Введение к работе
Актуальность темы. В настоящее время возрастает потребность населения в снабжении овощными культурами в течение всего года. В решении данной проблемы значительная доля приходится на защищенный грунт. Защищенный грунт позволяет получать высокие урожаи. Так, средняя урожайность огурца в Дании на минеральной вате составляет 35 – 40 кг/м2, а в лучших хозяйствах доходит до 52 – 55 кг/м2 (Jensen Е., 1985). В лучших тепличных комбинатах России урожайность овощных культур достигает 34 – 37 кг/м2 и более (Григорова А.А., 2004).
В отличие от открытого защищенный грунт требует больше усилий и внимания. Однако здесь предоставляется возможность регулирования большинством факторов роста и развития растений (свет, питание, субстрат, микроклимат почвы и воздуха и т.д.), т.е. имеются все предпосылки для формирования высокой урожайности культур. Тем не менее, во многих тепличных комбинатах не получают соответствующие урожаи. Последнее, прежде всего, зависит от уровня технической оснащенности теплиц, субстрата, питания, микроклимата и прочих условий, в том числе знаний агронома.
Одним из факторов, в значительной степени определяющих урожайность овощных культур, является субстрат. В защищенном грунте предлагают разные виды субстрата (перлит, торф, минеральная вата, керамзит и т.д.). Руководители комбинатов при выборе субстрата исходят из его стоимости, затрат на доставку, утилизацию. На практике, используя сомнительный субстрат и не зная его физико-химических свойств, назначение, не имея сопровождение работы с данным субстратом, сталкиваются с трудностями при его эксплуатации. При этом часто наблюдается снижение урожайности или гибель растения.
В связи с вышеизложенным, изучение сравнительной эффективности различных субстратов при выращивании овощей (в т.ч. и огурца) в защищенном грунте является актуальным. Исследование является составной частью плана научной работы ФГБОУ ВПО «Ульяновская государственная сельскохозяйственная академия» (рег. № 01.200.203529).
Цель работы. Целью исследования являлось изучение сравнительной эффективности различных субстратов при выращивании огурца в защищенном грунте.
Задачи исследования:
– изучить агрофизические, агрохимические и биологические свойства субстратов;
– выявить влияние субстратов на урожайность и качество продукции овощных культур;
– дать агрономическое, экологическое и экономическое обоснование технологии возделывания огурца с использованием различных субстратов.
Научная новизна. Впервые для условий малообъемной технологии выращивания огурца проведено сравнительное изучение эффективности различных субстратов. Изучены агрофизические, агрохимические, биологические и экологические их свойства. Выявлены наиболее эффективные субстраты при выращивании огурца в защищенном грунте. Дана экономическая оценка технологии возделывания огурца с использованием различных субстратов.
Практическая значимость работы. Результаты исследований позволяют выбрать при малообъемном выращивании овощных культур наиболее эффективные субстраты.
Использование сложного субстрата, состоящего из органического грунта (ОГ) 90 % + диатомит 10 % позволяет увеличить сбор продукции с одного метра квадратного на 8,5 килограмм в первом обороте и 3,7 кг/м2 – во втором, или на 32 и 41 % при одновременной экономии удобрений и других затрат до 12 %; смешивание торфа с керамзитом в соотношении 35 и 65 % соответственно на 7,3 и 3,4 кг/м2, торфа и перлита в равных количествах – на 5,8 и 2,1 кг/м2.
Защищаемые положения:
– органо-минеральные субстраты при возделывании огурца с применением малообъемной технологии выращивания по сравнению с использованием их в чистом виде способствуют созданию благоприятных условий водно-воздушного и питательного режимов и формированию более высокой урожайности. Наиболее эффективным в этом отношении является субстрат, состоящий из органического грунта 90 % + диатомит 10 %, где урожайность в среднем за 3 года и в сумме за 2 оборота составила 47,9 кг/м2;
– выращивание огурца в защищенном грунте позволяет получать экологически безопасную продукцию: содержание в ней тяжелых металлов ниже ПДК по отдельным элементам более 10 раз, нитратов – до 2,5 раз;
– наиболее экономически эффективно выращивание огурца на субстратах: органический грунт 90 % + диатомит 10 % с уровнем рентабельности 276 % в первом обороте и 43 % – во втором, торф 35 % + керамзит 65 % (273 % и 39 %), торф 50 % + керамзит 50 % (264 % и 38 %), торф 50 % + перлит 50 % (265 % и 33 %).
Реализация результатов исследований. Результаты исследований апробированы в производственных условиях ОГУ СП «Тепличное» г. Ульяновск и внедряются на предприятии на площади 6 га, где огурец выращивается на органическом грунте с добавлением диатомита.
Личный вклад соискателя. Соискателем лично разработана программа исследования, проведены опыты с использованием различных субстратов при выращивании огурца и лабораторные эксперименты, а также анализ и обобщение полученного материала, выводы и рекомендации производству.
Апробация работы и публикации. Результаты исследования и положения диссертации докладывались и обсуждались на ежегодных научных конференциях Ульяновской ГСХА (2006 – 2010); на Международной научно - практической конференции «Агрохимия и агроэкология: история и современность» (Нижний Новгород, 2008); на II-й Международной научно - практической конференции «Аграрная наука и образование на современном этапе развития: опыт, проблемы и пути их решения (Ульяновск, 2010); на III-й Международной научно – практической конференции молодых ученых «Молодежь и наука XXI века» (Ульяновск, 2010).
Публикации. По результатам исследования опубликовано 4 работы, в том числе 1 статья в издании, рекомендованном ВАК РФ.
Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 138 страницах компьютерного текста, состоит из введения, 7 глав, выводов и предложения производству, включает 24 таблицы, 18 рисунков, 74 приложения. Список литературы включает 256 источников отечественных и зарубежных авторов.
Благодарности. Автор выражает искреннюю признательность и благодарность научному руководителю доктору сельскохозяйственных наук профессору Куликовой Алевтине Христофоровне, кандидату с.-х. наук доценту Захарову Н.Г. и всему коллективу кафедры почвоведения, агрохимии и агроэкологии Ульяновской ГСХА за поддержку и помощь в выполнении работы.
