Изучение морфологических показателей и урожайности овощных культур на фоне внесения влагосорбентов в закрытом грунте

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Изучение морфологических показателей и урожайности овощных культур на фоне внесения влагосорбентов в закрытом грунте

В последние годы особое внимание исследователей уделено сшитым полимерам, так называемым супервлагоабсорбентам или гидрогелям. Благодаря комплексу варьируемых уникальных свойств супервлагоабсорбенты нашли на мировом рынке самое широкое применение в медицине, промышленности, сельском хозяйстве, при решении водных и экологических проблем.

В настоящее время все больше стран мира сталкиваются с проблемами дефицита питьевой и поливочной воды, особенно в странах аридного пояса. Часть территории Казахстана также находится в зоне рискованного земледелия, что связано с дефицитом поливочной воды, высокими летними температурами, интенсивным испарением почвенной влаги, низким плодородием почвы и слабым усвоением используемых удобрений. Использование современных влагосорбентов отечественного производства позволит повысить всхожесть семенного материала, уменьшить отмирание молодых всходов из-за дефицита почвенной влаги.

Объектами исследований являлись овощные культуры: редис сорта Вера, редис сорта РКБК, листовой салат Руккола, листовой салат сорта Кучерявец Одесский, петрушка листовая.

Опыты для овощных культур проводили в закрытом грунте, посев производили в посадочные ящики, содержание опытов осуществляли в лаборатории молекулярной генетики и биотехнологии биолого-географического факультета КарГУ им. Е.А. Букетова.

При закладке опытов с овощными культурами (редис сорта Вера, редис сорта РКБК, листовой салат Руккола, листовой салат Кучерявец Одесский, петрушка листовая) в закрытом грунте нами ис-пытывались следующие варианты:

· готовые почвосмеси для овощных культур;

· готовые почвосмеси + гидрогель;

· готовые почвосмеси + опилки;

· готовые почвосмеси + опилки + гидрогель.

Гидрогель вносили в 2-х вариантах: внесение при подготовке почвенной смеси с последующим перемешиванием объемов; внесение по рядкам непосредственно при посеве овощных культур (рис. 1).

Посев семенного материала проводили в 3 срока (февраль, июнь, август 2014 г.) для оценки эффективности 1-кратного внесения влагосорбентов. Посев в каждой серии опытов проводили одновременно. Семенной материал делился на партии высева по количеству семянок. Посев салатов производили поверхностно, семена редиса заделывали на глубину 0,5 см.

Оценку биологии прорастания семян и всхожесть оценивали в грунтовых условиях, с применением стандартных методик [1-6]. Фиксировали следующие показатели: всхожесть, энергию прорастания, выживаемость проростков.

влагосорбент гидрогель почвенный овощной

Культивирование овощных культур осуществляли в течение 3-4 недель, после чего растения выкапывались, оценивались морфологические показатели и урожайность.

Статистическую обработку результатов проводили при помощи программы Excell 2010.

На 1-м этапе в закрытом грунте нами проведены исследования по возможности проращивания семенного материала полностью на влагосорбентах, чтобы определить возможность использования в качестве основы для гидропонной культуры. Однако результаты показали, что на фоне внесения влагосорбентов семена овощных культур прорастали на 40-60% хуже, чем в почвенной смеси с гидрогелем (табл. 1, рис. 2); увеличивалось время получения всходов, снижались морфологические показатели проростков. Аналогичные результаты были получены при проращивании салата Руккола (рис. 3).

По-видимому, это связано с тем, что семена при прорастании требуют значительного количества влаги, однако в начальный период прорастания гидрогель не «отдает» влагу в нужной мере, что задерживает как прорастание, так и сам рост молодых проростков. В дальнейшем, после формирования начальной корневой системы, всасывающая сила корней позволяет успешно использовать абсорбированную влагу.

Заложены опыты по оценке метода внесения влагосорбентов в почву. Гидрогели вносили дозированно в общую почвенную смесь с последующим перемешиванием и высевом семенного материала, а также путем внесения по рядкам одновременно с посевом овощных культур (рис. 4).

Рисунок 4. Показатели всхожести семенного материала овощных культур при различных формах внесения влагосорбентов

Определено, что внесение в общую почвенную смесь с последующим высевом менее эффективно, чем внесение вместе с семенами по рядкам. Варианты с внесением гидрогелей в общую почвенную смесь показали результаты на 5-7% хуже, чем в варианте внесения вместе с семенным материалом.

Таким образом, внесение влагосорбентов лучше производить вместе с семенным или посадочным материалом.

На втором этапе нами заложены опыты с различными почвенными смесями. Опыты закладывали последовательно в весенний, летний и осенний период, без смены грунта. Полив проводили дозиро-ванно 2 раза в неделю нормами 200 мл на 0,003 м³.

Результаты показали, что на фоне внесения влагосорбентов наблюдается более активное и дружное прорастание семенного материала овощных культур (рис. 5-7, табл. 2).

Результаты прорастания семенного материала овощных культур в зависимости от почвенной смеси (средние показатели по трем повторностям опыта)

Начало прорастания обоих сортов редиса в закрытом грунте в контрольном варианте отмечено на 5-6-е сутки после посева, вариант с применением опилок прорастал на 3-4-е сутки, варианты с гидрогелем прорастали на 2-3-е сутки. Массовые всходы в опытных вариантах с гидрогелем появились на 3-4 суток раньше, чем в контроле.

