Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

ВЛИЯНИЕ УРОВНЯ И РЕЖИМОВ МИНЕРАЛЬНОГО ПИТАНИЯ НА УРОЖАЙ И КАЧЕСТВО ТОМАТОВ И ОГУРЦА В УСЛОВИЯХ ГИДРОПОНИКИ

ВАК РФ 06.01.04, Агрохимия

Автореферат диссертации по теме "ВЛИЯНИЕ УРОВНЯ И РЕЖИМОВ МИНЕРАЛЬНОГО ПИТАНИЯ НА УРОЖАЙ И КАЧЕСТВО ТОМАТОВ И ОГУРЦА В УСЛОВИЯХ ГИДРОПОНИКИ"

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА СССР

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

~и т~н У\у Н° правах рукописи

РЕУТОВА Светлана Федоровна

УДК - 635.64.: 631.816.35.

ВЛИЯНИЕ УРОВНЯ И РЕЖИМОВ МИНЕРАЛЬНОГО ПИТАНИЯ НА УРОЖАЙ И КАЧЕСТВО ТОМАТОВ И ОГУРЦА В УСЛОВИЯХ ГИДРОПОНИКИ

(Специальность 06.01.04 — агрохимия)

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

МОСКВА— 1984

VO :С $ IС /•/ С С I,

ОЛЛи /щ-а

Диссертация выполнена на кафедре агрономической и биологической химии Московской сельскохозяйственной академии имени К- А. Тимирязева.

Научный руководитель—доктор биологических наук, профессор Б. А. Ягодин.

Официальные оппоненты: доктор биологических наук, профессор 3. И. Журбицкий; кандидат биологических наук А. А. Собачкин.

Ведущее предприятие — Центральный институт агрохимического обслуживания (ЦИНАО).

Защита диссертации состоится «* » . лУллУлГг . .

1984 г. в «и » часов на заседании Специализированного совета Д 120.35.02 в Московской сельскохозяйственной академии им. К. А. Тимирязева. Адрес: 127550, г. Москва, ул. Тимирязевская, 49. Ученый совет ТСХА.

С диссертацией можно ознакомиться в ЦНБ ТСХА.

Автореферат разослан

Ученый секретарь Специализированного совета — доцент О]/

д^ЛлУУ--«Я. А. Дорожкина.

Актуальность работы. В Продовольственной программе", принятой на майском (1982 г.) Пленуме ЦК КПСС, поставлена задача — значительно увеличить производство овощей в защищенном грунте.

Решить проблему .круглогодичного снабжения населения свежими овощами позволяет разработка и внедрение в промышленное овощеводство перспективного способа выращивания овощей в малообъемных установках. Последнее время в практику овощеводства внедряются новые сорта и гибриды томатов и огурцов, потребляющие значительные количества элементов минерального питания. Получение высоких урожаев овощных культур в гидропонике тесно связано с обеспечением оптимальных условий их минерального питания и режима подачи питательного раствора для нормального функционирования корневой системы растений. Система минерального питания основывается на принципах поддержания определенной концентрации и соотношения питательных веществ в ере* де корнеобитания. На основании агрохимических анализов путем добавления соответствующих минеральных солей (корректировки питательного раствора) поддерживается заданный уровень питания. В перерывах между корректировками питательного раствора возникают перепады в его концентрации. Колебания .в концентрации питательного раствора возникают и в течение суток в связи с изменением поглощения и использования питательных веществ за короткие промежутки времени и неравномерностью потребления воды. Неравно -мерность поступления связана с потребностью растений, режимом освещения. и другими условиями внешней среды, временем суток и ритмами физиологических процессов растительного организма. В естественных условиях в корнеобитае-мой среде колебания в концентрации питательного раствора могут быть значительными при выращивании растений'в малом объеме корнеобитаемого слоя. Это явление определенным образом влияет на рост, развитие и урожай растений. Имеются сведения, что периодичность подачи питательного раствора может увеличить урожай растений (Н. С. Авдонин, 1941; Б. С. М'ошков, 1966; С. М. Пономарева, 1979), но данный вопрос изучен крдйн» недостаточно.......... <,

