Содержание к диссертации
Введение
1 Использование питательных смесей для выращивания растений сельскохозяйственных культур 9
2 Условия, методика и объекты проведения исследований 21
2.1 Метеорологические условия в годы проведения опытов 21
2.2 Почвенные условия 26
2.3 Методика проведения исследований 30
2.4 Объекты исследований 35
3 Биометрическая диагностика питания растений томата, перца, баклажана при использовании торфо-пометных таблеток (ТПТ) 38
3.1 Формирование рассады овощных культур при использовании различных питательных смесей в виде ТПТ 39
3.2 Оценка влияния торфо-пометных таблеток на индекс качества рассады овощных культур 45
3.3 Диагностирование эффективности торфо-пометной таблетки и величины урожая томатов, перцев и баклажанов на основе биометрических показателей растений 50
4 Диагностика величины и качества урожая томатов, перцев, баклажанов на основе химического состава рассады 59
4.1 Химический состав рассады овощных культур как индикатор характеристики питательных смесей в виде торфо-пометных таблеток 61
4.2 Оптимальные уровни содержания и соотношения элементов питания в растениях и их связь с урожаем овощных культур 69
4.3 Качество плодов томатов, перцев и баклажанов в зависимости от использования ТПТ в качестве субстрата для рассады и удобрения в полевом овощеводстве 76
5 Экономическая и биоэнергетическая эффективность применения органо-минеральных таблеток (ОМТ) при выращивании томата, перца и баклажана 84
Общие выводы 90
Предложения производству 92
Библиографический список 93
Приложения
- Использование питательных смесей для выращивания растений сельскохозяйственных культур
- Почвенные условия
- Оценка влияния торфо-пометных таблеток на индекс качества рассады овощных культур
- Оптимальные уровни содержания и соотношения элементов питания в растениях и их связь с урожаем овощных культур
Введение к работе
«Культурное растение и предъявляемое им требование — вот коренная научная задача земледелия... »
К.А. Тимирязев/100/
Актуальность темы исследования. Для получения ранней высококачественной овощной продукции наибольшее внимание должно быть уделено воспитанию молодых рассадных растений. Рассадным способом можно выращивать подавляющее большинство овощных культур (капуста, томаты, баклажаны, перец, огурцы и др.). Опыт показывает, что в северных районах с коротким летом благодаря рассаде удаётся получить урожай культур с продолжительным вегетационным периодом /54/.
Рассаду овощных культур выращивают без пикировки, с пикировкой, в питательных горшочках или кубиках, а также других устройствах. Местом выращивания служат рассадники, утепленный грунт, парники, теплицы. Самое главное - подобрать питательную смесь, которая обеспечит растения необходимыми элементами питания и позволит получить рассаду высокого качества /105/. Мы предлагаем использовать в качестве питательной смеси ТПТ (торфо-пометную таблетку). Однако данные таблетки не учитывают индивидуальные особенности питания конкретных овощных культур, что сказывается на получении здоровой, в том числе и с химической точки зрения, рассады.
Полученные нами органо-минеральные смеси состоят из торфа, помета и минеральных солей изготовлены в виде таблеток для конкретных культур с учетом агрохимических характеристик и биологических особенностей минерального питания растений, для выращивания рассады и как удобрение в практике производства овощных растений. Разработанные таблетки для томатов (ОМТ-Т), перцев (ОМТ-П) и баклажанов (ОМТ-Б) дают возможность использо- вать потенциал растений с целью повышения урожайности данных овощных культур. Необходимо отметить, что в условиях Западной Сибири успешное выращивание томатов освоено давно, а такие культуры, как перец и баклажаны имеют ограниченное распространение в силу специфики их выращивания. Данное изобретение - органо-минеральные таблетки позволяют облегчить возделывание этих культур, а также, благодаря тому, что учитываются особенности минерального питания культур, дают возможность при меньших затратах получать хорошие, стабильные урожаи томатов, перцев и баклажанов.
