Содержание к диссертации
Введение
1. Обзор литературы 4
1.1 .Гуминовые вещества естественного происхождения 9
1.2. Нетрадиционные источники гуминовых веществ и их эффективность 18
1.3.Эффективность действия гумата натрия в зависимости от способов и концентраций применения на различных культурах 28
1.3.1 .Эффективность предпосевной обработки семян гуматом натрия 29
1.3.2.Эффективность внекорневых обработок растений гуматом натрия 32
1.3.3.Комплексное применение гумата натрия в сочетании с различными препаратами 33
1.3.4.Использование гумата натрия в сочетании с прилипателями 36
2. Экспериментальная часть 45
2.1 .Условия и методика проведения исследований 45
3 . Влияние использования цеолитовых добавок в питательные смеси на состав и свойства субстратов при выращивании рассады огурца в условиях защищенного грунта 52
3.1 .Влияние цеолитовых добавок в питательные смеси на состав и свойства субстратов 52
3.2. Применение биогумуса и цеолита в субстрате при выращивании рассады 54
3.3.Содержание хлорофилла в листьях рассады огурца, выращенной на различных почвенных субстратах 66
3.4.Влияние различных питательных субстратов на урожайность огурца 68
3.5.Влияние добавок цеолита в почвенные.субстраты на качество продукции огурца 73
4. Эффективность предпосевной обработки семян огурца нарост, развитие и урожайность огурца в защищенном грунте 79
4.1.Влияние различных биологически активных веществ, приготовленных на основе биогумуса на прорастание семян огурца 79
4.2.Влияние добавок микроэлемента меди на эффективность действия биологически активных веществ, приготовленных на основе биогумуса 82
4.3. Эффективность предпосевного дражирования семян огурца суспензией цеолита 87
4.4.Влияние обработок семян различными стимулирующими составами на рост и развитие растений огурца 94
5. Экологическая оценка применения цеолита в химической защите растений огурца в условиях защищенного грунта 109
6 Влияние различных типов органических субстратов на рост и развитие рассады огурца 110
7 Экономическая эффективность применения гумата натрия, цеолита и биогумуса при выращивании огурца в условиях защищенного грунта 118
Выводы 124
Рекомендации производству 125
Список использованной литературы 127
Приложения 165
- Нетрадиционные источники гуминовых веществ и их эффективность
- Применение биогумуса и цеолита в субстрате при выращивании рассады
- Эффективность предпосевного дражирования семян огурца суспензией цеолита
- Влияние различных типов органических субстратов на рост и развитие рассады огурца
Введение к работе
Актуальность. Проблема производства экологически безопасной
продукции сельского хозяйства в настоящее время в нашей стране, как
и во многих других странах мира является одной из'актуальных, по
скольку она непосредственно связана с качеством питания и среды оби
тания человека. '''"'"'.'"*. ...
Острота данной проблемы и необходимость ее решения диктуются в частности, с одной стороны — с загрязнением биосферы токсикантами промышленного происхождения, которое часто носит региональный характер, а с другой стороны - с загрязнением среды органическими отходами сельскохозяйственного производства, которое имеет локальное значение.
В современных экологических условиях остро стоит проблема изыскания ресурсов местного сырья для производства эффективных и; экологически безопасных удобрений. Среди местных отходов органи-" ческого происхождения заслуживают внимания отходы животноводства, крупяной промышленности, коммунального хозяйства,. которые могут использоваться в качестве сырья для выработки товарной продукции методом биоконверсии.
Одним из этапов в производстве экологически безопасной продукции является предотвращение перехода токсикантов из почвы в. растения и, следовательно, в продукцию растениеводства. Определенную перспективу в этом аспекте имеет применение препаратов,* которые обладают уникальными сорбционными способностями, ионообменными и биологически активными свойствами. К ним относят различные цеолиты, которые способствуют эвакуации тяжелых металлов и радионуклидов, повышают иммунологическую сопротивляемость и биологическую защиту.
Решение вопроса охраны окружающей природной среды и pa-. ционального использования природных ресурсов возможно только в контексте экологически сбалансированного природопользования, используя экосистемный подход, который учитывает все возможные виды взаимодействия между средами и экоценозами.
