Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

ВЛИЯНИЕ СПОСОБОВ УЛУЧШЕНИЯ ТЕПЛОВОГО РЕЖИМА ПОЧВЫ И ПРИМЕНЕНИЯ ИСКУССТВЕННЫХ СУБСТРАТОВ НА ПРОДУКТИВНОСТЬ ОГУРЦА В ПЛЕНОЧНЫХ ТЕПЛИЦАХ В УСЛОВИЯХ ЦЕНТРАЛЬНОЙ ЯКУТИИ

ВАК РФ 06.01.06, Овощеводство

Автореферат диссертации по теме "ВЛИЯНИЕ СПОСОБОВ УЛУЧШЕНИЯ ТЕПЛОВОГО РЕЖИМА ПОЧВЫ И ПРИМЕНЕНИЯ ИСКУССТВЕННЫХ СУБСТРАТОВ НА ПРОДУКТИВНОСТЬ ОГУРЦА В ПЛЕНОЧНЫХ ТЕПЛИЦАХ В УСЛОВИЯХ ЦЕНТРАЛЬНОЙ ЯКУТИИ"

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА СССР

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

- Яа правах рукописи

СЕ«СКОИ Борис Сергеевич

ВЛИЯНИЕ СПОСОБОВ УЛУЧШЕНИЯ

ТЕПЛОВОГО РЕЖИМА ПОЧВЫ И ПРИМЕНЕНИЯ ИСКУССТВЕННЫХ СУБСТРАТОВ НА ПРОДУКТИВНОСТЬ ОГУРЦА В ПЛЕНОЧНЫХ ТЕПЛИЦАХ В УСЛОВИЯХ ЦЕНТРАЛЬНОЙ ЯКУТИИ

{Специальность ЛЬ 06.01.06 — овощеводство)

Автореферат диссертации на соискание ученой степени " кандидата сельскохозяйственных наук

МОСКВА — 1979

Фёосц* йо о е/ (Цо ^ /Ь^сн^гти? у?

Диссертационная работа выполнена ста «эфедре овощеводства Московской:ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени сельскохозяйственной академии им. -К: А. Тимирязева.

Научные руководители: член-корреспондент ВАСХНИЛ доктор сельскохозяйственных наук профессор Г. И.- Тараканов; кандидат сельскохозяйственных наук доцент Ю, С. Куд-ряшов.

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук С. Ф. Ващенко, кандидат сельскохозяйственных наук Н. М. Глунцов.

Ведущее предприятие—Научно-исследовательский институт овощного хозяйства (НИИОХ)..

Защита диосертации состоятся « . »- .

1979 г. в ж час. иа^аседании Специализированного со-

вета K-120.35.02 в Московской сельскохозяйственной- академии имени К. А. Тимирязегва.

Адрес: 127550; г. Москва,- улица Тимирязевская, 49. Сектор, защиты диссертаций ТСХА.

С диссертацией можно ознакомиться в ЦНБ ТСХА.

Автореферат разослан.« . 4*. » . ¿¿¿Ъ]/*?. 1979 г.

Ученый секретарь Специализированного сове •профессор

Е.1 П. Широков

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЬ!

Актуальность темы. Решения XXV съезда К'ПСС, шольскб' го (1978 г.) 'Пленума ЦК ¡КПСС предусматривают дальнейшее увеличение производства овощей и улучшение обеспечения ими населения в течение года за счет повышения урожайности п расширения ассортимента овощных культур в открытом и защищенном грунте.

Интенсивное развитие производительных сил в Якутской АССР, связанное с освоением богатейших месторождений полезных ископаемых (золота, алмазов, угля, природных газов и др.), строительством БАМ и созданием крупнейшего в Сибири Южно-Якутского территориально-промышленного комплекса, вызывает значительный рост городского населения и определяет необходимость ускоренного создания местной базы производства овощей.

|В настоящее время потребность населения республики в овощах удовлетворяется лишь ш 39,9%, том числе за счет местного производства на '26,5%.

В ' экстремальных природно-климатических условиях Якутской АССР важная 'роль в решении проблемы увеличения местного производства овощей 'Принадлежит овощеводству защищенного грунта.

Основу защищенного грунта Якутии составляют весенне-летние пленочные теплицы. На их долю приходится 72% площади защищенного грунта и свыше 90% всего ■производства ранних овощей. Ведущей культурой в пленочных теплицах Якутии является огурец. Его урожайность за годы 9-й пятилетки возросла здесь в 2 раза — с 5 до 10 кг/ма.

Вместе с тем дальнейшее повышение продуктивности огурца и эффективности его возделывания в лленочных теплицах в местных условиях в значительной степени овязано с-поиском рациональных путей преодоления отрицательного влияния вечной (многолетней) ■мерзлоты, значительного засоления и низкого -плодородия (ПОЧВ.

Цель и задачи исследований. Цель исследований заключалась в повышении продуктивности культуры огурца в пленоч-

ных теплицах в условиях Центральной Якутии .путем применения относительно простых способов улучшения теплового режима мерзлотных почв и применения искусственных субстратов на базе использования местных растительных ресурсов.

-В задачи исследовании входило изучение .следующих основ' ных вопросов:

'1, Влияние мульчирования 'различными полимерными пленками и применения под почвой теплоизоляционного экрана нз материалов с низкой теплопроводностью (древесной коры, пенопласта и др.) на тепловой режим мерзлотной по-чвы и микроклимат пленочных теплиц, на рост, развитие и урожайность огурца.