* ЦЕНТРАЛЬНАЯ _ *1 НАУЧНАЯ БИБЛИОТЕКА § Моск. сельскохоз. академии

Цель и задачи исследования. Целью работы явилось изучение влияния искусственно созданной периодичности минерального питания на урожай и качество томатов и огурца в гидропонике. В задачу исследований входило изучение следующих 'вопросов: 1) влияние временного исключения подачи питательного (раствора и замены его водой на рост, развитие и продуктивность выращиваемых культур; 2) влияние периодичности чередования подачи питательного раствора и воды на разных уровнях обеспеченности минеральными элементами на урожай томатов при выращивании их в условиях проточной и непроточной водной культуры; 3) потребление основных элементов минерального питания томатами и огурцами при различных условиях выращивалия; 4) изучение видовых и сортовых особенностей тепличных культур в опытных условиях.

Научная новизна. Показана возможность получения высоких урожаев томатов и огурцов при 'периодическом минеральном питании JJ условиях малообъемной проточной водной культуры (в экспериментах, приближенных к производственным условиям). Впервые показана возможность снижения нитратов в плодах томатов и огурцов ггрн периодическом исключении питательного раствора.

Практическая и теоретическая ценность работы. Результаты исследований позволили заключить, что в условиях гидропонного выращивания томатов и огурцов периодическое исключение питательного раствора и замена его водой весьма перспективны, так как позволяют повысить продуктивность этих .культур. Полученные данные могут использоваться при разработке системы питания изученных овощных культур при выращивании их в условиях гидропоники. Проведенные исследования расширяют теоретические представления по режиму питания овощных культур.

Апробация работы. Результаты исследований докладывались на научных конференциях в ТСХЛ в 1981 н 1982 гг. и а Пущине» на Оке н 1982 г.

Объем работы. Диссертация изложена на 128 страницах машинописного текста, состоит из введения, 8 глав, выводов и приложения, содержит 45 таблиц, 16 рисунков, 21 таблицу в 'приложении. Список литературы включает 283 наименования, в том числе 69 иностранных.

Условия и методика проведения исследований

Исследования по влиянию периодичности минерального 'питания на продуктивность томатов и огурца проводились в вегетационном домике Агрохимической опытной станции имени Д. Н. Прянишникова и в зимней блочной теплице Овощ-

ной опытной станции 'имени В. И. Эдельштейна. В качестве объекта исследования были выбраны следующие сорта и гибриды: «Белый налив 241»—раннеспелые детерминантные томаты, «Ревермун» и К «Карлсон» — индетерминантные гибриды. Для культуры огурца был взят гифид л«Московский тепличный». В опытах использовалась питательная смесь 3. И. Журбицкого (1968), которая предусматривает усиле-ние'питания определенным макроэлементом в зависимости от фазы развития растения (табл. 1). В тепличном опыте использовалась питательная смесь Гейслера: КИ4К03—160, КШ3 —1000, суперфосфат простой — 750, М§Б04-7И20 — 500 мг на литр питательного раствсра. В питательную смесь микроэлементы добавлялись в следующих количествах:

Элемент Норма (мг/л) Форма

соединения

Бе 2,0 Хелат ЭДТА

Мп 1,0 Мп80,

Си . 0,1- Си803-5 И 20

7.п 0,1 2п80,-7И20

В 2,0 И3В03

Мо 0,023 (МИ^Мо^г-ШЮ

Со 0,002 Со8Су7И20

Опыты в водной культуре проводились в 5-литровых пластмассовых сосудах. В (каждый сосуд .высаживали по 1 расте-

Таблица 1

Составы питательных смесей для томатов по периодам вегетации

Фаза развития Соотношение, .% Количес тво соли (мг/л)

Л Сч Ы О О 2 еч о и О О

Бутонизация 60 12 28 283 40 230 '123 96

Распускание

50-ги % цветков

первой кисти 60 ,12 23 425 69 345 204 144

Цветение следую-

щих кистей 60 14 20 303 73 503 41 140

До налива плодоз

на 3-х кистях да 14 20 401 97 674 54 186

Созревание на пер-

вой-третьей кистях 54 21 22 445 184 302 346 198

Для «предотвраще-

ния вегетативного

роста 42 22 36 515 126 ССО 824 247

нию томата или огурца. Подача воздуха осуществлялась ot мембранного компрессора, каждые 2 часа подавался воздух в течение получаса.

