Сравнительная эффективность различных подкислителей среды при малообъемном выращивании томата в защищенном грунте

В ряду проблем XXI века наиболее острыми являются: энергетика, питьевая вода, питание и здоровье населения. Сегодня на Земле живут около 6 млрд. человек и каждые 50 лет население будет удваиваться (А. П. Шутко, С. М. Тимонова, 2003). Поэтому на первый план выходит задача обеспечения человека пищей. Эта проблема важна для всех стран, а особенно для России, где сельское хозяйство функционирует в сложных условиях, и биоклиматический потенциал для выращивания культур в 2 — 3 раза ниже, чем в ведущих странах мира.

Одно из самых капиталои энергоемких отраслей сельского хозяйства является овощеводство. Овощи — самый доступный источник витаминов. Из всех витаминов, необходимых человеческому организму, 13 есть в овощах, а по содержанию минеральных солей, ферментов, биологически активных веществ, фитонцидов они не имеют себе равных (А. П. Шутко, С. М. Тимонова, 2003; С. Ф. Гавриш, 2003). Овощи — настоящие родники здоровья, и проблема развития овощеводства напрямую связана с продолжительностью жизни и работоспособностью населения.

По данным С. С. Литвинова (2000), на планете ежегодно производится 565 млн. т овощной и бахчевой продукции. На каждого жителя Земли в среднем приходится почти 100 кг овощей в год. Лидером мирового их производства является Китай — 202 млн. тонн (36,0%) — в год на одного человека производится по 170 кг овощей. В США производят 34,0 млн. тоннв Италии — 17,5- в Японии — 13,5- в России — 11,0−12,0- во Франции — 11,0 млн. тонн овощей. При медицинской норме — 120 — 130 кг овощей на душу населения в год, в России потребляют лишь 76. В Японии — 122, США — 134, Польше — 152, в Италии — 230 кг. Не выделяется наша страна по потреблению продукции и среди стран СНГ, находясь на седьмом месте. Здесь первенствует Армения — 115 кг, Узбекистан — 99 кг и Украина — 91 кг.

Главная проблема овощеводства России, которая так и не была решена к концу XX столетия — недостаточные объемы производства, низкая продуктивность (12,0 — 14,0 т/га) и ограниченный ассортимент.

Одним из главных условий эффективного развития отрасли является увеличение валовых сборов овощной продукции за счет государственных заказов и снижения ее себестоимости. Практически во всех странах мира овощеводство кредитуется и дотируется: в Японии' на 80,0%, в США — на 50,0% и т. д. (С. С. Литвинов, 2000).

Кроме того, необходима выработка четких регламентов ведения отрасли на основе более рационального использования природных ресурсов. Внедрение и освоение биологических севооборотов, минимальной обработки почвы, органно-биологических систем удобрения, интегрированных систем защиты растений, низкозатратных энергосберегающих технологий, смешанных посевов овощных культур позволит более полно использовать биоклиматический потенциал, перейти на адаптивное овощеводство и получать более качественную продукцию.

Учитывая, что по природному биоклиматическому потенциалу Россия уступает ведущим странам, необходимо усиленное развитие защищенного грунта. Оно приобретает большое значение в Нечерноземной зоне России, поскольку время потребления таких овощей, как томат, выращиваемых в открытом грунте и непригодных к длительному хранению, ограничивается двумя — четырьмя месяцами в году (В. С. Дьяченко, 1979; Г. И. Тараканов, 1982).

Для удовлетворения потребностей населения России в свежих плодах, а консервной промышленности — в сырье объемы производства томатов необходимо довести до 8,5 — 9,0 млн. тонн в год. Этого можно достичь только за счет роста урожайности культуры при одновременном снижении себестоимости продукции на основе внедрения интенсивной технологии возделывания томата (С. Ф. Гавриш, С. Н. Галкина, 1990).