Цель исследований - оптимизация химического состава торфо-помётных таблеток применяемых при возделывании овощных культур с использованием метода комплексной растительной диагностики.
Задачи исследований: установить оптимальные питательные смеси в виде органо-минеральных таблеток (ОМТ) с учётом биологических особенностей растений; определить зависимость между химическим составом, биометрическими показателями растений, величиной и качеством урожая томатов, перцев и баклажанов в системе «ТПТ (ОМТ) - растение - урожай»; на основе выявленных взаимосвязей в системе «ОМТ - растение - урожай» и метода комплексной растительной диагностики разработать оптимальные параметры минерального питания овощных культур; определить экономическую и биоэнергетическую оценку эффективности применения органо-минеральных таблеток при выращивании томатов (ОМТ-Т), перцев (ОМТ-П), баклажанов (ОМТ-Б),
Перечисленные задачи решались с учетом «познания взаимосвязи и обусловленности между внутренним состоянием организма и внешней средой», что позволяет «получить правильное представление о значении условий питания для жизни растения и надежное теоретическое обоснование таких приемов воздействия на растение, которые имеют целью изменить не только высоту урожая, но и его химический состав» (Д.Н.Прянишников, 1936 г. /86/).
Научная новизна исследований. В результате улучшения химического состава торфо-пометных таблеток созданы органо-минеральные таблетки (ОМТ), используемые в качестве субстрата для выращивания рассады и удобрения при возделывании томата, перца и баклажана. Выявлены математические зависимости величины и качества урожая от химического состава рассады томата, перца и баклажана. Установлены оптимальные уровни содержания и соотношения элементов питания в рассаде изучаемых культур. Определены фи-зиолого-биохимические и агрохимические нормативные показатели оптимального минерального питания растений томатов, перцев, баклажанов, позволяющие прогнозировать будущий урожай. Установлена высокая экономическая и биоэнергетическая эффективность применения органо-минеральных таблеток под овощные культуры.
Практическая значимость работы и реализация результатов исследования. Применение разработанных органо-минеральных таблеток (ОМТ), нормативных показателей оптимального минерального питания растений способствует выращиванию качественной рассады томата, перца и баклажана, прогнозированию и получению высоких урожаев овощных культур.
Результаты исследований прошли производственную проверку и внедрены в ЗАО «Овощевод» и ЗАО «Тепличное» Омского района Омской области (приложения 16, 17).
Апробация работы. Основные результаты исследований доложены и обсуждены на трех научно-практических конференциях профессорско-преподавательского состава ОмГАУ (2002-2004 гг.), на Всероссийской научной молодежной конференции (г. Омск, 2005 г.) и опубликованы в семи работах общим объемом (1,0 п.л.).
Автор работы признателен работникам блока №3 тепличного комбината и агрохимической лаборатории ЗАО «Овощевод», заведующему лабораторией питания растений кафедры агрохимии доценту Кормину В.П. за содействие и сотрудничество в проведении исследовательской работы.
8 Выражаю особую благодарность за помощь и руководство в проведении исследований и в подготовке данной диссертационной работы моему научному руководителю, доктору сельскохозяйственных наук, профессору, заслуженному деятелю науки РФ Ю.И. Ермохину.
