на рост растений огурца

(период массового цветения—начало плодоношения, 48-й день после посева)

1 • 1 < Варианты Вес сухого вещества Поверхность листьев

г % см1 %

Одноразовое внесение удобрений (7,7 г/л) (контроль)..... 1.0 100 ЗТо 100

0,3 10Э

Половинная ■ концентрация (0,77— 0,87 г/л) . . . ...... 1 ' 3.6 186 621 165

0,0 270

Одинарной" концентрации (1,51— 1,74 г/л) 5,9 300 135» 360

0,8 250

Двойная концентрация (3,03— 3,48 г/Л)...... 8.3 440 1520 (05

0,6 170

" ' . Эя, % — 2,8; НСРи— 87.

Примечание. В числителе — вес целого растении, в знаменателе — вес корневоЛ системы.

1,1%, калия — 6,64%. При содержании азота с листьях 2,2%, корнях!—1,4%, цветках — 3,6%. (2-й вариант) растения имели явные признаки недостатка азота: бледиозеленые листья, плохой,рост побега продолжения и отсутствие боковых побегов после прищипки.

Полученные результаты были учтены нами во втором н третьем опытах, целью которых являлось выяснение реакции взрослых, цветущих и плодоносящих растений на различные концентрации питательного раствора. Они были проведены в 1968 г.)В весенний (посев—12 апреля) и летне-осенний (посев— 16 июля) периоды выращивания. Для полива применяли тот .-же раствор, концентрацию которого увеличивали или уменьшали по вариантам опыта с периода массового цветения.

Наилучший рост и развитие растений в обоих опытах наблюдалась в вариантах 2-м при поливах растений в течение всего времени раствором двойной концентрации и 3-м при поливах .сначала раствором двойной концентрации, а с периода массового цветения — раствором одинарной концентрации {табл. 8).

В обоих опытах наибольший общий вес сухой массы имели растения 3-го варианта. Он был выше контрольных весной — на 50%, осенью — на 96%, Однако резкое, снижение в,этот

. . л.;. ' у,.:.-'--- ' Таблица 8.

Влияние концентрации' питательного, раствора- на рост растений- огурца (массовое, цветение — начало плодоношения,; 37-й—43-Й день от посева) .,:<

Концентрация питательного . раствора- • • • ... ( ■ : . -' V -'-г Всс^сухого вещества Поверх* ^ ность1« листьев

целого '*<■■ ,, растения * ' ^ корней

• г,'! ' %' г 1 %' см* %

1 ■ : 1 '■ "■ . -;>; Одинарная (1,56 г/л) двойная (3,91 г/л) . , .. (контроль) , . *. .. Двойная (3,12 г/л)" Двойная (3,91 г/л) ; - , *,,* .'■; . Двойная (3,12. г/л) ■. .■ одинарная {1,06- г/л); . : Двойная (3,12 г/л) : . . Л; . . - половинная (0,98 г/л)V л .V , . Учетверенная (6,21 г/л) ! учетверенная . (7,82 г/л) . ■;■ е.8* ■ 100 ; 1,2 100 1469 100

. 6.8 * 9.2' 100 13-1 1,2 0.0 100 75 2329 ' "1 - ! • 155

16,2 -10.3 185 • 150 0,9 1,2 75. 100 2516. 2028 ..• - • '171

17,3 -'8,3 120 - 1,2 • 0.7 104 ? 50" •138

12.4 * 8.5 140 140 1,7 ■ 0.9' 147 ■ 75 1852 126 ■

10,6 120 1,2 106 • ^^

П ри меча н не." В, числителе —данные весеннего опыта,'!в знаменателе— летне-осеннего. . ■ '.

период концентрации раствора;с двойной до половинной приводило к1»уменьшению прироста вегетативной массы и'репродуктивных-органов: ^Более -низкие концентрации питательного раствора, так же как и в предыдущем опыте, благоприятнее-действовали-: на рост корней,что подтверждает данные опытов других исследователей (Д.Миллети, 1963; Д. Бланк, 1966; Ф. Гелер, 1965, 1966; И. В. Борисов, 1067 и др.). ; У- ; !