2. Возможность применения при культуре огурца в пленочных теплицах вместо .почвы ряда искусственных субстратов (соломы, тростника, древесных опилок, коры), технологиних подготовки и тепловая эффективность.

3. Особенности водного режима и минерального питания, формирования ассимиляционного аппарата; корневой системы и урожая огурца при вырашиванни в пленочных теплицах на искусственных субстратах.

4. Организационная 'Приемлемость л экономическая эффективность'применения изученных способов улучшения теплового режима почвы и искусственных субстратов при выращивании огурца в пленочных теплицах, не имеющих, лочвенного обогрева.

Научная новизна результатов исследований. Диссертация является -первой на Северов остоке страны работой по сравнительному изучению эффективности применения при культуре огурца в необогреваемых пленочных теплицах мульчирования почвы различными полимерными пленками, устройства под почвой теплоизоляционного экрана из материалов с низкой-теплопроводностью,.применения «вместо лочвы ряда искуствен-ных субстратов на базе использования.местных растительных ресурсов. Впервые в работе показана возможность применения в пленочных теплицах теплоизоляционных экранов из пенопласта п древесной коры, искусственных субстратов из тростника и коры без их предварительного -компостирования, дано научное обоснование необходимости внесения относительно повышенных доз азотных удобрений;при подготовке искусственных субстратов с целью повышения теплового эффекта от их -применения в условиях вечной мерзлоты.

. Практическая ценность работы. На основе выполненных исследований 'разработаны рекомендации по улучшению теплового режима почвы и -применению искусственных субстратов в пленочных теплицах, -позволяющие 'повыагть в условнях многолетней мерзлоты урожайность огурца на 15—30%'. о

Реализация результатов исследований. Производственная проверка н внедрение результатов исследований осуществлены в 1971—1973 гг. в совхозе «Якутский» на площади 16;5 тыс.' м\ Экономический эффект от внедрения составил 82 тыс. рублей.

Апробация работы. Результаты исследований доложены на научной конференции ТСХА.в декабре 1971 г„ на научной конференции Якутского НИИСХ в июне 1972 г., «а Всесоюзном научно-техническом совещании «Основы промышленного производства овощей и рассады в защищенном грунте Нечерноземной зоны • и Северо-Востока» в мае 1976 г. Диссертация рассмотрена и одобрена на заседании кафедры овощеводства ТСХ А.

Публикация результатов исследований. Основные положения диссертации опубликованы в 6 научных статьях и включены в «Рекомендации по выращиванию овощей и . рассады в пленочных теплицах в Якутской АССР» (Якутск, 1976 г.), одобренных коллегией МСХ Якутской АССР.

Объем работы. Диссертационная, работа изложена на 142 страницах машинописного текста, состоит из введения, пяти гл>ав,' выводов и предложений производству. В тексте работы содержится 37 -таблиц, 16 рисун-ков и фотографий. Список использованной литературы включает 256 наименований, в том числе 69 на иностранных языках. Приложения содержат 33 таблицы и шравку о внедрении.

МЕТОДИКА И УСЛОВИЯ ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИИ

Экспериментальная работа выполнена в 1969—1973 гг. путем проведения лабораторно-подевых, вегетационных и производственных опытов в Покровском ОПХ Якутского НИИ с. х., в совхозах «Новый» и «Якутский» Якутской АССР в составе экспедиции научно-исследовательского сектора ТСХА.

Опыты проводились в пленочных теплицах блочного типа (проект 810-11); в 1969—1970 гг. — необогреваемых, в 1971 — 1973 гг.—с аварийным обогревом воздуха теплогенераторами ТГ-150 стри удельной мощности обогрева 'ISO ккал/м2 чач:.

Повторность в вегетационных опытах была 6-кратнон, В лабораторно-пол-евых опытах площадь учетной делянки составляла 10—14 м2, повторность 3—4-кратиая. Расположение делянок рендомизированное. В опытах применяли следующие сорта и сроки посадки огурца: 1969 т. — сорт Весенний салатный, посадка 5 июня; 1970—1971 гг. — пгбриды Ft Майский н ТСХА-1, посадка 17 мая; 1972 г.— гибрид Майский, посадка 25 мая; 1973 г. —F, Майский и ТСХА-1, посадка 17— 20 мая.

з

Производственная.проверка и внедрение результатов исследований осуществлены и 1971—1973 гг. в совхозе «Якутский». В'производственных опытах учетная площадь в варианте составляла от 65 до 250 ,м2. повторность 2-кратная.

Во всех опытах, кроме вегетационных, 20—25-дневиую рассаду огурца высаживали на гряды по схеме 604-90 см из рассчета 4,4 растения на 1 м2.

В опытах по изучению различных способов улучшения теплового режима почвы применяли: мульчирование -поверхности почвы. свеТопрозрачнон полиэтиленовой, полиамидной и этилен вин ил ацетатной -пленками, а также черной пол ютил еяовон пленкой; теплоизоляционные экраны .под почвой .из материалов с низкой теплолронодностью ((древесная'кора, опилки, пенопласт, сфагновый мох, угольный шлак); совместное использование 'мульчирования и теплоизоляционного экрана..

Мульчирующие пленки толщиной от 60 до IÍÍO iik расстилали на подготовленные заранее гряды пли на. ровную поверхность грунта за 10—15 дней до посадки, огурца и использовали в дальнейшем, как правило, в течение 1,5—2 месяцев.