Использование питательных смесей для выращивания растений сельскохозяйственных культур
Овощи являются исключительно ценным и незаменимым продуктом питания человека из-за содержащихся в них витаминов, минеральных солей, органических кислот и других веществ, от которых зависят как вкус пищи, так и ее усвоение организмом /80/. Однако на огромной территории нашей страны природные условия не позволяют выращивать некоторые овощные культуры до полного их созревания, к таким культурам и относятся томаты, перцы, баклажаны, взятые в исследовании. Выбранные овощные культуры (томаты, перцы, баклажаны) относятся к семейству паслёновых. Среди них наибольшее значение и распространение имеют томаты. Согласно данным ООН томат занимает первое место в мире (среди овощных культур) по объему производства. Так в Болгарии, Румынии, Нидерландах и некоторых других странах на долю томата приходится до 70-90 % тепличной площади /12, 113, 120/. В крупных тепличных комбинатах Украины, Латвии, Литвы доля томата в первом обороте составляет 30-40 % площади /47, 66/. В России в структуре овощных посевов томаты занимают второе место после белокочанной капусты, а в зимних теплицах второе место по площади после культуры огурца. В осеннем обороте культура томата основная, на нее приходится до 80 % площади теплиц /44/. В районах промышленной культуры производство рассады томата составляет 60-70% общего ее производства (по данным 1995 года) /66/. Рассада баклажан и перца в южных областях нашей страны занимает около 10-15 % площади рассадных сооружений. Процент этих культур в северных областях значительно снижен в связи с биологическими особенностями культур. Однако, в связи с высокими вкусовыми и лечебными свойствами площади для выращивания перцев расширяются. Так, в Италии перец занимает свыше 2400 га пленочных теплиц и укрытий, в Японии - свыше 1160 га. В зимних остекленных теплицах на небольшой площади выращивают перец в Нидерландах, Франции, Болгарии, Венгрии, Румынии /114/. В тепличных хозяйствах России культура сладкого перца распространена пока мало. Однако опыт Адлерской, Краснодарской и других овощных станций, и тепличных хозяйств Москвы, Санкт-Петербурга показывает, что культура сладкого перца может быть высокоурожайной (10-13 кг/м ) /66,106/.
В условиях Западной Сибири (короткий период вегетации, резкие колебания температур, позднее поспевание почвы, недостаток влаги, вторичные заморозки) возделывание в открытом грунте таких культур как томаты, перцы и баклажаны возможно только рассадным способом. В связи с этим необходимо широкое применение рассадного метода их производства /85/. В нашей стране рассадой выращивают около 60% всех овощных культур в открытом грунте и 90% в защищенном /84/. Рассаду различных овощных культур для открытого грунта выращивают в течение 30-70 дней, что создает «забег» в развитии растений по сравнению с посевом семян в открытый грунт /70, 86/. Это дает возможность получить более ранний и высокий урожай, продвинуть культуру в северные районы и удлинить период плодоношения /37, 45, 108/. Метод рассады -основной при выращивании ранней овощной продукции. Снабжение коллективных и приусадебных хозяйств высококачественной рассадой овощных культур, в достаточном количестве, в установленные оптимальные сроки, с низкими затратами труда, средств, материалов и энергии - важнейшая задача при возделывании овощей /85, 117/.
Субстраты делятся на собственно почвы, которые хорошо удобряются; почвосмеси, которые состоят из различных компонентов, в основном органического происхождения с добавлением минеральных удобрений; заменители почвы органического происхождения, искусственные субстраты, представляющие собой инертные материалы - гидропоника (водная культура, аэропоника, агре-гатопоника) /50, 66, 67, 105/. Преимущества гидропоники в более высокой культуре производства, возможности автоматической подачи всех элементов питания, получение высоких урожаев. Так при выращивании томатов в овощеводческом комбинате «Пуща-Водица» Киевской области урожайность составила 22-25 кг/м2/106/. Но данные методы требуют более высокой квалификации специалистов. Ошибки, допущенные в концентрации раствора и в соотношении питательных веществ в грунте, сказываются на урожае сильнее, чем при почвенной культуре /49, 50/. Кроме этого необходимо специальное дорогостоящее оборудование, без которого данные методы недоступны для овощеводов.
При грунтовой культуре выращивания рассады корневая система растения развивается в твердой среде органического, неорганического или синтетического происхождения /105/. К качеству грунтов предъявляются повышенные требования, они должны быть легкими по гранулометрическому составу, рыхлыми, влаго- и воздухопроницаемыми, с реакцией среды близкой нейтральной, свободными от возбудителей болезней, вредителей и сорняков, богатыми доступными элементами питания /11, 46/. В качестве субстратов для рассады используют смеси различных компонентов (дерновая и полевая земля, перегной, торф, опилки, крупнозернистый песок и т.д.). Существует много рецептов составления смесей. Но каждое хозяйство, в зависимости от имеющихся на месте компонентов, должно опытным путем подобрать свой состав смеси /49, 69, 97/.