Рассаду выращивали в перлитовом песке на 0,5 н смеси Кнопа. При проведении опытов в проточной водной культуре растения выращивали в ряде параллельных малообъемных желобов или полистироловых труб диаметром 200 мм. Питательный раствор подавался в начале желоба и самотеком стекал в приемник, откуда при помощи насоса возвращался в питающий резервуар. Периодичность в минеральном питании создавали следующим образом: растения сутки находились на питательном растворе, а сутки на воде. Кроме того, изучали эффективность ночного и дневного питания. В этом случае растения находились на питательном растворе с 8.00 до 20.00 часов, а с 20.00 до 8.00 — на воде (дневное питание) или с 8.00 до 20.00 часов на воде, а с 20.00 до 8.00 часов— на питательном растворе (ночное питание). Контролем служили растения, постоянно находящиеся на питательном растворе. Смена питательного раствдра на воду и воды на питательный раствор осуществлялась в течение всего вегетационного сезона. рН питательного раствора поддерживали на уровне 6,0—6,5. Биологическая нагрузка на растение томатов индетерминантного гибрида F) «Ревермун» 4 кисти, в тепличном опыте у индетерминантного гибрида Fi «Карлсон»— 10 кистей. В растениях определяли содержание общего азота микрометодом Кьельдаля, фосфора — по Труогу-Мей-еру, калия методом пламенной фотометрии, кальция и магния на атомно-абсорбционном спектрофотометре. Красные плоды томатов анализировали на содержание аскорбиновой кислоты по Мурри (Л. В. Петербургский, 1968), Сахаров — ускоренным полумнкрометодом (Б. П. Плешков, 1976) и нитратов — с помощью ионселективного электрода (Mervish, Wallcave, Eagen, 1972). Математическую обработку проводили методом дисперсионного анализа (Н. Л. Плохинский, 1960; Б. Л. Доспехов, 1979).

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Влияние периодичности минерального питания на урожай и качество томатов и огурца при выращивании их в условиях проточной (И непроточной водной культуры

Результаты опытов показали, что периодичность минерального питания оказала существенное влияние на урожай томатов при выращивании их в условиях водной культуры в сосудах (табл. 2). При 12-часовом исключении питательного раствора и замене его водой днем или ночью масса плодов

увеличивается почти в два раза при соответствующем увеличении массы стеблей, листьев и ксрней. В случае периодического исключения питательного раствора получено увеличение отношения массы плодов к массе вегетативных органов, которое достигается получением более высокого урожая плодов.

Таблица 2

Влияние ночного и дневного периодического питания на урожай томатов Г, «Ревермун» в условиях непроточной водной культуры

(г/растешге)

Условия питания

п Я "

С—л

Постоянное питание......585

12 ч (8.00—20.00) — вода, 12 ч (20.03—8.00) питательный раствор..........„ . 1080

12 ч (8.00—т20.00) — питательный раствор, 12 ч (20.00—8.00) —

вода..........11020

ЫОРо&.........200

Прнб авка К

к контролю *t о к

И

г % (сухая масса) Г <- й э125

— 100 31,5 2,95 О 2,66

+'495 .'18S 62,1 4,5 3,06

+ 435 il74 44,0 9,3 4,1 FjXFT 3,44

В литературе имеются сведения о положительном влиянии искусственно созданной периодичности минерального питания на урожай некоторых сельскохозяйственных культур (Н. С. Авдонин, 1941; Б. С. Мошков, '1966; С. Л1. Пономарева, 1979). В известных нам работах влияние искусственно созданной периодичности в минеральном питании изучали в условиях водной культуры в сосудах, но выполнение данного приема очень трудоемко и трудно осуществимо.

В последнее время за рубежом в Англии (Cooper, 1974, 1975, 1978), в Болгарии (Miliev, 1977), а также в Италии и Греции получил широкое распространение метод питательной пленки (NFT), который позволяет одновременно обеспечить растения воздухом, водой и питательными веществами, Выращивая томаты и огурцы этим способом, можно получать шысокие урожаи этих культур. Нами было решено провести серию опытов по изучению влияния искусственно созданной периодичности минерального питания на продуктивность и некоторые качественные показатели томатов и огурца, выращивая их методом питательной пленки,