Телло¡|золяшгоные экраны устраивали шутем укладки на выравненную-поверхность грунта всех указанных выше теплоизоляционных материалов (кроме пенопласта) слоем 15 см. Толщин а,экран а из пенопласта составляла '5 см. Поверх экрана насыпали однородный почвогрунт слоем 25—30 см.

В опытах по сравнительному изучению (гскусственных субстратов применяли нетюкованную измельченную солому и тростник (длина сечки 10—15 см), опилки лиственницы, дробленую древесную кору (размер частиц 0,5—1,5 см) без предварительного их компостирования. (Контролем служил тепличный почвогрунт.

Технология -подготовки субстратов состояла в следующем. За 6—12 дней до -посадки указанные материалы, укладывали в теплицы на ровную поверхность грунта слоем 30—35 см ti полосами шириной 100см, расходуя на 1 м2 (в кг);соломы— 15, тростника:— 17—20, опилок—20 и коры — 25. После укладки их. увлажняли теплой водой >(-50—60°) до полного насыщения. Минеральные удобрения вносили в сухом виде в 3 приема, осторожно вмывая их водой (20—25°). Необходимое количество воды рассчитывали отдельно для каждого вида субстрата, доводя его влажность до 80% ПО В. Дозы минеральных удобрений для основной заправки субстратов определяли, исходя из результатов, полученных в специально поставленных вегетационных (1969 г.) и лабораторно-лолевых (1970 г.) опытах, в которых было изучено влияние на разогрев субстратов при их ферментации следующих доз NPK (г д. в. на 100 кг воздушно-сухого материала): азота — 300, 600, 1500; фосфора — 200, 400, 600; калия — 600, 800, 1000. Во

йсех последующих опытах при ¡подготовке субстратов вносили следующие количества МРК. » форме аммиачной селитры, двойного суперфосфата и 40% калийной соли (в г д. в. на 100 кг воздушно-сухого материала): N— 1500, Р — 600 и К— 1000. Кроме этого, в основную заправку в расчете на 100 кг воздушно-сухого материала вносили; 1200—1280 г извести, бСЮ—1000 г сернокислого м-агння и микроэлементы. При снижении температуры в субстратах до 30—35° на 'поверхность их насыпали почвогрунт слоем 3—7 см и высаживали рассаду огурца. На субстраты из опилок и коры почву не насыпали.

Методика изучения микроклимата, наблюдений за растениями

нанализов

Изучение микроклимата проводилось но методике ЛФИ (В. Л. Колясева, 'Г. Е. Пащенко, О. Д. Рожаиская, 1960 г.). Для измерении температуры воздуха использовали электрический потенциометр (тип ЭПП-09МЗ), срочные, максимальные н минимальные ртутные термометры, суточные п недельные термографы; температуру 'почвы определяли термометрами Савинова и почвенными '10-точечньши электротермом етра-мн ЛФИ; относительную влажность воздуха фиксировали недельными гигрографами н дистанционными электропсихрометра ми (тип ЭПР), Влажность почвы н субстратов определяли один раз в неделю весовым методом. Для измерении суммарной, рассеянной и отраженной радиации использовали универсальный пиранометр М-80 и походный-а льбедометр в паре с электролитическим интегратором (тип X 603). Расчет теплозых потоков в почве проводили согласно «Методическим указаниям по производству градиентных наблюдений и расчету составляющих теплового баланса» (1964 г.).

Биометрические измерения и фенологические наблюдения проводились согласно «Методике физиологических исследований в овощеводстве и бахчеводстве» (1970 г.). Объем корневой системы, общую и рабочую поверхность корней определяли но -методу Д. Л. Сабинина и И. И. 'Колосова (1962 г.), чистую-продуктивность фотосинтеза — по Л. Л. Ннчнпоровичу (1955, 1961 гг.). Взятие и учет пасоки растений — но методу Л. Я. 'Кащеева (1967 г.).

Содержание элементов минерального питания в листьях, стеблях н плодах огурца определялось в основные фазы развития растений (К. Е. Гинзбург, Г. М. Щеглова, 1960 г.). Агрохимический состав н основные водно-физические свойства почвогруптов и искусственных субстратов изучались методами,' изложенными в книгах «Агрохимические методы исследования почв» (1960 г.) и «Методические указания по организации агрохимических обследований в овощеводстве защищен-

яого грунта», часть I, II (1973 г.). Учет степени засоления почвогрунтов проводился согласно «Методическим рекомендациям по мелиорации солонцов и учету засоленных почв» ('1970 г.). Статистическая обработка и оценка экспериментальных данных -проведена методом дисперсионного анализа. Экономический анализ выполнен на основе учета фактических эа-трат.труда и средств.

Условия проведения опытов .

Почвы опытных участков. 1969 г, — мерзлотно-таежные, палевые с признаками солонцеватости верхних горизонтов и карбонатностыо нижних; 1970 г. — палевые, осолоделые, сред-несу глин истые; 1971—>1973 гг.—луговочерноземные. Характерная особенность почв—сравнительно невысокое содержание гумуса—3,4—14,25%,, рН солевой вытяжки—6,8—8,3, емкость поглощения—22,85—48,05 мг-экв, слабая или средняя степень засоления. Содержание основных элементов (в мгна ЮОд-воз-душно-сухой почвы) колебалось по годам в следующих пределах; N — 20—86 мг, Р205 — 31—84 мг, 'К20 — 50,3—121 г. При подготовке почвы весной под вспашку вносилось 10 кг/м2 полуперепревшего бесподстплочного навоза.