В настоящее время в качестве основного компонента смесей используют торф. Так в Великобритании томаты выращивают на смеси торфа и песка при внесении удобрений. Объем торфа и песка составляет 75 и 25 % соответственно. Используют при этом камышовый и сфагновый торф, которые улучшают аэрацию почвы, влагоемкость, активность почвенной микрофлоры/16/.
В Австрии почвосмеси для теплиц готовят из 50% глинистой почвы, 25 % черного (низинного) и 25 % белого (верхового) торфа (по объему). Реакция среды белого торфа 2,7-3,5; черного 3,0-4,5 /16/.
В учебном пособии по овощеводству /68/ авторы предлагают использовать следующие тепличные грунты с учетом климатических особенностей Сибири и Дальнего Востока: заменители почвы органического происхождения -торф 60 %, древесные отходы 20 %, навозный компост 20 %; компостированная древесная кора 80 %, навозный компост 20 %; торф верховой или переходный 100 %. Почвенные грунты - торф 50 %, полевая земля (легкий, средний суглинок) 30 %, навозный компост 20 %; навозный компост 20 %, торф 30 %, полевая земля 30%, древесные опилки 20 %; древесная кора 50 %, навозный компост 20 %, полевая земля 30 %.
Почвенные условия
Почвенный покров опытных участков, на которых были заложены полевые опыты, представлен лугово-черноземной маломощной среднегумусовои тяжелосуглинистой почвой и черноземом выщелоченным среднемощным сред-негумусовым среднесуглинистым.
Опытное поле ОмГАУ расположено на равнине, представленной второй террасой реки Иртыш. Терраса сложена аллювиальными отложениями. Поля ЗАО «Овощевод» расположены на коренном берегу реки Иртыш. Рельеф зоны представляет собой слабоволнистую равнину, расположенную в зоне южной лесостепи/61/.
Лугово-черноземные почвы являются полугидроморфными аналогами черноземов. Формируются они в условиях повышенного увлажнения за счет поверхностного стока или почвенно-грунтовых вод, залегающих на глубине 3 -6 метров, а также в результате их совместного действия /82/. Нижние горизонты Вк и Ск для чернозема (CKg для лугово-чернозёмной почвы) имеют щелочную реакцию среды, обусловленную содержанием карбонатов. Состав почвенного поглощающего комплекса благоприятен, основная доля приходится на Са -88-77 %, Mg -13-21 %, содержание поглощенного Na+ незначительно - 0,8-1,7 %. Пахотный, свежий, темно-серый, среднеуплотненный, глыбисто-пылевато-комковатый, тяжелосуглинистый, остатки корней. Переход в горизонт Bj заметный. Переходный, увлажненный, неоднородный, бурый с серыми потеками гумуса, плотный, глыбисто-комковатый, тяжело суглинистый. Переход в горизонт В2 постепенный. Материнская карбонатная оглеенная порода, влажный неоднородный, светло-бурый с сизыми и ржавыми пятнами оглеения, плотный, бесструктурный, глинистый
Мощность однородного гумусового слоя равна 28 см. Карбонаты залегают с глубины 111 см, оглеение в виде ржавых и сизых пятен со 153 см. Грунтовые воды залегают на глубине 3-3,5 м. Плотность почвы в верхнем слое 0-30 см составляет 1,20-1,25 г/см , удельная масса - 2,64-2,65 г/см .
Агрохимические показатели в среднем по годам исследований верхнего 30 - сантиметрового слоя были следующие: рН водной вытяжки в слое 0-30 см равен 6,5-7,1; содержание в пахотном горизонте гумуса 6,5 %, постепенно убывающего с глубиной; сумма поглощенных оснований составляет 27,2-29,2 мг-экв/100 г почвы. В составе почвенно-поглощающего комплекса преобладает кальций - 21,8-23,3 мг-экв/100 г почвы, нитратного азота - N-N03 - 1,44; 1,79 (очень низкое содержание), подвижного фосфора - Р2О5 - 4,2; 4,4 (низкое содержание) и обменного калия - К20 растений- 10,2; 11,2 мг/100 г почвы (оптимальное содержание).