Прорастание салата Кучерявец Одесский в контрольном варианте началось на 7-8-е сутки после посева, варианты с гидрогелем прорастали на 5-6-е сутки, вариант с применением опилок прорастал на 4-5-е сутки, варианты с гидрогелем прорастали на 6-7-е сутки. Так же как для сортов редиса, массовые всходы получены раньше на 3-4 суток у вариантов с применением влагосорбентов.

Салат Руккола в контрольном варианте начал прорастать на 4-5-е сутки после посева, варианты с гидрогелем прорастали на 3-4-е сутки, вариант с применением опилок прорастал на 4-5-е сутки, варианты с гидрогелем прорастали на 3-4-е сутки. Массовые всходы получены раньше на 2-3 суток у вариантов с применением влагосорбентов.

Начало прорастания петрушки листовой в контрольном варианте наблюдалось на 13-14-е сутки после посева, варианты с гидрогелем прорастали на 10-11-е сутки, вариант с применением опилок прорастал на 14-15-е сутки, варианты с гидрогелем прорастали на 12-13-е сутки. Массовые всходы в опытных вариантах с гидрогелем появились на 3-4 суток раньше, чем в контроле (табл. 3).

Результаты показывают, что в 4-м варианте (почвосмесь + опилки + гидрогель) более низкие показатели выживаемости молодых растений, так как в закрытом грунте наблюдается поражение проростков грибковыми заболеваниями. Это происходит из-за создания режима повышенной влаги в почве за счет 2-х мульчирующих компонентов.

Таким образом, использование гидрогелей в сочетании с другими увлажняющими и мульчирующими компонентами не рекомендуется.

Вес овощных культур после 3-4 недель вегетации показал, что внесение гидрогеля способствует накоплению вегетативной массы, т.е. повышению урожайности корнеплодов и листовой массы (рис. 8).

Рисунок 8. Урожайность видов и сортов овощных культур в различных вариантах опыта с применением влагосорбентов (в пересчете на вес 1-го товарного растения, г)

Урожайность сортов редиса РКБК и Вера, листового салата Руккола, Кучерявца Одесского и петрушки листовой в вариантах опыта с влагосорбентами оказалась выше, чем в контроле, причем наилучшие показатели получены при использовании почвенной смеси с внесением гидрогеля (табл. 4).

Кратность использования грунта с внесенными влагосорбентами показала, что указанные выше показатели сохраняются как в 1-м применении, так и после 3-го применения, что позволяет осуществлять многократное использование мульчирующего материала в закрытом грунте (рис. 9).

Рисунок 9. Результаты урожайности редиса сорта Вера в кратных посевах после внесения влагосорбентов

Таким образом, нами определен оптимальный способ внесения влагосорбентов - использование при посеве вместе с семенным материалом. Использование влагосорбентов в закрытом грунте способствует повышению всхожести семенного материала овощных культур, ускорению роста и увеличению накопления товарной массы.

На основании проведенных исследований был сделан вывод о том, что оптимальный способ внесения влагосорбентов лучше производить вместе с семенным или посадочным материалом.

Выявлена кратность использования грунта с внесенными влагосорбентами, которая показала, что указанные выше показатели сохраняются как в 1-м применении, так и после 3-го применения, что позволяет осуществлять многократное использование мульчирующего материала в закрытом грунте.

Урожайность сортов редиса РКБК и Вера, листового салата Руккола, Кучерявца Одесского и петрушки листовой в вариантах опыта с влагосорбентами оказалась выше, чем в контроле, причем наилучшие показатели получены при использовании почвенной смеси с внесением гидрогеля.

Следует отметить, что использование влагосорбентов в закрытом грунте способствует повышению всхожести семенного материала овощных культур, ускорению роста и увеличению накопления товарной массы.

Исследования выполнены в рамках грантового проекта КНМОН РК «Создание новых влагосорбентов на основе сополимеров ненасыщенных полиэфирных смол для улучшения показателей всхожести и продуктивности некоторых сельскохозяйственных культур 2013-2015 гг.».

Список литературы

1. Зорина М.С., Кабанов С.П. Определение семенной продуктивности и качества семян интродуцентов // Методики ин-тродукционных исследований в Казахстане: Сб. науч. тр. - Алма-Ата: Наука, 1976. - С. 75-85.

2. Методика определения качества семян. ГОСТ 12038-84. - М., 1984. - 15 с.

3. Артюшенко З.Т. Атлас по описательной морфологии высших растений: Семя. - Л.: Наука, 1990. - 204 с.

4. Saatkamp A., Affre L., Dutoit T., Poschlod P. The seed bank longevity index revisited: limited reliability evident from a burial experimental and database analyses // Ann. Bot. - 2009. - 104. - P. 715-725.

5. Bekker R.M., Bakker J.P., Grandin U., Kalamees R., Milberg P., PoschlodP., Thomson K., Willems J.H. Seed size, shape and vertical distribution in the soil: indicator of seed longevity // Functional Ecology. - 1998. - 4. - P. 834-842.

6. Thomson K., Bakker J.P., Bekker R.M. The soil seed banks of North West Europe: methodology, density and longevity. - Cambridge: University Press, - 140 p.

Фамилия автора: С.У. Тлеукенова, М.Ю. Ишмуратова, Е.А. Гаврилькова, А.Е. Алимбаева

Размещено на Allbest.ru