Влияние корнеобитаемых сред и режимов полива на формирование рассады томата

Веремейчик Л.А., к.с.-х.н., доцент, Попов А.В., ассистент? Белорусский государственный аграрный технический университет, г. Минск, Беларусь

В последние годы благодаря внедрению малообъемной технологии тепличное овощеводство превратилось в высокотехнологичную отрасль. Существуют различные способы производства овощей без почвы, условно объединенные термином «гидропоника». В качестве заменителей почвы в республике наиболее широко применяется минеральная вата – гродан, культилен и др. С целью получения максимального экономического эффекта в условиях гидропоники, а также решения экологических проблем, связанных с утилизацией минеральной ваты в БГАТУ с 1998 г. проводятся исследования по их замене на сыпучие материалы различной природы – перлит, аглопорит, керамзит. Этот способ выращивания овощей часто называют «гравийной гидропоникой».

Данные материалы являются инертными, легко водопроницаемыми, пористыми и обеспечивают свободную циркуляцию питательного раствора, смачивающего как частицы наполнителя, так и корневую систему растений.

Применение гидропоники выдвигает перед агрохимической наукой ряд проблем, одной из которых является научное обоснование режимов питания. Известно более 500 рецептов питательных растворов, характеризующихся большим разнообразием состава и соотношения элементов питания. По мнению многих авторов, указанные различия в рецептах питания не отражаются на развитии растений, так как растения обладают избирательной саморегулирующей способностью, которая позволяет в течение длительной эволюции адаптироваться к изменяющимся условиям внешней среды: концентрации, состава и соотношения ионов в питательных растворах [2,3].

С другой стороны, важно определить концентрацию и состав питательного раствора, которые будут удовлетворять требованиям наивысшей продуктивности растений. Состав питательного раствора должен дифференцироваться в зависимости от фазы развития растения, так как, изменяя соотношение элементов питания можно регулировать вегетативный или генеративный рост, тем самым управлять формированием урожайности [1].

Питательные растворы, применяемые в гидропонной культуре, должны быть физиологически уравновешенными, иметь оптимальную реакцию среды (рН) и концентрацию (ЕС). Поэтому очень важными применительно к режимам гидропоники являются исследования по определению оптимальной концентрации и реакции питательного раствора, соотношения питательных элементов, уточнение понятия уравновешенности питательного раствора, обоснование доз микроэлементов, установление пределов дифференциации состава раствора по фазам развития растений, использование влияния сложных комбинаций внешних факторов: температуры, влажности, состава и интенсивности света и т.д. [2].

Основной целью наших исследований в вегетационном опыте было установление оптимальной дозы полива рассады томатов на различных субстратах из минеральных отечественных материалов и композиций из указанных материалов. С учетом того, что характерной чертой гидропоники является малый объем корнеобитаемой среды и в связи с этим запаса питательных элементов и воды хватает лишь на очень незначительное время, первостепенное значение в системе питания имеет количество и частота подачи питательного раствора. Известно, что частота и время подачи питательного раствора влияют на поддержание оптимальных условий в корнеобитаемой среде. Так, слишком обильные поливы могут ухудшать аэрацию субстрата, что будет способствовать загниванию корней. Слишком слабые поливы ограничивают питание растений, что приводит к снижению урожайности и ухудшению качества плодов томатов [4].

Для полива рассады томатов использовался рекомендуемый фирмой «Агротех-Дидам» питательный раствор с содержанием: N – 245, P – 74, K – 294, Ca – 196, Mg – 61, S – 45, Fe – 1,4, Mn – 0,549, Zn – 0,326, B – 0,324, Cu – 0,048, Mo – 0,048 мг/л. С целью определения оптимального режима полива для различных минеральных субстратов применялись дифференцированные нормы полива с общим объемом 50, 75, 100 мл на одно растение в сутки. Формирование растений оценивалось по изменению биометрических показателей (рис.).