Индустриализация тепличного овощеводства в первую очередь характеризуется научно обоснованным подходом к питанию растений, полной заменой органических подкормок минеральными, многолетним использованием тепличных субстратов, применением безбалластных высококонцентрированных удобрений и др. (Н. М. Глунцов, 1987; Н. X. Дудина и др., 1991; Б. А. Ягодин и соавт., 2002).

Важнейшим фактором повышения урожайности овощных культур является химизация. Данные научно-исследовательских учреждений и производства убедительно показывают, что около 50% прибавки урожая может быть получено за счет удобрений, а в защищенном грунте без применения удобрений практически получить овощи не представляется возможным (В. А. Борисов, 1978; И. П. Дерюгин, А. Н. Кулюкин, 1988).

Анализ показывает, что повышение рентабельности возделывания овощей в большой степени зависит от рационального применения удобрений. И там, где организовано научно обоснованное применение средств химизации, полива, используются урожайные гибриды, тепличное овощеводство превращается в высокодоходную отрасль сельского хозяйства.

Качество урожая в значительной степени также зависит от правильного применения удобрений. Известно что, регулируя условия питания внесением удобрений в определенных дозах, формах, можно влиять на увеличение урожая томатов и улучшение его качества. И, наоборот, при неправильном соотношении элементов питания и нарушениях оптимального значения реакции среды в субстрате и питательном растворе можно значительно снизить качество получаемой продукции. Есть уже немало данных, свидетельствующих о том, что нарушение соотношений элементов питания в грунте (субстратах) приводит к различным заболеваниям. Как нигде, в тепличном овощеводстве вследствие высоких доз внесения макрои микроудобрений, без достаточного агрохимического контроля нарушается их соотношение в тепличном грунте (субстрате).

Большое значение при выращивании томатов в защищенном грунте приобретают виды и формы применяемых удобрений. Особенно ухудшают качество овощной продукции в защищенном грунте удобрения, которые содержат хлор, натрий, фтор и др. балластные вещества (В. И. Эделыитейн, 1962).

Наиболее узким местом в технологии возделывания овощной продукции в защищенном грунте является анализ агрохимических показателей. На их основе необходимо проводить своевременную выдачу рекомендаций по рациональной системе удобрения в течение всего периода выращивания растений, так как в защищенном грунте ежегодно вносят до 20 — 25 тонн и более минеральных удобрений на 1 га, а подкормки при выращивании по малообъемной технологии проводят регулярно. Важно учитывать, что применение удобрений в защищенном грунте не всегда может обеспечивать прибавку урожая. В повышении эффективности усвоения растениями элементов питания, вносимых с удобрениями, важную роль играет поддержание реакции среды в субстрате и подаваемых питательных растворов в пределах оптимального значения. Это обуславливает доступность элементов питания в субстрате и потребление их растением с наименьшими затратами энергии.

Овощные культуры, выращиваемые в теплицах — огурец и томат, являются влаголюбивыми и требуют обильного полива. В год на полив в расчете на 1 гектар расходуют до 9 ООО м3 поливочной воды, которая в большинстве случаев обладает слабощелочной реакцией среды (от 6,9 до 7,6 рН), обусловленной содержащихся в ней бикарбонат-ионов. В тоже время оптимальные значения реакции среды в субстрате и питательных растворах при выращивании овощных культур находятся в пределах 5,5 — 6,0 рН. Поэтому в течение вегетации растений в процессе поливов и проведения подкормок возникает острая необходимость подкисления питательных растворов путем введения в них минеральных кислот.

На основании проведенных экспериментов и обобщений можно сделать следующие выводы:

1. При разбавлении водой выявлено, что при выборе необходимой рабочей концентрации удобрение-подкислитель NP-Ca обеспечивает сходный с минеральными кислотами подкисляющий эффект, что позволяет использовать его в тепличном овощеводстве при выращивании томата по малообъемной технологии.2. На испытуемом варианте по сравнению с контролем создается сходные условия пищевого режима, а в отдельные периоды наблюдений более оптимальные показатели реакции среды. Это создавало для растений томата благоприятные условия для роста и развития.3. NP-Ca не оказывает негативного влияния на архитектонику растений. В среднем за годы экспериментов приросты стебля в динамике в контроле и испытуемом варианте статистически не различались. Но практически за весь период вегетации диаметр стебля под цветущей кистью в обоих вариантах был меньше «оптимального» значения (10.