Полевые опыты проводили в течение 2002-2004 гг. в теплично-парниковом комбинате ЗАО «Овощевод» Омской области и на опытном поле ОмГАУ. В условиях теплицы рассада овощных культур выращивалась в горшочках наполненных торфо-пометной таблеткой («чистой» и в сочетании с различными дозами минеральных удобрений), в качестве контрольного варианта для установления эффективности действия таблетки на рост, развитие и химический состав рассады, были взяты почва и грунт, используемый в теплице для выращивания рассады овощных культур. Почвенные образцы отбирали с опытного поля на глубину 0-30 см перед высадкой рассады в открытый грунт. Образцы грунта, используемого для выращивания рассады в ЗАО Овощевод, отбирали для проведения химического анализа. Схема опыта состояла из 13 вариантов, закладка опыта проводилась в четырёхкратной повторности по следующей схеме: 1.Почва, 2.ТПТ, З.ТПТ+г Г5о, 4.T/nT+N10o, 5.ТПТ+Ы15о, 6.ТПТ+Р100, 7.TTrf+P1S0, 8.ТПТ+Р200, 9.ТПТ+К25, Ю.тГ+К3о, ll.mr+NjoPiotfe, 12.ТПТ+Ы15оР20оК5о, 13. Грунт. В качестве минеральных добавок применяли различные дозы минеральных солей в виде удобрений: NH4NO3, Са(Н2Р04), КС1. Исследования проводились с культурами: томата - Волгоградский 5/95; перца — Виктория; баклажана - Универсал 6. Посев семян в питательную смесь за период исследования осуществлялся примерно в одни и те же сроки для каждой культуры (15,16 апреля - перец; 16, 17 апреля - баклажаны; 28, 29, 30 апреля - томаты). Высадка рассады в открытый грунт была для перца и баклажана в возрасте 45-50 дней, для томата — 35- 40 дней. Готовая к высадке рассада затаривалась в ящики и перевозилась к месту посадки на автомашинах или тракторных тележках /58/, После разгрузки рассада притенялась. Посадка рассады совмещалась с поливом /47, 70/. Размер делянок составил 10 м.
В период исследований проводили: 1. Измерение биометрических показателей в период роста и развития рассады для определения индекса качества. 2-Определение химического состава рассады (валовое содержание и ми I неральные формы азота, фосфора, калия). 3. Учет формирования урожая овощных культур в полевых опытах при использовании ТПТ. 4. Математическую обработку данных по выявлению зависимости формирования рассады и плодов в системе «ОМТ — рассада — урожай — химический состав растений». 5. Качество овощной продукции (определение аскорбиновой кислоты и сухого вещества). В результате полученных данных определены оптимальные варианты ин дивидуальных питательных смесей в виде ОМТ при выращивании рассады и получении высоких урожаев томатов, перцев и баклажанов.
В качестве вариантов для контроля использовались почва без добавления минеральных удобрений и тепличный грунт, представляющий смесь торфа и соломы с добавлением минеральных удобрений. Для определения нитратного азота, подвижного фосфора и обменного калия в почвенных образцах исполь зовалась 2 %-ная уксуснокислая вытяжка (метод определения элементов пита ния, разработан Ю.И. Ермохиным, /39/). Агрохимический анализ грунта теплицы проводился весовым методом из воздуншо-сухого образца при соотношении грунта и воды 1:10 /8/. Дальнейшее определение элементов питания проводилось одинаково: нитратный азот - колориметрически с использованием ди-сульфофеноловой кислоты; фосфор - колориметрически по Дениже; калий — пламенно-фотометрически /89, 99/.