Наибольшее число листьев сформировалось на томатах при норме полива 75 мл во всех вариантах опыта. Дальнейшее увеличение подачи питательного раствора не приводило к существенному изменению этого показателя.

Данные опытов свидетельствуют, что наиболее рослыми были растения, выращиваемые на аглопорите и перлите при норме полива 100 мл, высота их равнялась 69,2 и 69,0 см. Значительное увеличение высоты растений отмечалось при использовании 75 мл по сравнению с 50 мл питательного раствора  в сутки на субстратах из минеральной ваты (гродан) и керамзит. При дальнейшем увеличении поливной нормы высота растений на этих вариантах изменялась незначительно.

Максимальная площадь листьев получена при использовании питательного раствора объемом 100 мл в сутки на растениях, выращиваемых на гродане – 0,33 м²/раст. Несколько меньшая площадь листовой поверхности отмечалась в варианте с керамзитом – 0,28 м²/раст., причем этот показатель остался на том же уровне при увеличении поливной нормы с 75 до 100 мл. При таком изменении нормы полива установлено снижение площади листьев на томатах, выращиваемых на аглопорите и перлите.

Наибольшая масса надземной части растений была получена в вариантах с гроданом и перлитом при норме полива 100 мл и составила 97,4 и 75,6 г. В вариантах с керамзитом и аглопоритом большая масса растений отмечалась при расходовании 75 мл питательного раствора на растение в сутки.

Анализ биометрических показателей, определяющих качество рассады томатов, свидетельствует, что для растений, выращиваемых на керамзите, аглопорите, оптимальной оказалась норма полива 75 мл на растение в сутки.

При использовании в качестве корнеобитаемых сред гродана и перлита следует увеличить расход питательного раствора до 100 мл в сутки.

В целом, рассада более высокого качества была сформирована на субстратах из гродана и керамзита, которая характеризовалась наиболее высокими показателями надземной массы, количества и площади листьев. При наибольшей высоте рассада томатов на субстрате из аглопорита отличалась наименьшим числом и площадью листьев, а также массой надземной части растений. Это, вероятно, объясняется неблагоприятными водными свойствами данного субстрата, небольшая влагоемкость которого не обеспечивала оптимальную влажность в среде корнеобитания, что и приводило к нарушению роста и развития растений.

Для улучшения неблагоприятных водных свойств субстрата из керамзита проводились исследования с добавлением в него различного количества глины. Общий объем питательного раствора 50 и 75 мл подавался растениям 3 раза в сутки.

Результаты предварительных исследований показывают, что по показателям биометрических наблюдений отмечалась тенденция в сторону их улучшения в варианте, где в качестве субстрата применялся керамзит с добавлением 5 % глины при норме полива 50 мл (высота растений, число листьев, диаметр стебля, масса надземной части).

Увеличение объема питательного раствора с 50 до 75 мл не способствовало лучшему развитию растений, изменение биометрических показателей при этом находилось в пределах наименьшей существенной разницы.

Таким образом, при использовании в качестве заменителей почвы различных сыпучих материалов для создания оптимальных режимов питания томатов следует учитывать агрофизические свойства данных субстратов.

Литература

1. Веремейчик Л.А. Основы питания томатов, выращиваемых в малообъемной культуре. – Мн., 2002. – 176 с.
2. Давтян Г.С. Исследования в области гидропоники // Сообщения №7. Изд. Академии наук Армянской ССР. - Ереван, 1967. – С. 3-11.
3. Журбицкий З.И. Лавриченко В.М. Определение потребности растений в питании и удобрении по соотношению NPK: Обзорная информация. - М., 1982. – 62 с.

4. Саркисян Г.Ю. Научные основы повышения продуктивности овощных культур в условиях закрытого грунта в зависимости от водного и питательного режима: Автореферат дисс. … д-ра с.-х. наук. – Ереван, 1998. – 56 с.