Плохо:роми''растения"яри поливе раствором учетверенной концентрации, особенно'в весеннем опыте. На 55-й день от по- -сева у растений этого -варианта в весеннем опыте .наблюдалось повреждение стеблей в корневой шейке, приведшее вскоре к их гибели. В яркие солнечные дни растения привядали, хотя влажность'.песка;составляла.80% от полной влагоемко-сти.З-летне-осеннем'опыте-в условиях низкого освещения из-за пасмурной"погоды-и отсутствия перегревов растения лучше переносили высокие: дозы: удобрений, меньше повреждались, а привядания не наблюдалось"'даже при влажности-67% от полной влагоемкостн. • \ '

При летне-осеннем выращивании растения всех вариантов отличались более сильным вегетативным ростом и позже начинали плодоносить. Наибольший урожай плодов в обоих опы-/ тах-был получек' в варианте 2 с. растений,, которые в течение

всей вегетации поливали раствором двойной концентрации (табл. 9), Снижение концентрации питательного раствора в период Массового цветения с двойной до одинарной и половинной (варианты 3—4) уменьшило урожай более чем на 40% в сравнении с вариантом 2. В 1-м варианте, где растения в рассадный период поливали раствором одинарной концентрации, " , Таблица')

Влияние концентрации питательного раствора на урожаи плодов огурца

{г на 1 растение)

Концентрация питательного раствора по периодам роста . и разит! я 1-И Ш Урожай

весна осень

г % г %

Одинарная (1,56 г/л) — двойная

■ (3,91 г/л) ........

(контроль) ........ 535 100 348 100

Двойная "(3,12 г/л) — двойная

(3,91 г/Л) . . ....... 1137 205 600 172

Двойная (3,12 г/л) — одинарная

(1,96 г/л)......... 748 135 425 122

Двойная ' (3,12 г/л) — половин-

ная (0,98 г/л)....... 650 117 332 92

Учетверенная (6,24 г/л) — учет-

веренная (7,82 г/л)..... 610 НО 360 104

Эх, % —2,0; 4,2; НСР« —46; 54.

был получен наиболее низкий урожай плодов. При поливе раствором учетверенной концентрации (вариант 5) был получен низкий урожай плодов из-за высокой концентрации солей в начальный период роста и во время образования генеративных органов.

Для получения максимального урожая плодов необходимо тщательно следить за обеспеченностью растении питательными веществами и особенно азотом, Прн систематическом поверхностном поливе песка до водоудерживаютцей способности влага перестает быть фактором, ограничивающим продуктивность растений, и первостепенное значение приобретает минеральное питание. Но и при достаточной обеспеченности растений влагой удобрения нередко малоэффективны, например, прн внесении высоких доз, когда высокое осмотическое давление раствора оказывает депрессивное действие на растения. Отрицательное значение .может иметь также нарушение нормального соотношения питательных элементов в среде.

Анализы растений показали, что содержание питательных элементов зависит от возраста растений, количества внесенных удобрений и условий выращивания. На величине урожая

прежде.всего,сказываетса^обеснеченность растений питательными веществами в_раннеМ,гвЪзр'астс. В"растениях контрольного - варианта в "обоих'опытах ¿^Держание азота в листьях (3,7<Й) и стеблях (2,&~3,2%) ■ в' период'Усиленного вегетатнв: ; ного роста было - минимальным;' чем~и\можно объяснит^ их л л ол он. р ост. и низкий-'урожай' плодов.' "Последующее увелнче-; ине кол нчества^ внесенных'питательных веществ, т. е. повыше-11 ние ко н цен т р ащш, шпга те льного "раствора с одинарной до Двой;: ной'в'период'массового' цветения'л ишь"в летне-осеннем; опыте увеличивало сод ер ж а ни е г а з ота- в листьях 'на 12% (с 3,7 до -.4,4%), но^но не способствовало< повышению урожая плодов. Содержание питательных^веществ .в- листьях (азот —ДО— 4,4%, фосфор,—0,8—1;1%); и'стсблях (азот— 3,6—3,4%; фос-> фор — 0,9—1;3%) т!ри поливе-растений- раствором- двойной-концентрации можно считать оптимальным,- так как при-такои содержании "растения отличались- хорошим! ростом, наибБль-; шимлакоплением,сухого, вещества;и самым высоким-урожаем. УслЬзия'выращиваниягоказалн'большее влияние на содер-жаиие в растениях калия/ чем азота ц фосфора. Во всех,вариантах опыта, независимо „от", концентрации .питательного рас-= твора содержание калия 'в^лнетьях (7,3—8,4%)- ввесеннем>:■ опьпе было" в 2—3р аза; больше, чем, в летне-осеннем " (2,7—. 3,7%), а!в стеблях.-набборот; его было в 1,6—1,7 раза,больше-осенью (12,0—'Н;0%)т,:чем>ёс"ной (7,2—6,4%). "ЛГ^Х-