Оценка влияния торфо-пометных таблеток на индекс качества рассады овощных культур
Одним из критериев оценки качества рассады является показатель мощности (индекс качества), рассчитанный по биометрическим данным (отношение массы к высоте растений). Показатель мощности отражает влияние используемых питательных смесей на рост и развитие рассады /45/.
Из ниже приведенных данных таблиц 8, 9, 10 видно, что наименьший показатель качества рассады у всех рассматриваемых культур наблюдается на варианте с почвой, что позволило получить в дальнейшем самые низкие урожаи плодов. Вариант, где в качестве субстрата использовалась ТПТ без добавления удобрений в виде минеральных солей, дал существенную прибавку урожая всех культур по сравнению с почвой. Из таблицы 8 видно, что с дополнительным использованием азотных удобрений индекс качества рассады томата по средним данным за годы исследования был выше, чем при использовании одной почвы, ТПТ или грунта, однако на много ниже, чем при внесении дополнительно Р2О5. Следовательно, применение азотных удобрений экономически нецелесообразно, что связано с дополнительными затратами средств и снижением урожайности данных сельскохозяйственных культур.
Данные таблицы 9 показывают, что за годы исследования индекс качества рассады перца, выращенной на ТПТ с добавлением минеральных удобрений, существенно отличается при использовании фосфорных удобрений. Самый высокий показатель мощности рассады (0,36) при использовании в качестве субстрата ТПТ + Pi50- Таким образом, культура перца в первые фазы своего развития, в период формирования рассады, наиболее чувствительна к недостатку доступного растениям фосфора. Индекс качества рассады, полученный на вариантах, где в качестве субстрата используется почва и грунт, был намного ниже варианта ТПТ+Р о 48
Исследования показали, что лучший субстрат по показателю мощности рассады баклажана 0,57 является ТПТ+Р2оо. Необходимо отметить хороший субстрат для рассады баклажан ТПТ+К25 с использованием калийных удобрений. Так в 2002, 2003 гг. индекс качества на этом варианте существенно отличается от других вариантов, и равнялся 0,55, а средний за 2002-2004 гг. был равен 0,48 (таблица 10). Однако, для установления эффективности ТПТ необходимо ориентироваться как на индекс качества рассады, так и на содержание элементов питания в рассаде и урожайность культуры баклажана.
Таким образом, учитывая данные биометрических показателей рассады и рассчитанный индекс качества при возделывании на различных ТПТ, можно сделать вывод, что улучшенная органо-минеральная таблетка для томата и перца имеет в своем составе 3/4 торфа + 1/4 помета + 150 мг Р2О5 на 100 г сухой массы таблетки, а для рассады баклажана эта доза составила 200 мг. 3.3 Диагностирование эффективности торфо-пометной таблетки и величины урожая томатов, перцев и баклажанов на основе биометрических показателей растений
Обычно рассада очень болезненно переносит пересадку в грунт вследствие сильного нарушения при этом соотношения между подающей воду корневой системой и испаряющим ее листовым аппаратом. Даже при самой аккуратной выемке рассады с комом земли сохраняется в среднем лишь 16 % корней, т.е. всасывающая поверхность уменьшается в шесть раз /42/. Наиболее важные сосущие корневые волоски обрываются и остаются в грунте. В результате рас L сада с оборванными корешками плохо приживается, долго болеет, приостанав ливается в росте, дает большой выпад после высадки. Такой рассаде необходимо время для восстановления утраченных при пересадке корешков, а время уходит, созревание запаздывает, урожай уменьшается /17, 53, 74, 106,/. При высадке рассады в открытый грунт совместно с таблеткой не теряется ни один корневой волосок, сосущий почвенные растворы. Растения, высаженные с сохраненной корневой системой, совсем не завядают, лучше и быстрее приживаются, не выпадают, без задержки трогаются в рост и оказываются более устойчивыми в сибирских условиях к заморозкам и другим неблагоприятным условиям внешней среды открытого грунта /64, 88/.