Результаты исследований показали, что при выращивании томатов и огурца данным способом можно получать достаточно высокие урожаи этих культур (табл. 3, 6). Периодическое питание растений приводило к существенному изменению структуры и величины урожая. Режим подачи питательного растзера через каждые 12 часов увеличивает урожай детер-минантного сорта «Белый налив 241» и индетерминантного гибрида «Ревермун». При суточном исключении питательного раствора урожай плодов зависел от климатических условии года проведения эксперимента. В годы с большим количеством света и тепла в период вегетации существенной прибавки не получено или даже наблюдалось снижение урожая плодов (табл.3). При периодическом исключении питательного раствера корневая система у растений развивается лучше, чем у контрольных. Периодическое (кратковременное исключение питательных веществ из /раствора изменяет характер и 'интенсивность роста корней. Считается, что изменение размера прироста корня при исключении питательного раствора и замене его водой связано с увеличением в нем числа взрослых «леток за счет более высокой интенсивности деления и растяжения меристематических клеток корня, когда растение находится на воде (С. Л1. Пономарева, 1979).

В условиях проточной водной .культуры нами изучалось влияние исключения подачи питательного раствора на урожай томатов днем, ночью и в течение суток.

Независимо от того, находились ли растения на воде днем или ночью, их рост и развитие проходили одинаково. Условия питания отразились на конечном урожае плодов томатов. Наивысший урожай получен при периодическом исключении питательного раствора на 12 часов в дневное время (табл. 4, 5). При периодическом 'питании по сравнению с контрольными растениями получена существенная прибавка плодов томатов.

При изучении влияния периодичности минерального питания на урожай огурца «Московский тепличный» в условиях проточной водной культуры показано, что голодание в течение суток приводит к недобору элементов минерального питания и снижению интенсивности синтетических процессов, в результате урожай достоверно снижается. Увеличение частоты подачи питательного раствора приводит к тому, что у растений развивается более мощная корневая система, масса которой превышает в 1,28 раза массу корней контрольных растений. Урожай плодов растений данного".варианта достоверно увеличивался т 1,25 раза по сравнению с контролем. Это говорит об улучшении условий для дальнейшей трансформации и участии в метаболизме поглощенных элементов минерального питания и об улучшении условий поступления элементов минерального питания в растение,

1200 г/Ъасте- Динамика поступления плодов (г/растение)

1000 600 •

600

. 400 200 J 0

1200 1000

600

6С0 1

4С0 200

0

1400 120С1 1000 600-6С0 4С0-200 О

I

22.7-27.7

Томаты "Белый налиа 241" .

г-У/Ш

28;7-2.6 ;' \Г 3.8-10.8: ТоматыР"Ревермун" {Г;;

77

V/,

V,

т

28.7-2.8

3.8-10.8

0гургц£" Московский тепличный

1 I

7/,

11.8-1^.8.

Дата,

77

т

11.8-17.8 18.8-23.8 Дата

ш

10.7-18.7 ,, -г . .19.7-2Е.7 26.7-2.8 3.8-9.8 Дата

Рис. 1

ш

Таблица 3

Влияние различных режимов питания в условиях проточной водной культуры на урожай и накопление сухого вещества в различных органах

томатов (г/растение)

Условия питания Плоды (сырая масса) Прибавка к контролю, г/% Стебли и листья (сухая масса) Прибавка к контролю, г/% Корни (сухая масса) Прибавка к контролю, г/% Огнош. пл./вегет. орг. (сыр. масса)

Белый налив 24' », 1981 г.

Постоянное питание .... 2035 -/100 60 —/100 40 -/100 3,72

Сутки пит-й р-р — сутки НгО . 1930 HI 25/94 47 —13/78 -2/80 4,26

12 ч (8.00—20,00) пит-й раствор -5/92

12 ч (20.00-8.00) ЩО . . 2370 +315/115 65 ill 4,25

НСРо,......... 150 6,8 1,0

J", «Ревермун», 1981 г.

Постоянное питание . , . . 3065 —/100 U10 —/100 '17 -/100 3,16

Сутки пит-й р-р — сутки Н20 . 2860 —25/93 101 —6/91 И2 -й/71 4,15

12 ч (8.00-20,00) пит-й раствор-

12 ч (20.00-8.00) Н20 . . 3840 +775/125 140 + 12/121 21 +4/123 4,09

НСР0,........: 122 .10 4

F! «Ревермун», 1983 г.