Примерами такого подхода к сельскохозяйственной технологии и сельскохозяйственным объектам являются разработки ученых, которые предполагают - методологию оптимизации эколого-технологической системы при решении ряда задач оптимизации включения в систему технических средств. В этом случае . эколого-. технологическая система представляется состоящей из самой технологии сельскохозяйственного производства, а также окружающей ее природной среды, включающей в себя экономические, технические, технологические, биологупооина и экологические условия их совместного функционирования. СельсА^ЙИМЬ'ИаёнШя техюлогия представляется в виде следующие. сё&а'вйыЯ ^ШШ^ЙлогиЦеского объекта и системы его жизнеобесп А&іі&,с&ІЄЇеШРуАй?іШ&Ш отходов, системы
ашиты биологического объекта от воздействия биотических элемен
те природной среды
Цель и задачи исследований Целью исследований явилось системное изучение приемов применения цеолитсодержаших минералов и органических веществ, полученных на основе вермикомпостиро-гания отходов при выращивании рассады огурца В связи с этим решались следующие задачи.
-
Исследовать почвоулучшающую эффективность и экологическую безопасность применения добавок цеолитов в питательных фунтах для выращивания рассады огурца
-
Изучить действие и последействие цеолитов в питательных субстратах на рост, развитие и урожайность огурца
-
Установить стимулирующее действие гумата натрия и водорастворимых органических веществ, полученных на основе вермнкомпостов на посевные качества семян огурца, рост, развитие и урожайность
-
Обосновать способы использования цеолитов в качестве вспомогательного вещества при применении биологически активных веществ и средств защиты при выращивании растений в защищенном гэунте.
-
Изучить действие компостов и вермнкомпостов на основе навоза, лузги гречихи и осадка сточных вод на биометрические показа-т;ли рассады огурца
-
Установить влияние нетрадиционных удобрительных форм на качество продукции и экономическую эффективность выращивания огурца в условиях защищенного грунта
Научная новизна Настоящая работа является эколого-э <ономической системой производства овощной продукции в услови-я< защищенного грунта, включающей в себя системы утилизации от-хэдов, рационального использования природных ресурсов, биологиче-с сого объекта и системы его жизнеобеспечения
По результатам исследований дана агроэкологическая оценка пэиемов и способов применения цеолитов при выращивании рассады оурца
Выявлено влияние биологически активных веществ, гумата натрия, водорастворимых органических веществ на основе веримкомпо-с"Ов и препарата Никфан на условия роста огурца, его урожайность и качество
Впервые дано экологическое обоснование компостирования и Bt рмикомпостирования смесей из местного органического сырья навоза, отходов крупяной промышленности (лузга гречихи) и осадков сточных вод г Орла и использования нетрадиционных видов органиче-С1 их удобрений при выращивании рассады огурца
Практическая значимость Одним из этапов производства эюлогически безопасной продукции является предотвращение перехода токсикантов из почвы в растения и следовательно в продукцию овощеводства Установленные положения и выявленные закономер-
ности подтверждают эффективность применения для этих целей мест
ные природные материалы - цеолитсодержашие породы, которые об
ладают уникальными сорбционными способностями, ионообменными
и почвоулучшающими свойствами и органические вещества на основе
вермикомпостов, характеризующимися высокими биологически ак
тивными свойствами. ..
Установлена целесообразность утилизации органических отходов крупяной промышленности и, осадков хозяйственно-бытовых сточных вод г.Орла в качестве сырья для производства вермикомпостов с целью экологически сбалансированного природопользования.
Разработаны приемы : и способы применения удобрительных
форм природных ресурсов и нетрадиционных органических удобрений
при выращивании рассады и овощной продукции в условиях защи
щенного грунта. ;'., -
Разработки положенные в основу диссертационной работы
прошли производственную проверку и внедрены в теплице агробио-
станции ОГУ, ОАО АПО "Сабурово" Орловской области, ОАО "Юби
лейное". , . ., . ,--
Апробация работы. Результаты исследований докладывались на межвузовских научно-практических конференциях г. Орла, г. Рязани в 1998 - 2001 г.г. По материалам диссертации опубликовано 5 научных статей.
Объем и структура работы. Диссертационная работа состоит из введения, обзора литературы, описания методов исследований, изложения полученных результатов, выводов и рекомендаций производству. Работа изложена на 164 страницах машинописного текста, включает 28 таблиц, 26 рисунков, список использованной литературы включает 365 наименований, в том числе 20 на иностранных языках.
