Формування врожайності редису при вирощуванні в системах біологічної гідропоніки

Анотація

У статті експериментально досліджено та обґрунтовано особливості формування врожаю редису вітчизняних та зарубіжних гібридів в умовах плівкової теплиці Північного Степу України. Проведено дослідження з підвищення врожайності виробництва редису гібридів вітчизняної та закордонної селекції, проведено оцінку раннього стеблування при вирощуванні у весняній та літній сівозмінах, а також інтенсивної світло культури IV світлової зони України. Доведено доцільність вирощування досліджених гібридів вітчизняної та зарубіжної селекції при вирощуванні в умовах наростаючого світлового дня та короткочасного впливу знижених температур у нічний час.

У результаті аналізу експериментальних даних процесів росту і розвитку рослин досліджуваних гібридів редису вітчизняної та зарубіжної селекції, найбільш чутливі до фотоперіоду в усіх умовах вирощування редису знаходилися серед гібридів Крижана бурулькаР₁ та Селеста F_p зразки гібриду Осінній Гігант - в умовах весняної сівозміни, гібриду Вієнна F₁ округлої форми коренеплоду - в умовах літньої сівозміни та інтенсивної світлокультури, гібриду Хелена F₁ в умовах інтенсивної світлокультури. Зразки редису, найбільш чутливі до фотоперіоду, належали до гібридів з білим та жовтим забарвленням коренеплоду. Нейтральні до фотоперіоду гібриди редису виробництва Enza Zaden: Вієнна F₁, Хелена F₁ та Ескала F₁.

Найменшу кількість товарних коренеплодів формували зразки гібриду Крижана бурулька F₁, у рослин відзначалося неодночасне формування коренеплоду та швидкий перехід у фазу стеблування. У зразків гібриду Хелена F₁ з білим циліндричним кінчиком відзначалося швидке утворення порожнин в м'якоті коренеплоду після досягнення ним технічної стиглості, що значно знижувало їх товарність. Округлі зразки рожево-червоного гібриду Вієнна F₁ мали значні коливання товарності - від 50 до 95%, що є різною реакцією на умови вирощування. Зразки гібриду Злата F₁ мали щільну соковиту м'якоть, не були схильні до раннього стеблування та досить довго зберігали свої товарні якості.

Ключові слова: біологічна гідропоніка, редис, плівкова теплиця, товарність, врожайність.

Annotation

FORMATION OF RADISH YIELD WHEN GROWING IN BIOLOGICAL HYDROPONICS SYSTEMS

Kovalov M. M. - PhD of Agriculture, Central Ukrainian National Technical University

The article experimentally investigates and substantiates the peculiarities of radish crop formation of domestic and foreign hybrids in the conditions of a film greenhouse of the Northern Steppe of Ukraine. A study was conducted on increasing the yield of radish production of hybrids of domestic and foreign selection; an assessment of early stemming during cultivation in spring and summer crop rotations, as well as intensive light culture of the IV light zone of Ukraine was carried out. The expediency of growing the researched hybrids of domestic and foreign selection when grown in conditions of increased daylight hours and short-term exposure to low temperatures at night has been proven.

As a result of the analysis of experimental data on the processes of growth and development of plants of the studied radish hybrids of domestic and foreign selection, the most sensitive to the photoperiod in all conditions of radish cultivation were among the hybrids Ice Icicle F_j and Celeste F_p samples of the hybrid Autumn Giant - in conditions of spring crop rotation, hybrid Vienna F_j rounded root shape - in conditions of summer crop rotation and intensive light culture, hybrid Helena F_j in conditions of intensive light culture. Radish samples, most sensitive to photoperiod, belonged to hybrids with white and yellow root colour. Photoperiod-neutral radish hybrids produced by Enza Zaden: Vienna F_p Helena F_j and Escala F_r

The least amount of marketable root crops was formed by samples of the hybrid Ice icicle Fj, the plants showed non-simultaneous formation of root crops and a rapid transition to the stemming phase. In the samples of the Helena F_j hybrid with a white cylindrical tip, the rapid formation of cavities in the pulp of the root crop after it reached technical ripeness was noted, which significantly reduced their marketability. Rounded samples of the pink-red Vienna F_j hybrid had significant fluctuations in marketability - from 50 to 95%, which is a different reaction to growing conditions. Samples of the Zlata FI hybrid had dense juicy flesh, were not prone to early stemming and kept their marketable qualities for quite a long time.

Keywords: biological hydroponics, radish, film greenhouse, marketability, yield.

Постановка проблеми

Вдосконалення технологій органічного вирощування овочів в умовах регульованої агроекосистеми є одним з досить перспективним напрямом сучасного овочівництва захищеного ґрунту. Першорядним стає завдання розробки принципово нових екологічно чистих ресурсів та енергозберігаючих агротехнологій закритого ґрунту, що забезпечують цілорічне виробництво високоякісної рослинної продукції з мінімальним вмістом нітратів, солей важких металів та інших шкідливих домішок [1, с. 16].