Погодные условия, и микроклимат пленочных теплиц в течение 5 лет проведения исследований значительно колебались. Наименее благоприятными они »были в 1969—1970 гг., особенно веемой и в начале лета. В эти годы наблюдались самая низкая температура почвы, особенно значительные понижения температуры воздуха в ночные часы. Продолжительность солнечного сияния была наименьшей в 1970 г. и составила лишь 80% от нормы./1971 год был наиболее благоприятным по погодным условиям весенне-летнего сезона. Температурные условия 1972 г. ■были в целом ниже средиемноголетних, а в 1973 г.—близкими к норме.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В первой главе приводится характеристика климатических н почвенных особенностей овощеводства в специфических условиях Центральной Якутии. Критически анализируется отечественная и зарубежная литература по методам тепловой мелиорации мерзлотных 'поЧ'В и создания.высокоплодородных тепличных субстратов. Дается оценка современного состояния рассматриваемой, проблемы, обоснование цели и задач исследований.

Глава.вторая1 освещает методику и условия проведения исследований.

В третьей, главе показано» что изучавшиеся способы улуч-

шення теплового режима почвы существенно изменяют условия воздушной'и почвенной среды в пленочных теплицах, оказывая положительное влияние на продуктивность огурца.

I. Влияние мульчирования и теплоизоляционных экранов на тепловой режим почвы и воздуха в пленочных теплицах

Наблюдения за изменением температуры, глубины и скорости оттаивания 'почвы в пленочных теплицах показали, что наиболее интенсивно разогрев почвы происходит при мульчировании ее свегопрозрачными пленками, медленнее — черной, еще медленнее — без мульчирования. Температура почвы на глубине 10 см !лри мульчировании свегопрозрачной пленкой к моменту высадки растений огурца была в среднем на 4,8°, а при мульчировании черной пленкой на 2,5° выше, чем в варианте без мульчирования. Теплоаккумулирующая способность мульчирующих пленок снижалась, когда начиналось затенение мульчи надземной массой растений, что, как правило, наблюдалось через 1—-1,5 месяца после высадки растений. Мульчирующие пленки не только повышали температуру почвы весной и в начале лета, но и температуру 'Приземного воздуха в теплице: прозрачная пленка — на 7° днем и 3—3,5° мочью, черная пленка — на 10—1Г днем н на. 1,5° ночью. При уменьшении толщины -мульчирующих пленок со 120 до 60 мк их тепловая эффективность повышалась. Устройство в почве теплоизоляционных экранов из пенопласта и древесной коры способствовало более раннему '{на 2—6 дней) оттаиванию почвогрунта над ними. К моменту высадки растений превышение температуры почвы в слое 0—20 см по сравнению с контролем в среднем составляло в варианте с экраном из коры 2,5°, в париантс с экраном из ■■пенопласта 4,6°, а при совместном примсненин мульчирования пленкой и экрана из коры 6°.

Значительное улучшение теплового режима почвы и "воздуха в теплицах при мульчировании свегопрозрачными пленками происходит благодаря повышению в '1,5—2 раза теплового потока, направленного в почву в дневной период и из почвы в ночные часы. Экраны пз коры и 'пенопласта значительно сокращают теплопотокн и 'потерн тепла в нижние, отсеченные от-почвенного слоя, мерзлые подпочвенные горизонты.

При совместном применении мульчирования пленкой и экрана из коры наблюдается не только наибольшая аккумуляция тепла в почве в дневное время, но и в 3 -раза возрастает отдача тепла .почвой в приземный слой воздуха, что в первые 3—4 недели после посадки растений повышает в теплице температуру воздуха 'на высоте 50 см на 3,5—4° днем и на 2,5° ночью.

Опытами 1969 г. установлено, что экраны из угольного шла-

ка, мха-сфагнума и древесных опилок в связи с высокой, их влага ем костью обладают лишь краткосрочным тепломелио-ративным эффектом, поэтому из дальнейших опытов они были исключены.

2. Изменение некоторых физических <и химических свойств почвы в связи с применением мульчирования и экранов

Наблюдениями установлено, что мульчирование пленкой в 1,2 раза уменьшало уплотнение и в 1,6 раза повышало аэрацию почвы, -способствовало сохранению ее структуры, в 1,5 раза повышая в ней содержание наиболее ценных почвенных частиц (размером 1—5 мм);

Благодаря сокращению испарения с поверхности почвы, мульчирование ■плойкой способствовало также сохранению влаги в корнеобитаемом слое в среднем на 15%. Повышение теплового режима и биологической активности лоч'вы в вариантах с применением мульчирования и экранов повышало в ней содержание нитратного азота в первые 1—1,5 месяца вегетации в 1,8—2,2 раза и на 25% сокращало вымывание в подпочвенные горизонты подвижных соединений фосфора и калия.

3. Влияние мульчировання пленкамн и теплоизоляционных экранов на рост, развите й урожайность огурца: в пленочных теплицах!

Наблюдения показали, что изучавшиеся способы улучшения теплового режима почвы оказывают, существенное влияние на рост, развитие и 'Продуктивность огурца (та-бл, 1).