Нетрадиционные источники гуминовых веществ и их эффективность
В связи с установленной ролью гуминовых веществ в процессе питания растений и их использования в качестве удобрения усилился интерес к изучению роли различных материалов природного происхождения как источника гуминовых кислот (Петербургский А.В.,1962; Зимина А.В. и др., 1997; Попов П.Д.,1992; Постников А.В.,Чумаченко И. Н.,1996; Пономарева Л.В. и др., 1996; Лозановская И. Н. и др., 1993; Соколов А.С, Саморукова В.Д., 1989).
Гуминовые препараты можно извлекать из гумусовых горизонтов различных почв. Так, изучено влияние гуминовых кислот из типичного чернозема, дерново-подзолистой почвы и гумифицированной надземной массы клевера на пшенице. Установлено, что наибольшим стимулирующим эффектом обладают новообразованные, гуминовые кислоты из растительных остатков. Гуминовые кислоты почв в концентрации 0,001% оказывают ингибирующее воздействие на растения (Назарова А.В., 1992).
С.Н.Чуков и др.( 1995) отмечает, что добавление небольших количеств гуминовых кислот из гумусового горизонта целинной дерново-подзолистой почвы даже при максимальной концентрации тяжелых металлов почти полностью ингибирует их токсический эффект, а при более низкой концентрации оказывает еще и стимулирующий эффект.
Применение вытяжек из пемзовых и базальтовых туфов для замачивания семян огурца позволили увеличить урожай почти на 20% (Игнатьев Н.Н. и др.,1994). Водные вытяжки из глауконитового песка, опоки, парамоновской и юрской глин, по данным Н.Н.Игнатьева (1994), Н.Н.Игнатьева, Н.В.Дозорцевой (1980,1981) также обладают стимулирующим действием при предпосевной обработке семян огурца. Указанные вытяжки приводили к увеличению скорости поглощения кислорода системой почва - растение. Предпосевная обработка семян огурца водной вытяжкой из парамоновской глины и опоки способствовало повышению урожайности в условиях опыта соответственно на 27,7 и 13,8%. Предпосевная обработка семян огурца водной вытяжкой из почвосмеси с содержанием глауконитового песка 30%, юрской глины 30%, опоки 30% способствовали увеличению скорости поглощения кислорода тепличной почвой и корнями проростков соответственно на 26,9; 25,9; 17,8 и 6,0 %.
Источником органического вещества служат органические удобрения (Галиулин Р.В. и др., 1998; Мерзлая Г.В., Володарская Н.И., 1994), а также корневые и пожнивные остатки растений после их разложения (Панов Н.П. и др.,1983; Жамьянова Б.Б.,1995).
Lee Yong Sook, Bartleft Richmomd (1976) изучали влияние гуматов натрия из почв, соломы, навоза, торфа. Добавление гуматов к бедной органическим веществом почве или в питательный раствор стимулировали развитие проростков зерновых на 30-50% и водорослей на 10%.
М.А.Кузьмич (1988), Н.Ф.Ганжара и др.( 1995) отмечают, что разложение соломы в почве способствует образованию лабильных гумусовых веществ, отличающихся от других органических фракций большей обогащенностью азотом и более высоким содержанием полипептидных и полисахаридных комплексов.
В модельном опыте установлено, что лигнин, извлеченный из пшеничной соломы в дозах от 2-20 мг тормозит рост побегов и корней ржи, а в дозе 0,2 -ускоряет. Вытяжки из разложившейся соломы после 240-дневного разложения оказывают положительные воздействия на урожай ржи. Оказывается, что выгяжка из соломы, разложившаяся без добавления азота более эффективна, чем с добавлением азота (Кольбе Г., Штумпе Г., 1969; Соколов М.С. и др., 1994; Лысенко А.В. и др.,1995; Якименко О.С., Орлов Д. С, 1995). Водорастворимые продукты микробиологического разложения пшеничной соломы (эктолы) повышают устойчивость растений к высоким концентрациям хлористого калия и сернокислого аммония. При добавлении эктола в количестве 73 мг/л сухого органического вещества блокируется угнегающее действие на растения бессменного питательного раствора, что в конечном итоге позволяет увеличить продолжительность выращивания расстений на бессменном питательном растворе. Причиной такого эффекта может быть наличие в составе эктола комплексообразователей, нейтрализующих токсическое действие корневых выделений и продуктов автолиза (ШайдоровЮ.И., 1992)
Ряд авторов (Касатиков В.А., 1989; Самойлов Л.Н.,1984; Бамбалов Н.И., Пунтус Ф.А., 1995; Тимофеев Г.В.,1998; Чен Н.Г.и др.1981; Красняк С.Н., 1994; Орлов Д.С.,1995) как ценное удобрение, рекомендуют использовать сапропель, содержание гуминовых кислот в котором колеблется от 4,11 до 23,16%.