Питання отримання екологічно безпечної продукції овочівництва в умовах інтенсивної світлокультури найповніше може бути забезпечене шляхом розробки складу поживних розчинів для органічної гідропоніки -в умовах регульованої агроекосистеми. Такі збалансовані системи є фізичними моделями збалансованих природних екосистем і можуть бути використані для створення екологічно чистого цілорічного виробництва овочевої продукції в умовах захищеного ґрунту [2, с. 25].

Аналіз останніх досліджень і публікацій

Редис, так само як інші овочеві культури - цибуля, салат, кріп та дворядка тонколиста є однією з ранніх культур для 4 світлової зони України. Вирощування на різних типах гідропонних систем дозволяє отримувати врожай редису цілий рік, при цьому коренеплід буде позбавлений гіркоти, соковитим та смачним [3, с. 105]. Але вирощування коренеплодів за допомогою гідропонних систем має свої специфічні особливості у порівнянні з ґрунтовим методом, які взаємопов'язані з вимогами до мікроклімату, та власне до складу поживного розчину [4, с. 54].

У науковій та виробничій літературі можна знайти безліч рецептів поживних розчинів, розроблених для використання при культивуванні різних видів овочевих рослин. Різні, за вмістом поживних елементів, типом розчинів були спрямовані на задоволення індивідуальних потреб рослин, що вирощуються в тих чи інших хімічних елементах, а також на забезпечення довготривалості використання розчинів, стійкості в часі їх рН та інших параметрів. Найбільш відомими є розчини запропоновані Кнопом, Хогландом та Арноном, Жеріком, Чесноковим, Алієвим, поживний розчин, що застосовується в Каліфорнійському університеті, розчин експериментальної станції в Нью-Джерсі. За своїм характером вони мало чим відрізняються один від одного, оскільки складені на основі загальних принципів приготування розчинів [5, с. 30].

Вирощування овочів за допомогою методів органічної гідропоніки або біопоніки - гібридний метод, який поєднує принципи гідропоніки та органічного вирощування. Тому важливим компонентом поживного розчину є кисень [6, с. 69].

Методика проведення досліджень

Метою досліджень визначення впливу умов вирощування на ріст, розвиток та урожайність редису при вирощуванні методом біологічної гідропоніки в умовах регульованої агроекосистеми.

Облік урожайності редису проводили окремо за варіантами та повтореннями. Важливим є встановлення ступеню впливу матеріалу субстрату на формування рослин, а саме за рахунок зміни біометричних параметрів редису [7, с. 14]. У наших експериментальних досліджень вивчалися гібриди виробництва Enza Zaden, Нідерланди: Селеста F₁, Хелена F₁, Ескала F₁ та Вієнна F а також виробництва Геліос, Україна: Моховський F Осінній Гігант F₁, Крижана бурулька F₁ та Злата F₁. Посів насіння редису проводили у гідропонні горщики об'ємом 125 см³ на субстрат - спінене скло, покрите плівкою з каолінової глини - ЕМ компост [8, с. 41]. Для збільшення активної поверхні дотику кореневих систем рослин із супутньою мікрофлорою, спінене скло замочували в суспензії каолінової глини, потім висушували. Склад плівки -3 л ЕМ компосту та 2 л каолінової глини забезпечував створення більш комфортного середовища для розвитку кореневої системи рослин та супутньої мікрофлори. Для збільшення частки органічної компоненти в спінене скло за обсягом 1:1 було додано розроблений на кафедрі загального землеробства ґрунтозамінник ЕМ компост (Пат. 143338 U Україна) [9, с. 22]. Вивчення впливу умов вирощування проводили у весняній та літній сівозміні, а також в умовах інтенсивної світло культури на біометричні показники росту та розвитку обраних гібридів редису.

Дослідження проводили у науковій лабораторії Гідропонного вирощування овочів в купольній теплиці кафедри загального землеробства Центральноукраїнського національного технічного університету протягом 2020-2022 років. Повторність у досліді - 3-х кратна. Рослини у досліді вирощувалися шляхом прямого посіву насіння на постійне місце. В досліді використовувалися гідропонні системи побудовані на принципі періодичного затоплення (EBB & Flow).

Виклад основного матеріалу

Редис відноситься до рослин довгого дня. Короткий день (близько 12 годин) та помірна температура (15-18°С) сприяють швидкому росту коренеплодів та високій товарності врожаю, уповільнюють перехід рослин у репродуктивний період онтогенезу. Рослини редису чутливі до недостатнього рівня освітленості, тому їм необхідна мінімальна освітленість - 1,3-1,5 кЛк, але оптимальним рівнем є 9-14 кЛк. Обрані нами в досліді гібриди R. sativus порівняно слабо чутливі до зміни довжини дня та формують товарні коренеплоди в широкому діапазоні від 12 до 17 годин. Причому дані гібриди в умовах наростаючого дня дають більш раннє та дружнє стеблування.

На тлі відмінностей гідротермічних показників вегетативних періодів та наростаючого світлового дня нами була проведена об'єктивна оцінка двох ранніх гібридів R. sativus та виділено групи зі стійкості рослин до передчасного стеблування з використанням бальної шкали при вирощуванні в умовах наростаючого світлового дня у плівковій теплиці (табл. 1).

Таблиця 1

Бальна шкала стійкості до раннього стеблування