Постоянное питание .... 2350 -/100 92 —/10О 14 —/100 2,12

Сутки пит-й р-р — сутки Н20 . 2465 +115/105 78 -13/80 16 2,61

12 ч (8.ОО—20.00) пит-й раствор-

12 ч (30.00—8.00) Н20 . . .2585 +235/110 87 -5/95' 20 +6/143 2,56

НСРэг,......... •169 9,6 2,2

Таблица 4

Л\асса плодов и вегетативных органов томатов гибрида И! «Ревермун» при различных условиях питания (г/растение)

Прибавка к контролю,

Условия питания

Постоянное питание .... 2280 100 92 10 2,13

Сутки — питательный раствор,

сутки — вода...... 2293 — 93 11 2,32

12 ч (8.00—20.00) — питательный

раствор, 12 ч (20.00—8.00)—вода 2440 + 160 107 91 17 2,20

12 ч (3.00—20.00) — вода, 12 ч

(20.С0—8.00) — питательный

раствор ......... 2550 + 270 112 99 |14 2,17

ЫСРо&.......... 121 р4<Ит .1.6

1

Ы!

сухая масса

III

и ч ч

При периодическом исключении питательного раствора следует отметить явление увеличения соотношения товарной ♦к нетоварной части продукции у томатов и огурца независимо от способа гидропонного выращивания (табл. 2, 3, 4, 6).

Таблица 5

Влияние ночного и дневного периодического питания на продуктивность томатов И «Карлсон» в условиях теплицы (кг/м2)

Условия питания Плоды (сырая масса) Прибавка к контролю, Листья Стебли о

кг • %

(сухая масса) г/м2

10,05 ЮО 493 290 57

12 ч (8.00—20.00) — вода, 12 ч

(20 .СО—8.00) — питательный

11,81 + 1,76 4.18 448 230 55

12 ч (8.0О—20.00) — питательный

р-р, 12 ч (20.00—в.00) — вода . 11,04 +0,99 НЮ 440 275 55

ЫСР08 , . , 0,93

Условия минерального питания оказали влияние на рост и развитие растений. У контрольных растений наступление фенологических фаз задерживается на 3—4 дня в среднем по опытам, что приводит к ускорению созревания первых плодов

Таблица й

Масса плодов и вегетативных органов огурца Б, «Л\осковский тепличный» при различных условиях питания (проточная водная культура, г/растение)

Прибавка к р: га

контролю, ' а. ь* б§ «

Условия питания

^ " га , О го

у -т о % (сугая 03 масса)

Постоянное питание. . . . . Сутки — питательный раствор,

сутки — вода......

12 ч (8.00— 20.00) — питательный раствор, 12 ч (20.00—8.00) — вода.........

ИСРоз

3250 — 100 111 17 2,65

2510 —740 77 104 15 4,11

4000 + 750 .123 •140 19 3,46

265 £6 2

Таблица 7

.Масса плодов и вегетативных органов томатов «Ревермун» при различных уровнях питания (г/растенне)

Условия питания

Плоды (сырая масса)

Стебли и листья

Корни

(сухая масса)

Э 3 3. 2 во. ~ О а 3

О» О

Первый уровень минерального питания

Постоянное питание 2720 .107 14 2,61

Сутки — питательный раствор,

сутки — вода . . . . .'. 2925 108 2.76

12 ч (8.00—20.00) — питательный раствор, 12 ч (20.00—8.00) —

вода....................30.15 ' -108 14 2,79

Второй уровень минерального питания

Постоянное питание ....

Сутки — питательный раствор, сутки — вода . .ч ....

12 ч (8.00—20.00) — питательный раствор, 12 ч (20.00—8.00) — вода.........

НСР„5

3280 3545

3485 212

136

137

137 9,8

18 20

20 3,1

2,47 2,52

2,56

у опытных растений. При суточном исключении питательного раствора наблюдается более равномерное по сравнению с контролем поступление урожая спелых плодов томатов и огурцов. При увеличении частоты подачи питательного раствора через каждые 12 часов уже в первую неделю сбора плодов томатов «Ревермун» масса их превышала массу плодов первого и второго вариантов почти в 2 раза. Поступление плодов огурца «Московский тепличный» началось раньше на целую неделю в условиях периодического исключения питательного раствора (рис. 1). Таким образом, при периодическом питании можно получать более .раннюю продукцию, что важно для выращивания растений в условиях защищенного грунта.