Получаемые в результате окислительно-восстановительной деструкции ила - оксидат и натриевые соли гуминовой кислоты обладают стимулирующей активностью. Биологическая активность проявляется в улучшении посевных качеств обработанных семян пшеницы, повышении энергии прорастания, всхожести, силы роста. Стимулирующее действие препарата подтверждается снижением числа ненормально проросших семян (Абросимова Л. Н., и др.,1976; Пономарева Л.В. и др.,1996; Чен Н. Г. и др.. 1980.)
Широкое применение для извлечения гуміатов получили компосты. При созревании компоста легкоразлагаемые соединения минерализуются. РН компоста приобретает щелочную или слабо-щелочную реакцию. В этой сталий происходят сложные реакции между остатками лигнина и белками микроорганизмов, что приводит к образованию гуминовых кислот. Новообразованные молекулы гуминовой кислоты "созревают" в процессе компостирования.
Различные виды компостов имеют существенные различия по количеству и качеству гуминовых веществ, образующихся при гумификации. Нашли применение осадки сточных вод (Касатиков В.А., и др. 1989, 1990, 1996; Мерзлая Г.Е., Зябкина Г.А.,1995; Гришина Т.А.,Ульянов В.Ф.,1992), компосты из отходов лубяных заводов (Азизов Т.Б., 1989), компосты из отходов целлюлозно-бумажных комбинатов (Федорец Н.Г. и др., 1990; Андронова Л.А. и др., 1995), компосты из бытовых отходов (Шилова Е.И. и др., 1980), компосты из древесной коры (Лукина Е.И. и др, 1980; Кириенко О.A.J 998), измельченной виноградной лозы (Tsvetkov S., Choleva В.,1996), сфагнового мха (Hoitinik Нагу, 1997), отходов картофеля (Macleod S. А., 1996), отходов батата (Rarraga M.S.,1995). Предложены биологически активные органические соединения из отходов арахиса и хлопчатника (Савич В., Нгасси Ф.,1994).
Растворимые формы гуматов из перегноя оказывают стимулирующее влияние на рост растений и жизнедеятельность почвенных микроорганизмов (Ронсаль Г.А.,1962.).
Разнообразие ботанических видов торфа и угля, состава и соотношения углеводородного комплекса и гуминовых кислот привело к разработке различных технологий приготовления биологически активных препаратов, в которых нуждается растениеводство, животноводство и микробиологическая промышленность (Лобанова Г.А., Кравец А.В.,1994; Покуль Т.В.и др., 1993; Маль С.С. и др., 1984; Азанов А.Г. и др.,1973; Кухаренко ТА., 1962; Лейфман И.Е.,1993; Игонин А.,1996; Dr. San. Rumpel;1981; Suchorska Ortovska, 1996). По данным И.И.Ярчук 1962) наибольшим содержанием гуминовых кислот обладают выветрившиеся каменные угли, меньшим - бурые угли и наименьшим - торф. Новое поколение гуминовых регуляторов роста являются комплексными гуминовыми препаратами, получаемые путем модификации исходного гумусового сырья, при которой гуминовые вещества торфа и бурого угля претерпевают существенные изменения в структуре и свойствах (Кречетова Е.В., 1994; Русчев Д.Д- и др.,1993; Христева Л.А. и др.,1951; Ярчук И.И.,1962). При этом отщепляются периферические участки молекул гуминовых кислот, представленные полипептидами и полисахаридами, изменяется их конфигурация, молекулярная масса и парамагнетизм, увеличивается содержание активных кислородсодержащих функциональных групп и, как следствие, повышается биологическая активность препарата (Кальнин М.М.,1962; Лактионов Н.И. и др., 1992; Драгунов С,1970; Даценко В.К. и др.,1997; Дж. А.Фишере и др., 1980).
В основе получения гуминовых препаратов лежат свойства гуминовых кислот каустобиолитов образовывать водорастворимые соли с одновалентными катионами натрия, калия и аммония (Гамаюнов Н.И., Масленников Б.И., 1992). Для выщелачивания гуминовых веществ и продуктов их модификаций из гумифицированного природного сырья применяют водные растворы гидроксидов этих металлов.