Для того чтобы проверить правильность нашего утверждения о том, что рассада, полученная при использовании органо-минеральных таблеток - ОМТ, высокого качества, она высаживалась в открытый грунт. В период с июля по сентябрь были получены урожаи от выращенной рассады томатов, перцев и баклажанов. А также проведена оценка качества данного урожая в зависимости от используемых вариантов в опыте, и дана сравнительная характеристика величин урожая.
Грунт 6,50 2,13 - 48,7 НСР05 0,35 Из таблицы Пи приложения 5 видно, что самая низкая урожайность томатов 4,37 кг/м2 была получена на варианте, где в качестве субстрата использовалась почва. Самая высокая урожайность томатов в открытом грунте была получена при использовании для выращивания рассады ТПТ+Р о. За годы исследования средняя урожайность при использовании рекомендуемой органо-минеральной таблетки составила 9,30 кг/м , или 112,8 % по сравнению с субстратом почвы и 30,4 % по сравнению с ТПТ (таблица 11). Таким образом, полученные урожайные данные свидетельствуют о том, что урожайность томатов зависит от качества полученной рассады, что хорошо коррелирует с биометрическими показателями растений. Необходимо отметить, что на варианте с использованием чистой таблетки, урожайность томатов за годы исследования была выше, чем на некоторых вариантах с использованием смеси ТПТ с минеральными удобрениями (приложение 5).
Оптимальные уровни содержания и соотношения элементов питания в растениях и их связь с урожаем овощных культур
Известно, что с увеличением дозы внесения питательных веществ под растения в тканях большинства культур их содержание возрастает, а урожайность увеличивается до определенных пределов. Дальнейшее увеличение доз удобрений может привести к снижению урожая, а также повлиять на качество продукции. В процессе роста и развития растений закономерно идет органооб-разование и, в соответствии с этим, потребляется больше тех или других питательных веществ, нужных растению в данный период, закономерно изменяются и соотношения питательных веществ, усваиваемых растениями /38/. Для растения важна не только концентрация элемента минерального питания, но и оптимальные их соотношения, которые должны соблюдаться для конкретных культур в определенных границах /36, 38/.
Если установлено, что содержание какого-либо элемента питания в рассаде ниже или выше оптимального уровня, наблюдается дисбаланс в питании растений, что неизменно отразится на урожайности культур. Ниже, на рисунках 5-7 представлены триада гон ал ьные диаграммы зависимости между валовым содержанием элементов питания в рассаде рассматриваемых культур и их урожайностью. а) сбалансированное питание, б) без использования ТПТ и удобрений, в) ТПТ, г) тепличный грунт. На рисунке 5(6) видно, что без использования ТПТ (субстрат - почва) концентрация калия, азота и особенно фосфора в растениях томата ниже оптимальных уровней [рисунок 5(a)]. Углы триадагональной диаграммы находятся внутри окружности и урожайность томатов составила 4,37 кг/м2. При возделывании рассады томата на тепличном грунте и ТПТ содержание элементов питания в рассаде возрастает с одновременным увеличением урожайности [рисунок 5(в, г)]. Для культуры перца и баклажана характерна аналогичная закономерность [рисунок 6(а, б, в, г) и рисунок 7(а, б, в, г)]. Недостаток элементов питания в растениях резко отразился на урожайности перцев [рисунок 6(6, в)] и баклажанов [рисунок 7(6, в)].
Использование в качестве субстрата ТПТ (торфо-помётной таблетки) и тепличного грунта позволило улучшить азотное, фосфорное и калийное питание всех культур, что положительным образом отразилось на урожайности [ри-сунок 5(в) - томаты 7,13 кг/м ; рисунок 6(в) - перец 1,63 кг/м ; рисунок 7(в) -баклажаны 7,27 кг/м2]. Но т.к. содержание азота, фосфора, калия в растениях овощных культур было меньше оптимального уровня, характерного для высоких урожаев [рисунок 5(a), 6(a), 7(a)], то и уровень урожайности томатов, перцев, баклажанов без использования оптимальных ТПТ с добавлением минеральных солей резко снижается (варианты б, в и г рисунков 5, 6 и 7).