Эффект от периодичности минерального питания при выращивании в сосудах зависел от нормы питательного раствора. Результаты исследований по влиянию искусственно созданной периодичности на урожай томатов в условиях проточной водной культуры на разных уровнях минерального питания

Таблица 8

Масса плодов и вегетативных органов томатов «Ревермун» при различных уровнях питания в условиях непроточной водной культуры

(г/растение)

Варианты опыта

Плоды (сырая масса)

Стебли и листья

Корни

(сухая масса)

О

Первый уровень минерального питания

Полная питательная смесь (без

микроэлементов) . ... 10,3 11,8 Полная питательная смесь (без

бора)....................14,9 3,2

Полная питательная смесь + Ы 440 69,4 9,3

Полная питательная смесь + Вз 11535 93,2 8,1

0,68 2,35

Второй уровень минерального питания

Полная питательная смесь (без

микроэлементов) .. 6,4 1,6

Полная питательная смесь (без

бора) ЦО-,7 2,3 2,03

Полная питательная смесь __ ы 1230 87,7 11,0

Полная питательная смесь + В2 2185 111,5 11.2 3,02

НСР05 * '123 12,2 2,3

показали, что повышение уровня обеспеченности элементами минерального питания в два раза по сравнению с нормальной смесью 3. И. Журбинкого увеличивает урожай плодов томатов гибрида «Ревермун» па 560 г с растения, или на 121%. Периодичность в минеральном питании увеличивает урожай плодов томатов как на первом, так и на втором уровне минерального питания. Эффект от периодического исключения питательного .раствора был практически одинаков на двух уровнях обеспеченности элементами минерального питания при выращивании томатов в условиях проточной водной культуры. Масса вегетативных органов увеличивалась только при значительном повышении уровня элементов минерального питания в питательном растворе.

Как известно при выращивании томатов особое значение пмеет обеспечение растении не только макроэломентами, но и микроэлементами, особенно отзывчивы томаты на обеспеченность бором. В условиях гидропоники нами изучалось влияние двух норм бора на урожай томатов. Бор вносили в питательную смесь в нерме 0,2 и 2,0 мг на литр питательного раствора на двух уровнях обеспеченности элементами минерального питания. Повышение нормы бора в 10 раз увеличивает урожай плодов томатов на 1 кг с растения как на первом, так и на втором уровне питания макроэлементами. Интересно, что повышение нормы бора не изменило массу корней, стеблей и листьев на первом уровне питания, а на втором уровне произошло увеличение массы стеблей и листьев' при увеличении нормы бора (табл. 8).

Повышение уровня обеспеченности элементами минерального питания увеличивает урожай плодов томатов от 650 г (варианты 4 и 8) до 790 г на растение (варианты 3 и 7). Повышение обеспеченности бором увеличивает урожай плодов томатов как на первом, так н на втором уровне питания макроэлементами (табл. 8).

Влияние периодичности минерального питания в условиях гидоопоники на химический состав томатов и огурца.

Представляло интерес изучить влияние периодического исключения питательного раствора на содержание и накопление' элементов минерального питания растениями томатов и огурца. Анализ растений на содержание основных элементов минерального питания показал, что в плодах томатов сорта «Белый налив 241» и гибрида «Ревермун» при 12-часовом режиме питания содержание азота и фосфора практически не отличается от содержания этих элементов у контрольных растений, а содержание магния и калия увеличивается. При суточном исключении питательного растзора содержание азота, фосфора, калия и кальция не отличается от содержания этих элементов у растений контрольного варианта, а содер-

п

Т а б л и ц а О

Влияние периодического питания на относительное содержание питательных веществ в растениях (% на сухое вещество)

Условия питания

N

Р*05

Постоянное питание . . . . Сутки—питательный р-р, сутки—

вода.........

12 ч , (8.00—20.00) — питательный раствор, 12 ч ((20.00—8.00) — вода . . .

К2о

Томаты «Белый налив 241»

1,25 2,54 1,17 2,75

2,ао 2,33

2.59

1,27

Томаты «Ревермун»

Постоянное питание . . . . Сутки — питательный р-р, сутки—

вода.........

•12 ч (8.00—20.00).—питательный раствор, 12 ч (20.00—8.00) — вода..........