Н.А.Жмакова (1993), И.И.Лиштван (1993) отмечают , что окисление торфа в присутствии катализатора снижает выход гуминовых кислот при одновременном накоплении низкомолекулярных продуктов окисления. Мягкое окисление торфа в водно-щелочной среде приводит к увеличению обуглероженности гуминовых кислот и степени конденсированности их ядерной части.
Применение биогумуса и цеолита в субстрате при выращивании рассады
Одной из главных задач овощеводства защищенного грунта является поиск путей регулирования роста и развития растений с целью получения компактной рассады, обладающей хорошими потенциальными возможностями и позволяющей получать высокую урожайность.
Одним из эффективных путей и методов решения этой проблемы может быть целенаправленное применение регуляторов роста (Сенекой Б.С.и др., 1986; Деева В.П.и др.,1988; Жукова П.С.,1990; Жукова П.С, Аниховская Т.E.,1991). Основополагающей концепцией их применения на огурце является обеспечение сохранности окружающей среды и продукции от загрязнения и положительное воздействие препаратов на растения огурца. С учетом этого в наших исследованиях проводился подбор различных стимулирующих, питательных добавок в грунты для выращивания рассады.
Нами была изучена эффективность выращивания рассады на цеолитах с добавками торфа, биогумуса, гумата натрия в сравнении с гумусовым горизонтом темно - серой лесной почвы.
Представляют определенный интерес данные об энергии прорастания и всхожести семян огурца в испытуемых типах грунтов. Предпочтительно, чтобы этот показатель был более высоким (табл.2, прилож,!).
В условиях эксперимента по данным таблицы 2 самая высокая энергия прорастания установлена - 92 % в варианте горшечного грунта на основе цеолита, насыщенного гуматом натрия. Величина энергии прорастания семян огурца на смеси цеолита и биогумуса была на 5% ниже и по абсолютному значению была близка к энергии прорастания семян на смеси почвы с цеолитом ( 85 %). Самая низкая величина энергии прорастания отмечена в контрольном варианте - 76 %. Она на 4 % уступала энергии прорастания семян на смеси торфа с цеолитом. Полученные результаты можно объяснить тем, что цеолит обеспечивает высокую поверхность соприкосновения с семенами тем самым создает более благоприятные условия для прорастания семян. Цеолит в смеси с биогумусом и торфом повышает их плотность и увеличивает прилипаемость к семенам огурца.
Установленная в условиях опыта величина всхожести семян огурца показала, что всхожесть самая высокая была на гумусовом горизонте темно-серой лесной почвы - 97 % и цеолите, насыщенном гуматом натрия - 98 %. На остальных питательных субстратах всхожесть была одинаковой 94-95 %.
Биометрические наблюдения в условиях опыта показали влияние испытуемых субстратов на рост и развитие рассады. Растения огурца, выращенные на темно - серой лесной почве, отличались меньшей высотой и облиствеш-юстью (табл.3, прилож. 2,3).
Как видно из данных таблицы 3,4, высота растений огурца на темно-серой лесной почве достигла 21,3 см , площадь листьев 4,9 дм , масса растения 30.2г. Растения, выращенные на цеолитах, отличались большей высотой и облиственностью (рисХ). Наибольшей высоты растения огурца были отмечены на цеолитах с добавками торфа - 36,5 см, в этом варианте растения отличались и большим количеством листьев. Растения, выращенные на почве с добавкой цеолита, немного уступали в росте и развитии растениям, выращенным на торфо-цеолитовой смеси, при этом площадь листьев и масса растения были меньше почти в 1,5 раза растений огурца в горшочках на торфо-цеолитовых грунтах (рис.2)
Интерес представляют данные, полученные при выращивании горшечной рассадь; огурца на смеси цеолита с биогумусом и на цеолите, обработанном гуматом натрия (0,1%). В этих вариантах растения огурца характеризовались примерно одинаковой высотой 25,6 - 30,9 см, одинаковым количеством листьев на одном растении 4,2 - 4,5 шт., но разной площадью листовой поверхности, массой растения и их высотой (табл.4, прилож.4, рис.5). Растения на смеси цеолита и биогумуса отличались большей массой 40.1 і. высотой - 30,9 см и самой высокой величиной коэффициента продуктивности корневой системы - 3,47, наибольшая масса корней растений 11,20 % , что составляет 130 % по сравнению с контролем (табл.5, прилож.5, рис.6).