Таблица 1

Влияние мульчирования пленкой н теплоизоляционных экранов на рост развитие и продуктивность огурца в пленочных теплицах (массовое цветение, 19;0—1971 гг.)

Вариант С) ± и п и аМ ов* г; О & С С Я Длина главного стебля, сн В среднем на одно растение, шт. м в О ®

¡1 о о . ж о о о та в;-. ¡5 » « 2 и £ 1 а- •я ■ о <ч ■ ■■ К а ез -

Без мульчирования и экрана , . 41,1 90 4,2: 2.7 2.3 1,6

Мульчирование свегопрозрачной 130 6.6 5.1 5,2

полиэтиленовой пленкой . . . 59,0 2,45

Экран из коры......... 41,0 105 4,8 3,4 4,2 1.87

Экран из пенопласта*..... 55,7 120 6.6 3,8 4,6 2,37

Мульчирование пленкой +экран из 50,0 6,7 4.3 4,9 1,97

130

. * Данные 1971 г, 8 .

Из таблицы 1 видно, что огуречные растения в период массового цветения в вариантах с мульчированием, экраном из пенопласта, а также в варианте с совместным "применением ■мульчирования и экрана из коры значительно превосходили таковые в контрольном варианте по площади ассимиляционного аппарата (в 1,2—1,4 раза), темпам прироста основного стебля-{в 1,3—1,4' раза), ветвлению (в 1,5 раза), формированию женских цветков и завязей (в 1,4—2,2 раза). Чистая продуктивность фотосинтеза (ЧПФ) растений в этих вариантах была на 23—53% выше, они на 4—7 дней раньше вступали в фазу цветения и плодоношения. Аналогичная закономерность наблюдалась и в другие годы исследований по основным фазам роста и развития растений.

Изучавшиеся способы теплового режима почвы оказали значительное влияние на урожай огурца в -пленочных, теп лицах (табл.2).

Таблица 2

Влияние мульчирования и экранов на урожайность огурца в пленочных теплицах (среднее за 1969—1972 гг.)

Вариант Урожайность

ранняя, на 1/У111 общая

кг/м1 % К контролю кг/м2 % к чонтролю

Без мульчирования и экрана (кон-

троль) .......... 5.06 100 11,55 100

Мульчирование прозрачной плен*

кой............ 6.74 133,2 14,93 129,5

Экран из пенопласта *..... 9,7о 166,1 16,23 159,1

Экран из коры ...... , 6.03 111.0 13.32 106,8

Мульчирование пленкой+экран из

коры**......... . 7,33 135.7 15.07" 120,в

* Данные за 1971 — 1972 гг.;

** Данные за 1969—1971 гг.

1969 г. —точность опита 3,1%. НСР« — 0.9 кг/мг; 1970 г. —точность опыта 4.5%, НСРот— 1,35 кг/м*; 1971 • г.—• точность опыта 4,1%; НСРМ — 1,21 кг/мг; 1972 г. —точность опыта 0,97^, НСРо* — 0.35 кг/мг.

В среднем за 4 года исследований урожайность в ранние сроки (до 1/УШ) была выше по сравнению с контролем' при мульчировании прозрачной пленкой на 33,2%, в варианте с экраном из пенопласта—на 66,1% и при совместном применении мульчирования и экрана из коры—на 35,7%. Общая урожайность в этих же вариантах была выше, чем в контроле, соответственно на 29,5; 59,1 и 20,8%. Прибавка раннего уро-

жая в варианте с экраном из коры, был а. ниже и составила в среднем 11%. Различия по общей урожайности между этим вариантом н контролем недостоверны.

В четвертой главе показано, что замена почвенных грунтоз искусственными субстратами существенно улучшает тепловой режим корнеобнтаемой зоны - и минеральное питание огурца в пленочных теплинах, что позволяет значительно повысить его продуктивность.

1. Тепловая эффективность искусственных субстратов

Опытами по изучению влияния различных доз азота (1500, 600, 300 г д. в. на 100 -кг воздушно-сухой массы) на тепловую эффективность субстратов было установлено, что внесение повышенной дозы (1500) при подготовке соломенного субстратт значительно повышало интенсивность сто разогрева. Спустя 2 недели после начала опыта температура субстрата в этом, варианте составляла 32®, она была выше соответственно на 8 и 12°, чем при внесении 600 и 300 г азота, и на 16° выше, чем в контроле. 'В-первые 2 месяца.вегетации температура корнеобнтаемой зоны: повышалась в среднем: на субстрате из соломы-и тростника — па 8—9°, опилках — на 3—4°, коре — на 1,5—2,5° по отношению к температуре почвы.. Интенсивный разогрев субстратов способствовал и 'повышению температуры воздуха в теплицах: в первый -месяц вегетации па субстратах из соломы и тростника оно составило в среднем 4°, а на субстратах нз опилок и коры — 2°.

2. Водный режим, динамика питательных.веществ, и особенности минерального питания огурца

на искусственных-субстратах

Результаты изучения водного режима показали, что общий расход воды в период от посадки п. до конца ■вегетации растений «а субстратах из коры, соломы и опилок был соответст-• венпо в 2,1: 1.5 и 1,8 ^раза выше, чем на чгочвогрунте, что объясняется промывным режимом субстратов, т. е..нх высокой инфильтрацией, обусловленной высокой скважностью,, интенсивным испарением с поверхности субстратов и трансп и рацией растений при высокой напряженности солнечной радиации в условиях Центральной Якутии'(табл. 3).