•Изученнё^со'сггношения'^ ^ .РгОб : КгО- в растениях огурца . в обоих опыта х-п оказ ал 6,; что при более-высоких концентрациях фЬсф ор гора з до? х у ж е -. уев а пв а л ся растениями; ^чем при более низких. Зто-наблюдалось при поливе растений раствором ■ у четверенной" концентрации как'в. весеннем, ;так и в летне-осеннем ^опытах.*-'; При - сравнении соотношения" азота и калия- , в, ' применяемом ^питательном растворе (14.: КгО = « I : 2,24 V период усиленного'вегетативного роста иЫ': КгО = = 1': 2,6 в период ¡массового цветения—начала плодоношения) » в растениях оказалось ".что"это соотношение наиболее близко подходило к^таковомугже* в,питательном растворе ;лншь в растениях 1-гоДмрнантаЛВ^ растёниях-' остзльных ^-варпантов оно "было значительно .меньше, чем ¿""применяемомуаств'оре.' В; самых лу,чших^расте|Гнях, давших-наибольший урожай плодов (2-й-вариант),^соотношение'азота и калия в период усн1 ленного вегетативного;роста равнялось 1:.1,8 в весеннем, опы-.1 ,те и 1-: 1,5,в осеннем^прот'нв1.: 2,24~; в применяемом.,растворе, в I с р I 10 д тма с с ового цветенн я ^начала плодоношения."он о соответственно .'..равнялось*К:"1',7б"'1Г~1':-1,9, против Г: 2,6' в .растворе. данные Гсвйдетельствуют о .том, что применяемый раствор является хорошо сбалансированным питательным рас-тв ором • для - в и ращн в ания: огурца.в, п есча ион культуре,'особен-

' но в пасмурное или рсённ"ее время," Весной; в яркие, солнечные н

дни, по-видимому, нет необходимости давать такое большое количество калии, какое рекомендуется в применяемом растворе,

В весеннем опыте растения лучше потребляли питательные вещества, чем в летне-осеннем (табл. 10). Наиболее эффективно попользовали азот и калий растения 2-го и 3-го ва-

Таблица (О

Использование удобрений растениями в зависимости от концентрации питательного раствора и условий выращивания, %

Концентрация питательного раствора по периодам роста 1—11 Ш Время проведения опытов Лзог Фосфор К ал ¡111

Одинарная (1,56 г/л) — двойная

(3,91 г/л) (контроль) . . Бссил 51 11 36

Осень 27 43

Двойная (3,!2 г/л) — двойная

(3,91 г/л)......... Весна 72 20 55

Осень 54 26 53

Двойная (3,12 г/л) — одинарная

(1,»-г/л)......... Весна 81 37 53

Осень 61 23 50

Двойная (3,12 г/л) — половин-

ная (0,93 г/л)....... Веска 63 30 48

Осень — — —

Учетверенная (6,24 г/л) — учетве-

. ренная (7,82 г/л)...... Весна 16 8 12

Осень 18 8 18

рнантов, фосфор — растения 1-го и 3-го вариантов в весеннем опыте. Хуже всего растения использовали удобрения при поливе раствором учетверенной концентрации, особенно в весеннем опыте.

Экономическая эффективность выращивания огурца при поверхностном поливе субстрата

Гидропонный способ выращивания связан со значительными дополнительными капиталовложениями, которые в теплицах достигают 40—45% ог общей стоимости строительства.