2,33

2.55

2.56

1,30 1,29

1,40

3,04

£.67 2,89

3,00

Огурец Б! «Московский тепличный»

Постоянное питание . . . . . 3,05 Сутки — питательный р-р, сутки—

вода.........

12 ч (8.00—20.00) — питательный раствор, 12 ч ('20.00—8.00) — вода..........'.45

1,91 .1,85

2,29

2,79 2,89

3,26

Са

0,16 0,21

0,15

0,17 0,23

0,18

0,86 0,85

0,80

А1В

0,12 0,21

0,20

0,14 0,23

0,22

0,55 0,50

0,59

жание магния увеличивается почти в 1,5 раза. В плодах огурца содержание общего азота увеличивается у растений, постоянно находящихся на питательном растворе, а содержание белкового азота лрактически не изменяется в зависимости от режима подачи питательного раствора (табл. 9). В плодах содержание фосфора, калия, (кальция и магния, как правило, не изменяется.

При периодическом питании улучшается использование питательных веществ. Несмотря на то, что растения находились на питательном растворе в течение вегетационного сезона в два раза меньшее время, чем при постоянном питании, это не снизило содержания в -них элементов минерального питания. Установлено, что максимальное количество азота, фосфора и калия накапливается в 'Плодах, несколько меньше в стеблях, листьях и корнях растений томатов и огурца. Кальций и магний в большей степени накапливаются в стеблях и листьях и в меньшей степени в плодах. Анализ биоло-12

гического выноса позволяет сделать вывод, что при периодическом питании растения поглотили питательных веществ больше, чем в условиях непрерывного питания.

Наличие периодичности в поглощении ионов из питательного раствора отмечалось многими авторами (М. И. Домон-тович, А. И. Грошенков, 1929, 1930; Л. С. Качиони-Вальтер, 1935; И. И. Гунар, Е. Е. Крастина, Л. Е. Петров-Спиридонов, 1957; Р. И. Дубинина, 1978). Считается, что неравномерность поступления, возможно, связана с избытком поглощенных веществ. В результате такого перенасыщения процесс усвоения элементов минерального питания подвержен торможению, что ингибирует дальнейшее поступление питательных веществ (Н. С. Авдонин, 1941). Искусственно созданная периодичность в минеральном питании, видимо, снимает такое торможение и улучшает условия поглощения и усвоения поглощенных питательных элементов из [раствора в последующий

Влияние периодического питания на некоторые качественные показатели плодов

(% на сырое вещество)

Аскорбиновая кислота, мг%

Таблица 10

Условия питания

Сахара,

раствор,

Постоянное питание Сутки —1 питательный сутки — вода . , 12 ч (8.00—20.00) — питательный раствор, 12 ч (20.00—8.00) вода .........

Томаты «Белый налив 241»

26

2,30 2,58

28

раствор.

Постоянное питание Сутки —. питательный

сутки — • вода . 12 ч (8.00—20.00) — питательный раствор, 12 ч (20.00—8.00) — вода.........

Томаты F! «Ревермун» 129

30

27

2,10 1,95

2,85

Огурцы Ц «Московский тепличный»

Постоянное питание.....

Сутки —. питательный раствор,

сутки —. вода......

12 ч (8.00—20.00) — питательный раствор, 12 ч (20.00—8.00) — вода.........

Нитраты, мг%

0,93 0,74

0,58

1.17

0,93

1,31

1,01

0,99

период питания. Изменяя условия питания, важно вести контроль за качеством продукции.

Условия питания не повлияли на содержание аскорбиновой кислоты и сахсрав у томатов сорта «Белый налив 241», но сбор витамина G и сахара с растения за счет повышения урожая увеличивается при периодическом питании. У томатов гибрида Fi «Ревермун» содержание, астарбиновой кислоты в плодах практически не изменяется ,при различных режимах питания, содержания сахара при суточном исключении питательного (раствора не отличается от содержания сахара 'контрольных растений, а при 12-часовом режиме подачи питательного раствора несколько увеличивается.