Несмотря па то, что растения огурца на искусственных субстратах имеют более высокую транснирацию, чем на точве, они экономичнее расходуют воду, о чем свидетельствуют показатели тра-нспирашюнного коэффициента и продуктивности транспнрацпи в этих вариантах.

Продуктивность ^ н водопотребление огуриа в зависимости отвырашивании на различные субстратах (Гибрид Р( .Майский, период вегетации 80 диеЛ)

Субстрат Продуктам ость одного растения иг « с 5 у 5 (- п и С-3 Д О 2 Й п и П 1 ~ ^ (,, «а и Я» § г й г, в 5 д о 5 = 01 1-¿?5 £ * ^ 1-» о £ о . в к р- г 0 5 п § ".у 5 Ц <~ * -в л —

«V 5 « Й 2 ^ П. и л апчь V Й В * о 3? . К ^ л 5 ч К О = к о 3 3 ^ н и ю а О

Почв о грунт Солома Опилки Кора 4.8 6,44 6,0 5,4 185,4 260,2 280.0 287,3 122 140 •148 163 657 540 528 568 1.52 1,57 1.89 1,78 31.2 .27,9 •33,3 42,6

В связи с высокой инфильтрацией воды через искусственные субстраты режим1 орошения при культуре огурца на них ' должен строиться на частых поливах сравнительно малыми нормами, что позволит уменьшить расход воды на 7,5—10,5%, Изучение режима-минерального питания огурца показало, что в связи со значительной миграцией питательных -веществ (МРК) за пределы корнеобитаемой зоны их вымывание соответственно составляет: на субстратах из коры -15,5; 25,4 и 20,4%; из опилок —29,5; 17,6 и 11,3%; 1гз соломы —36; 14,7 и 9,8%, а из -почвогрунта— 16; 7,8 и 11,9%. Вместе с тем коэффициент использования азота на субстратах из опилок н коры в 2,2—2,6 раза, а на субстрате из соломы в '1,5 раза ниже, чем из почвы, что объясняется связыванием значительного количества азота на этих субстратах с поглощающим комплексом и его участием в процессе разложения органического вещества. В обогреваемых теплицах, где тепловой режим не лимитирован для 'предотвращения вымывания питательных веществ; целесообразно еннжение доз внесения минеральных удобрений при основной, заправке субстратов на величину миграции отдельных-питательных веществ за пределы корне* обитаемой зоны (на 37% — азота, 13%—фосфора и 20% — калия), что подтверждено 'производственными опытами Якутского НИИСХ в 1974—1975 гг. в обогреваемых теплицах совхоза «Якутский».

Изучение особенностей минерального питания огурца на искусственных субстратах при внесении одинакового количества шгтательных веществ показало, что интенсивность выноса МРК, Са и Мр растениями из них в среднем на 20% выше, чем из 'почвы, что оказывает существенное влияние на увеличение биомассы надземных органов, в том числе и плодов.

3. Влияние искусственных субстратов на формирование ассимиляционного аппарата, корневой системы . и продуктивность огурца в пленочных-теплицах

Растення-огурца.при вырашивании-на искусствен и ых субстратах по сравнению с культурой на почве формируют, как правило, более мощный ассимиляционный аппарат, обладают более интенсивным ростом основного стебля и ветвлением (б 1,2—1,8 раза), имеют больше женских цветков и завязей (на 20—60%), развивают значительно более мощную корневую систему и обладают-повышенной продуктивностью фотосинтеза (табл. -1)*

Т а б л к ц а 4

Формирование ассимиляционного аппарата корневой системы' и продуктивность огурца на искусственных субстратах (1971 г.)

* Вегетационный опыт, начало цветения Лабораторий-полевой опыт, начало плодоношения

Субстрат к > CL. Адсорбирующая поверхность корней, дм' X = Sv о g'. ta t-i В.. ^ Ч а К * g а о g • 10 Г, •= S.' É- г? о «4 il П s PIN

Я"-ч «э - ё ° F О о (j te л 3 1 Е & ю 2*5 s g g g с * a Ci Я tr И и = о О et i: " Сой ^ si « (О зз * 3 g X п ■ETo S ' a 1 ê ч о =r g-2

о Б. d ë = Si С JÎ <j s;

Почвогрунт..... Опилки....... Кора....... Тростннк...... 16.7 16,5 30,7 26,2 1646 5869 8554 7996 823 2934 4277 3998 90,5 102.4 116,2 100.5 103,0 9.2 17,0 12,0 11,0 14,0 3.6 5,4 6,0 4,3 5,0 2,39 3,66 3,49: 3.31

В среднем за 3 года исследований ранняя урожайность огурца при выращивании wa субстратах из соломы и опилок в первый год их использования была выше, чем'при 'выращп* вании на почве, соответственно на 35,8 и 22,6%. Повышение общей урожайности огурца составило на субстрате из соломы 15,2% и из опилок — 14,7,% (табл. 5).

Повышение урожайности огурца на субстратах из коры и тростника в среднем за два года соответственно составило: ранней 16,2 и 51,5%, общей 10,4 и 23,6%. Урожайность огурца на всех изученных субстратах во второй и третий год- их использования не только не снижалась, а в ряде случаев да-желювышадась.