мм). Растения были генеративными.4. NP-Ca не нарушает процессы формирования урожая, при этом на его фоне отмечена лучшая завязываемость плодов, которая в среднем за годы исследований составила 87%, а на контрольном варианте — 84%.5. В годы опытов урожай на варианте с NP-Ca был выше, а мае — июле отдача его по испытуемому удобрению значительно превосходила контроль. В среднем за пять лет опытов это позволило получить на 1,3 кг/м2 больше плодов, чем на контроле.6. По фону NP-Ca качественные характеристики урожая не уступали значениям на контрольном варианте. Отмечено повышение содержания в плодах сухих веществ, аскорбиновой кислоты, Сахаров.7. Данные по химическому составу плодов показывают, что в среднем по различным срокам сборов содержание азота, фосфора и кальция по вариантам опыта были близкими. При применении NP-Ca концентрация калия в плодах оказалась заметно выше контроля. Новое удобрение не способствовало накоплению нитратов. В обоих вариантах их в плодах было значительно меньше ПДК (120 мг/кг).8. При внесении в питательные растворы в качестве подкислителей NP;

Ca и ортофосфорной кислоты не было выявлено изменений химического состава плодов различных сборов, как и превышения ПДК в них солей тяжелых металлов. Использование NP-Ca также не привело к накоплению их в урожае.9. Применение NP-Ca способствует более экономному использованию растениями элементов питания (в расчете на единицу продукции).Получены новые данные по расходу элементов питания на единицу продукции. Установлено, что по фону NP-Ca заметно выше доля выноса основных элементов питания плодами томата в общем их расходе.10.

Введение

в питательный раствор подкислителя NP-Ca позволяет при составлении рецептов питательных растворов снизить расход дорогостоящих импортных удобрений, таких как Кемира-Комби, Кристаллон и других.11.С экономической точки зрения, применение NP-Ca рентабельно. При этом его введение в питательный раствор увеличивает эффективность производства томата в среднем на 3,79%, а окупаемость затрат увеличивается в среднем на 0,38 рубля.12.Применение NP-Ca, равно как ортофосфорной кислоты, не оказывает негативного влияния на работу системы капельного полива. Применение жидкофазного удобрения NP-Ca весьма перспективно при малообъемном выращивании томатов в защищенном грунте. ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ.

1. Для оптимизации реакции среды питательных растворов при выращивании томата на торфяном субстрате малообъемным способом помимо использования общепринятых подкислителей среды — азотной и ортофосфорной кислот, определена возможность применения нового удобрения-подкислителя среды NP-Ca. Этот агрохимикат, помимо своего подкисляющего эффекта, содержит такие элементы питания, как азот в нитратной форме, фосфор, кальций. С учетом специфического состава жидкофазного подкислителя среды NP-Ca, использование его возможно только через кислотный бак. Для предотвращения выпадения осадка в кислотном баке вводить NP-Ca следует в смеси с 56%-ной азотной кислотой в соотношении 8/1 и доведения общей концентрации кислотосодержащих жидкостей до уровня не менее 40%.2. При расчете нормативов расходования удобрений на планируемый урожай томата в условиях малообъемного питания рекомендуется учитывать наши уточненные данные о выносе элементов питания с плодами, полученные в результате исследований.3. В целях снижения опасности работ по обслуживанию установок системы полива рекомендуем применять менее летучий и более безопасный жидкофазный подкислитель — NP-Ca.4. В целях повышения эффективности производства предприятию ФГУП «Совхоз «Тепличный» предлагаем перейти на систему удобрения с использованием простых туков и введением NP-Ca в питательные растворы для оптимизации реакции среды. Это позволит получать экологически чистую продукцию более высокого качества с меньшими затратами на производство.