В защищенном грунте, особенно в условиях гидропоники, применяют.высокие нормы нитратного азота, поэтому величина накопления нитратов в продукции стала одной из главных качественных характеристик. Установлено, что содержание нитратов зависит от условий освещенности, длины дня, сроков внесения удобрений и соотношения элементов минерального питания (М. Э. Ярван, 1980; Geyer, 1978). При исключении питательного раствора и замене его водой происходит уменьшение нитратов как в плодах томатов обоих сортов, так и в плодах огурцов гибрида Fi «Московский тепличный». При исключении питательного раствора на 12 часов содержание нитратов в плодах томатов сорта «Белый налив 241» уменьшается на 58%, гибрида Fi «Ревермун» на 77%, а в плодах огурцов гибрида F] «Московский тепличный» на 32%- Исключение питательного раствора в течение суток способствует снижению содержания нитратов в плодах томатов и огурцов на 26%. Плоды огурцов накапливают нитраты » большей степени, чем плоды томатов. Большим содержанием нитратов на 14—26% по вариантам опыта обладают плоды томатов гибрида Fj «Ревермун» по сравнению с плодами сорта «Белый налив 241». Предельно допустимых количеств нитратов не накапливается ни в одном варианте опыта (табл. 10). В год с большим количеством прохладных и пасмурных дней в плодах томатов и огурцов содержание нитратов выше, чем в год с большим количеством жарких и солнечных дней.

Выводы

1. Установлена возможность получения высоких урожаев томатов и огурцов при периодическом минеральном питании в условиях малообъемной проточной водной культуры.

2. Урожай плодов томатов и огурцов в значительной степи зависит от режима подачи питательного раствора, уровня минерального питания и способа гидропонного выращивания.

В условиях проточной водной культуры 12-часовое исключение питательного раствора повышает урожай плодов томатов сорта «Белый налив 241» и гибрида Б] «Ревермун» до 25%, а урожай плодов огурца гибрида К «Московский- тепличный»— до 23%.

3. Метод проточной водной культуры имеет преимущество перед методом водной культуры в сосудах. Урожай плодов томатов возрастает при выращивании в условиях проточной водной культуры в два раза по сравнению с выращиванием томатов в условиях водной культуры в сосудах.

4. Повышение уровня обеспеченности макроэлементами и бором способствует увеличению продуктивности томатов сс,р-та «Белый налив 241» и гибрида К «Ревермун» как при выращивании в условиях водной 'культуры в сосудах, так и в условиях проточной водной культуры.

5. Периодическое исключение питательного раствора и замена его водой приводит к ускорению созревания плодов томатов и огурцов на 4—5 дней.

6. Периодическое питание способствует усилению поглощения и усвоения элементов минерального питания при лучшем распределении азота, фосфора и калия между товарной и вегетативной частью урожая.

7. Периодическое чередование питательного раствора и воды приводит к изменению соотношения между товарной и нетоварной частью урожая. Отношение веса плодов к массе вегетативных органов при периодическом питании возрастает у томатов в 1,2 раза, у огурца — в 1,5 раза по сравнению с постоянным питанием.

8. Содержание аскорбиновой кислоты и Сахаров не .изменяется в «плодах томатов при периодическом исключении питательного раствора. Содержание нитратов в плодах томатов и огурцов уменьшается на 26% при исключении питательного раствора в течение суток. При исключении питательного раствора каждые 12 часов содержание нитратов в плодах огурцов уменьшается на 32%, в плодах томатов сорта «Белый налив 241» — на 58%, а гибрида Б, «Ревермун» — на 77%.

9. Метод периодического минерального питания в проточной водной культуре следует считать перспективным при выращивании томатов и огурцов в условиях гидропоники, так как он позволяет повысить продуктивность данных культур и улучшает качество сельскохозяйственной продукции.

Список работ, опубликованных по теме диссертации:

ч 1. Б. Л. Ягодин, Л. Ф. Слипчик, С. Ф. Реутова. Влияние периодичности минерального питания на урожай томатов, выра-

щенных в условиях проточной водной культуры. В сб.: Вопросы агрохимии азота. — М., 1982, с. 126—129.

2. Б. Л. Ягодин, А. Ф. Слипчик, С. Ф. Реутова. Влияние периодичности минерального питания на урожай и качество огурцов. — В сб.: Экологические последствия применения агро-химикато'в (удобрения), Пущино, 1982, с. 183—184.

Л 69108 1/Ш—84 г.

Тираж 100

Объем 1 п. л. Заказ 542.

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

Бесплатно