В пятойглаве дан анализ экономической эффективности и

Урожайность огурца в пленочных теплицах на искусственных субстратах ■

Урожайность

Субстрат ранняя на 1/УШ обшая

% к контролю % к контролю

кг/м3 кг/м!

Среднее за 1970— -1972 гг.

Почвогрунт (контроль) Опилки...... 5,47 7,43 6.71 100 133.8 122,6 14.42 16.61 16,45 100 115,2 114,7

Среднее за 1971— 1972 гг..

Почвогрунт (контроль) Кора....... Тростин к...... ..... 3,18 6.02 7,85 100 116.2 151,5 12,5 13.8 15,46 100 110,4 123.6

1970 г. —точность опыта 3,9%, НСР« —0,62 кг/м'; 1971 г. —точность опыта 2,25%, НСР« —0,92 кг/м*; 1972 г.—точность опита 0,32%, НСРсь— 0.15 кг/м5.

организационной приемлемости изученных способов улучшения теплового режима почвы-и искусственных субстратов при культуре огурца в пленочных теплинах -по результатам экспериментальных исследований, производственного испытании и внедрения.

Производственная проверка и внедрение результатов «исследований

Производственное испытание и внедрение изученных способов улучшения теплового режима почвы и искусственных субстратов полностью'подтвердили полученные в наших опытах данные об их высокой агршкономической эффективности (табл. 6).

Наиболее рентабельным и доступным способом тепловой мелиорации почвы является мульчирование свегопрозрачной пленкой. Из искусственных субстратов самый высокий доход • и наименьшую себестоимость продукции обеспечивают пр;1 культуре огурца субстраты из тростника и опилок. Дополнительные затраты, связанные с их применением, окупаются л первый же год. Общий экономический эффект от внедрения в совхозе «Якутский» изученных способов улучшения теплово-

. Результаты производственного испытания и внедрения культуры огурца в пленочных теплицах совхоза «Якутский» (1971—1973 гг.)

Вариант Урожайность, кг/м1 Себестоимость продукции, руб./кг Чисти ñ доход с 1 и\ руб. Уровен! рентабельно сти, %

ранняя, на I/VIII общая

Способы улучшения теплового режима почвы, площадь 5400 и2

Без мульчирования , . . ' 5,83 10.96 1.27 3,76 25,7

Мульчирование . . . . 7,36 13,51 1.11 8.37 56,6

Без экрана *..... 5.8 10.2 1 22 4,16 31,7

Экран из коры * . . . 8.8 12,65 1*04 6,85 51,7

Экран из пенопласта * 9,7 16,3 1,21 7,23 39,7

Субстраты, площадь 11 200 и1

Поч во грунт Солома . . Тростник , Опилки . . Кора . . .

10,59 1,43 3,17 23,1

4,72 13.05 1,24 7,86 47,5

4,83 13,94 1,03 9,61 65.0

4 67 13,61 1,18 8,54 54,0

4,23 13.03 1.17 7,77 51,0

* Данные за 1971—1972 гг.

го режима почпы и искусственных субстратов -при 'выращивании огурца в пленочных теплицах на площади 10,5 тыс. м2 составил 82 тыс. рублей.

Выводы ''

1. В экстремальных природно-климатических условиях Центральной Якутии, характеризующихся повсеместным -распространением вечной мерзлоты, значительным засолением и низким плодородием почв, продуктивность культуры огурца в пленочных теплинах, не имеющих ^почвенного обогрева, можно значительно повысить путем мульчирования поверхности почвы полимерными пленками, устройства под почвой теплоизоляционного экрана из материалов с низкой теплопроводностью, применения искусственных субстратов из соломы, тростника, опилок и коры.

2. Мульчирование почвы свегопрозрачной пленкой за счет увеличения аккумуляции в ¡почве тепла солнечной радиации и значительного сокращения его затратна испарение повышает п первые I—1,5 месяца температуру корнеобнтаемого слоя почвы на 3—4" и температуру воздуха в теплицах днем на 7е

и ночыо на 2,5—3,5", способствует сбережению почвенной влаги, сохраняет структуру, уменьшает уплотнение и повышает степень аэрации почвы в 1,6 раза, увеличивает содержание в почве нитратного азота.

3. Устройство под почвой теплоизоляционного экрана hj древесной: коры и особытю пенопласта способствует резкому сокращению тепловых потоков и подпочвенные мерзлотные горизонты, что значительно ускоряет оттаивание и прогрев отсеченного от мерзлоты деятельного слоя почвы, иоиышая ого температуру на 2—1°. Наибольший тепловой эффект достигается при совместном ■применении мульчирования пленкой и теплоизоляционного экрана.

4. Применение в пленочных теплицах мульчирования пленкой и теплоизоляционных экранов значительно-повышает темпы роста и развития огурца, способствует формированию более мощного ассимиляционного аппарата и увеличению чистой продуктивности фотосинтеза растений в 1,2—1,5 раза, ускоряет плодоношение и повышает урожай. Прибавка раннего « общего урожая соответственно составляет: при мульчировании пленкой—33,2 и 29,5%, при использовании экрана из коры— 11 и 6,8%, при устройстве экрана из пенопласта —66,1 и 59,1% и при ч;озместном чирименении мульчирования пленкой и экрана из коры — 35,7 и 20,8%, Эти способы улучшения теплового режима почвы имеют вы-сокую экономическую эффективность, повышая при выращивании огурца в пленочных теплицах чистый доход в 1,6—2,2 раза. Наиболее рентабельным является мульчирование поч-аы пленкой.