По данным совхоза им. М. Горького, при выращивании на гранитном щебне стоимость поддонов для субирригационного орошения составляет 42%, а субстрата—38% от дополнительных капиталовложений на 1 ма. При выращивании же на песке с поверхностным поливом стоимость поддонов по нашим расчетам можно снизить на 40%, а стоимость субстрата и технологического оборудования — на 30%. В целом дополнительные капиталовложения для обеспечения выращивания расте-

ннй на песке с поверхностным орошением 4 уменьшаются' на 46% но сравнению" с аналогпчными;затратами для субирригационного орошения. ■ ^ ;; ■ ' <■"■ - "

При гравийной,, культуре с субирригационным поливом значительно увеличиваются . амортизационные отчисления и затраты по текущему рёмонту.\Этн'х повышенных расходов" при песчаной культуре с поверхностным поливом нет. Общий расход и стоимость удобрений,на песке и'гравийно-песчаных

' * Г .' ; ^ - • ■ : . » Т а б л и и а 11

Чистая прибыль и рентабельность культуры огурца при различных, способах выращивания (среднее за 2 года)

1 ' Показатели- ' Почва Гранитны?! щебень Гравийно-песчаная смесью : 4 '

Себестоимость 1 ц, руб. . 41Л ■34.9 26,3 .

Выручка от реализации, руб. , 120,6 132 . 132,6

Чистая прибыль? руб. . . 78,9 - , . 97,1 106.3

Рентабельность, % , , ... . :.'"/:'. 189 278 да :

Чистая прнбыль ■ от реализации .. ■ '

урожая с 1 м2, руб. . ■ * >г- .. ■ ' ° г ■■ ■■ ! ' 13,4 . . .10,4 ■ 26.4

смесях меньше, ,чем-на почве;>в 3—4 раза," на гранитном^ щебне — на;30—40%. 'Самые ^большие производственные затраты на выращивание огурцов производятся на почве, затем на гра-ннтном щебне^найменьшнё'затраты— на песке и гравийно-песчаных" смесях. Соответственно самая высокая себестоимость 1 ц огурцов'в совхозе им. М. Горького была на почве, затем на гранитном щебне'(табл.' II), При выращивании на гр'а-вийно-песчаной смеси (1ч 4) 1ц огурцов стоил дешевле, чем на щебне, и выручка'.от-реализацниповышалась на 7;рублей.

Выводы

' 1. Растения огурцагсорта Марфинский лучше растут, развиваются и дают^на; 17—31 % больше урожай при выращивании на нскусственных^средах, чем на-почвенной смеси; При этом первый сбор'зеленцов производится на 33—36-(Гдень от посева семян; на 10—14 дней раньше, чем на почве.

2. Выращивание огурца на гравййно-п'есчаных'смесях с поверхностным^поливом-в соответствии с их водоудержнвающей способностью имеет; преимущества по" сравнению с гравийной культурой,при ■субирригационном способе полива; . во-первых, на 40% снижаются капитальные затраты, так как не требуется устройства водонепроницаемых стеллажей или поддонов. Во-вторых, ;на -25~30% г уменьшаются расходы на - заготовку

16 ■ ч-'г'т*'^; ■'■;,.■■ .. : ■ ■ ' ■"

субстрата .В-третьих, на 30—40% меньше расходуется удобрений по сравнению с гравийной культурой и при отсутствии потерь удобрений не происходит заражение окружающей среды.

3, При поверхностном способе полива растении в соответствии с водоудерживающей способностью субстрата создаются большие возможности для управления ростом и развитием растении, учитывая их потребность во влаге в определенные периоды жизнедеятельности. Реакция огурца на условия аэрации и влажности субстрата неодинакова в различные периоды развития; для образования вегетативных органов благоприятна гравнйно-пссчаная смесь 1 :8, а для репродуктивных органов— 1 :4. Растения, выросшие на гравийно-несчаных смесях, активнее, чем на гранитном щебне и песке, поглощают питательные элементы и образуют плоды более высокого качества.