Наибольшее соответствие между ростом растений и поглощением ими питательных веществ возможно лишь при оптимальном и сбалансированном питании общим азотом, фосфором, калием и их минеральными (резервными) формами, что стимулирует процессы роста, развития растений и формирования урожая (формулы 14-19)/67/. Для коррекции условий минерального питания овощных культур в период вегетации нами представлены для определенных фаз роста и развития растений оптимальные уровни содержания резервных форм элементов питания (таблица 19). Таблица 19 - Оптимальные уровни содержания и соотношения минеральных форм элементов питания в растениях Культура и фаза развития Содержание, мг% Соотношение между элементами питания NH Рн Кс Томаты, фаза 6-8 листьев 134±24 38±6 607±52 NH 3,5PH 0,2KC;(17) Перцы, фаза 8-9 листьев 78±37 33±2 730±100 NH = 2,4PH 0,1KC;(18) Баклажаны, фаза 6-7 листьев 127±24 49±1 696±60 NH = 2,6PH 0,2KC;(19) Данные уровни позволяют установить начало отсчёта в нарушении условий питания и провести необходимые подкормки с учетом «мнения растений». Ориентировочные оптимальные уровни резервных форм элементов питания растений соответствуют определенным уровням урожая: томаты - 9,3 кг/м (93 т/га); перцы-3,23 кг/м (32,3 т/га); баклажаны— 11,0 кг/м (ПО т/га).
Таким образом, в данной работе нами определены оптимальные уровни валового и резервного (минерального) содержания элементов питания в рассаде и целых растениях в определенные фазы роста и развития томатов, перцев и баклажан, а также индексы качества рассады. Данные нормативные показатели растений, установленные в системе «ОМТ - урожай» позволяют оценить орга-но-минеральные таблетки в виде ОМТ для конкретных овощных культур с использованием комплексного метода растительной диагностики растений. 4.3 Качество плодов томатов, перцев и баклажанов в зависимости от использования ТПТ в качестве субстрата для рассады и удобрения в полевом овощеводстве
Овощные культуры имеют большое значение в питании населения. Для поддержания жизни, здоровья и работоспособности человек нуждается в нормальном питании. Оно предполагает сбалансированное потребление основных веществ. Овощи, уступая по содержанию белков и жиров продуктам животного происхождения, являются основными поставщиками углеводов, органических кислот, эфирных масел, ферментов, многих минеральных веществ, витаминов, фитонцидов и пищевых волокон, необходимых для нормального функционирования живого организма /16, 75, 80, 94/. Годовая потребность в овощах одного человека, в зависимости от региона и составляет 126-146 кг, в том числе томатов 25-32 кг, баклажанов 2-5 кг, перцев 1-3 кг /20/.
Характерный признак овощных культур - высокое содержание воды в плодах. У большинства оно достигает 85-95 %. При выращивании овощных культур, особенно тех, которые используют для промышленной переработки, а к таким культурам относятся томаты, перец и баклажаны, стремятся повысить содержание в них сухих веществ, т.к. это значительно увеличивает качество и выход готовой продукции /18, 43, 79/.
При оценке качества овощной продукции большое значение имеют структура урожая и товарные свойства овощной продукции (форма, цвет, вкус, стандартность), но необходимо также учитывать и биохимические показатели качества овощей (сухое вещество, сахара, витамины, минеральные соли) /78/.
По данным В.А. Потапова /80/ в томатах содержится 5-7 % сухих веществ, 20-25 мг/100 г аскорбиновой кислоты; в плодах перцев — от 6 до13 % сухого вещества, аскорбиновой кислоты 250-450 мг/100 г — в стадии биологической спелости и до 250 мг/100 г в технической спелости; в плодах баклажанов — до 9 % сухого вещества, 2-10 мг/100 г аскорбиновой кислоты.