5. Применение искусственных субстратов из соломы, трост* ннка, опилок и древесной коры значительно улучшает тепловой режим в пленочных теплицах. Наибольший тепловой эффект достигается ирн внесении на 100 кг воздушно-сухого субстрата 1500 г азота. При этом температура кор необитаем ой зоны на субстратах повышается в первые 1—1,5 месяиа их использования на 2,5—9,0% и в последующий период на 2—6°, температура воздуха в теплицах возрастает на 2— Наибольшим выделением тепла отличаются субстраты из соломы к тростника, наименьшим —субстрат из коры.

6. При культуре огурца на искусственных субстратах значительно улучшается режим минерального питания, на 19,4— 22,4% повышается интенсивность выноса растениями азота, фосфора и калия; в 1,40—1,55 раза увеличивается накопление их биомассы. Растения на искусственных субстратах более экономно, чем на почве,: расходуют воду, сокращая на 14— 20% тралсинранионный коэффициент л увеличивая и среднем на 13,5% продуктивность трансипрашпг.

7. Искусственные субстраты оказывают существенное но* ложительное влияние на процессы роста и развития огурца и

пленбчных теплицах, увеличивая площадь ассимиляционного аппарата, общую и рабочую поглощаемую поверхность корневой системы, повышая чистую продуктивность фотосинтеза, формирование женских цветков и завязей, ускоряя начало плодоношения па 4—7 дней.

8;- Проведенные исследования, производственная проверка н внедрение показали, что урожайность н экономическая эффективность'выращивания огурца на искусственных субстратах значительно выше, чем на почве. Наибольшую прибавку раннего (23—5Г%) и общего (15—32%) урожая обеспечивают субстраты .из соломы и тростника. Эффектшшость выращивания огурца на искусственных субстратах во 2-й и 3-й годы их использования не снижаются.

РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ

1. В условиях вечной мерзлоты-для улучшения теплового режима, почвы в пленочных теплицах, не имеющих почвенного обогрева, при массовой посадке огурца- (в Центральной Якутии в середш!е мая) необходимо применять:

а) предпосадочное (за 10—12 дней до посадки) и после-посадочное (в течение 1,5—2 месяце«) мульчирование поверхности почвы светопрозграчной полиэтиленовой иленкой толщиной не более 60—80 микрон;

б) теплоизоляционный экран, устраиваемый непосредственно под -почвогрунтом (на глубине 25—30 см) из материала с низкой теплопроводностью и влагоем костью; пенопласта слоем 5 см или древесной коры 10—15 см.

2. При отсутствии в хозяйстве ■высокоеодородпых и незаселенных -почв для; выращивания огурца в пленочных теплицах следует применять искусственные субстраты из тростниковой и соломенной 'резки, древесных опилок или коры лиственницы, дробленой до чщетнц размером 0,5—1,0 см. Замену искусственных субстратов на новые в условиях Якутии необходимо производить один раз-в 3—4 года.

3. С целью достижения.наибольшего теплового эффекта и улучшения теплового режима в необогреваемых пленочных теплицах -следует использовать субстраты из тростника или соломы при внесении в период пх подготовки 1500 г азота на 100 кг воздушно-сухой массы..

4. Для уменьшения расхода удобрений и загрязнения окружающей среды'В-результате миграции солей за пределы кор-необитаемой зоны в обогреваемых теплинах, где тепловой режим не является лимитирующим фактором, дозу внесения азота необходимо уменьшать на субстратах пз соломы и тростинка—до 960 г, на субстратах из опилок — до 1000 г и на суб-

стратах ¡13 коры—до 820 г в расчете на 10б кг воздушно-сухого субстрата.

Работы, опубликованные по теме диссертации

1. Эффективность тепловой мелиорации при выращивании огурца в пленочных иеобогреваемых теплицах. «Доклады ТСХЛ», выи. 173, 1972 г.

2. Культура огурца в пленочных теплинах на искусственных субстратах. «Доклады ТСХЛ», 'вып. 186, 1972 г.

3. К вопросу тепловой мелиорации почвы при культуре огурца в пленочных теплицах. «Сельскохозяйственная наука к 50-летню образования Як.АССР» (тезисы докладов научной конференции, посвященной 50-летшо образования Як.АССР), Якутск, 1972 г.

4. Пленочные теплицы в овощеводстве Восточной Сибири {'На примере Центральной Якутии). Сб. «Пластмассы в сельском хозяйстве» (материалы V Международного коллоквиума в Будапеште 5—11 июня 1972 г.). Будапешт, 1974 г. (га соавторстве).

5. Опыт эксплуатации пленочных сооружений в Центральной Якутии. Сб. «Опыт применения полимерных материалов в сельском хозяйстве». М., «Колос», 1974 г. (>в соавторстве).

6. Технология выращивания ранних овощей и рассады в пленочных теплицах в Восточной Сибири. Сб. «Основы промышленного производства овошей и -рассады в защищенном грунте Нечерноземной зоны и Северо-Востока», М., 1976 г. (в соавторстве).

7. Рекомендации по выращиванию овощей и рассады в пленочных теплицах Якутской ЛССР, Якутск 1976 т. (в соавторстве).

Объем 1<Л п. л.

Заказ 373.

Тираж 100

Типография Московской с.-х. академик им. 1С Л, Тимирязева 127550, Москва И-550, Тимирязевская ул., 44