"4. Применение водонерастворимого удобрения преципитата при основном внесении в песок или гравийно-песчаные смеси является более эффективным, чем применение двойного суперфосфата в составе питательного раствора, так как повышает урожай плодов с I м2 на 8—20%.

5. Для растений огурца, выращиваемых при поливе сверху в соответствии с водоудерживающей способностью субстрата, оптимальной концентрацией питательного раствора для получения максимального урожая плодов следует считать двойную (3,1—3,9 г/л). Полив растений раствором выше или ниже этой концентрации на 30—40% снижает урожай плодов.

6. Содержание питательных веществ в листьях (азот -4,0—4,4%, фосфор —0,8—1,1%, калий: 7,3— весной, 3,7%—осенью) и стеблях (азот — 3,6—3,4%, фосфор — 0,9— 1,3%, калий: 7,2—весной, 12,0%' — осенью}, при полипе растений раствором двойной концентрации можно считать оптимальным, так как при таком содержании растения отличались хорошим ростом, наибольшим накоплением сухого вещества и самым .высоким урожаем. Условия выращивания (весенний и летне-осенний сроки посева) оказали большее влияние на содержание в растениях калия, чем азота и фосфора, что следует учитывать при построении системы питания тепличных огурцов.

7. Структура урожая меняется в зависимости от условий выращивания. В весеннем опыте 01—74% от общего количества-сухого вещества приходится на долю плодов и лишь 20— 39%—на долю вегетативной массы. В летне-осеннем опыте 55—03%—на долю вегетативной массы и 37—45%—на долю плодов.

8. Нарушение соотношения питательных веществ в рас: творе приводит к снижению продуктивности растений и накоплению солей в субстрате. Для выращивания огурца в ве-

сеннее время лучшим соотношением. :-КаО,в питатель- '

. ном .-растворе следует считать в ^период усиленного вегетативного роста 33: 7 : 60,:вг.период;плодоношения 33 : Э: 58 при соотношении N : К20 = 1:1,8 и Ч,76;.б летне-осеннее время 'соответственно 36 :;Ю :,54 ,-и ;31 :9 : 60 при'соотношении МуК^О*» ■ —1:1,6 й I :. 1,9. - г, .;: :- : : '

~ • ,,9. ^Растения .огурца лучше потребляют питательные; веще-\ ства весной, гчем ¿осенью. ДХуже_всего ^растения используют удобрения при;поливе;растений^раствором учетверенной.концентрации "(коэффициент , использования, азота — 16—18%, фосфора — 8%, ;калня;—й2т^18%);1*лунше1Всего при снижении-концеотрации питательного: раствор а ¡в; период массового цве-У' тения с двойной до.одинарной ;(азота — 81—61%, фосфора — 37-23.%). ■■ „ ---„ , ■ ■ , ■

• 10. яВыращивание;.огурцовдна гравийно:пеечаных смесях экономически выгодно. Себестоимость 1 ц-огурца па гравийно-песчаных смесях на 8 рублей, дешевле, чем на . гранитном _ щебне;1'' '-.у.,. >..■: .. ■ . *"'■

_ Список опубликованных работ:по теме диссертации ■„

. ^. Перспективный: способ-¡гидропонной культуры огурца;'-«Картофель И;ОВОЩИ».,Кв;б,-1970, в соавторстве. - '< ; ;;

2. Выращивая^ овощеЙ1В{теплнцахна:Гравийно-песчаном субстрате. «Сельское-хозпйстуво' россин»М° 7, Л971.

3. Питание, огурцов ^на-: песчаном субстрате. «Картофель » ' овощи» Ме-9,. 1971.: ^г;-^:"1':,^,:'..: ' ;

4. .Отбор растительных ,проб--вчтеплицах. «Новости ^агрохимической службы»;Яг8;Л974,.-в\соавторст^ •

,5. Методы;отбора-, проб;} растений в защищенном грунте: «Химия в сельском ■хозяйстве» №112, ^1974, в соавторстве.: ;

Объем 1У< п. л._Заказ 345,_Тираж 150

Типография (Московской е.-к. академии им. К- А, Тимирязева 125008, Москва А-8, Тимирязевская ул., 44