Как показали исследования, цеолит проявляет удобрительные, почвоулучшающие свойства грунтов на основе гумусового горизонта темно -серой лесной почвы, что обеспечивает более благоприятные условия для роста и развития растений огурца. Почвоудобрительная смесь из цеолита и торфа не уступает по эффективности почвоцеолитовой смеси грунта. Эффективность удобрительной смеси цеолита и биогумуса ("биолит") при выращивании рассады огурца была самой высокой, обеспечивая самый высокий коэффициент продуктивности корневой системы. При этом действие питательной смеси на основе цеолита обогащенного органическими веществами гумата натрия, извлеченных из биогумуса - "гуалит" - по эффективности не уступало всем испытуемым удобрительным смесям грунтов.
Таким образом, при выращивании рассады огурца целесообразно использовать удобрительные и почвоулучшающие свойства цеолита при подготовке почвогрунтов. Самые высокие удобрительные свойства субстратов установлены при сочетании цеолита с биогумусом - "биолита" и цеолитом с сорбировнными органическими веществами гумата натрия -"гуалитом".
Эффективность предпосевного дражирования семян огурца суспензией цеолита
Семена сельскохозяйственных культур, обработанные перед посевом микроэлементами, отличаются более высокими посевными качествами и увеличивают урожайность на 12 - 17 % и более (Ягодин Б.А., Ермолаев А.А. 199 ). Имеются сведения о положительном влиянии предпосевной обработки семян микроэлементами на качество растительной продукции в работах В.П.Бражника, Н.М.Тишкова, Н.М.Михайлюченко, А.И.Аристархова, В.П. Толстоусова (1995). Отдельные авторы отмечают, что применение микро.эдементсодержащих соединений дает возможность эффективно использовать микроэлементы за счет повышения их усвояемости растениями ( Ягодин Б.А., Крылов Н.А. 1995).
В то же время отмечается нестабильность влияния отдельных микроэлементов, высокая степень зависимости их действия от погодных условий (Коншибаев М.К. 1982). Так, применение кобальта, молибдена и цинка, повышает восприимчивость растений к заболеваниям, что приводит к снижению урожайности (Шевченко В.П. 1966 ). 88
Различия в результатах исследований, очевидно, связаны с неодинаковыми почвенно-климатическими условиями, а также условиями применения микроэлементов.
В связи с этим возникает необходимость изучения этого вопроса на семенах огурца, с учетом микроэлементсодержащего состава цеолитовых туфов Орловской области.
Для испытания этого микроэлементсодержащего материала на семенах огурца была использована эмульсия цеолита в соотношении вода и цеолит 1:3. Исследования показали, что энергия прорастания семян, обработанных эмульсией цеолита увеличивалась на 4% в сравнении с контролем (табл.14, прилож.12).
Лабораторная всхожесть семян увеличивалась и была на 6% выше, чем в контрольном варианте (рис.15). Эмульсия цеолита своим влиянием на семена изменяет силу роста проростков.
В опытах установлено, что прорастание семян огурца и состояние проростков зависело от обработки семян эмульсией цеолита. Проростки семян, замоченных в эмульсии цеолита, имели большее число корней. Число корней и их общая длина превышала проростки семян контрольного варианта по этим показателям на 8 см, а высота проростков превышала контроль на 3,2 см. (табл. 15, прилож.12, рис.16).
Таким образом, предпосевная обработка семян огурца эмульсией цеолита повышает энергию прорастания и всхожесть семян огурца и увеличивает развитие проростков.
В настоящее время биологическим приемом повышения урожайности овощных культур уделяется особое внимание. Как стимулятор роста и развития растений в производстве применяется гумат натрия. Нами было установлено положительное влияние физиологически активных веществ гумата натрия и водорастворимых органических веществ, извлекаемых из биогумуса, на всхожесть, рост и развитие растений огурца. Интерес представляют результаты исследования эффективности сочетания цеолита с растворами биологически активных веществ.
Совместное применение биологически активных веществ и цеолита не снижает развития проростков из семян, обработанных указанными в таблице 16 эмульсиями (табл.16, прилож.14). Во всех вариантах опыта отмечается увеличение длины ростков и корней, увеличивается энергия прорастания и лабораторная всхожесть. При этом эмульсия гумата натрия с цеолитом оказала большее влияние на развитие корней, длина корешка увеличилась на 40% в сравнении с контролем. Прирост корня в варианте с эмульсией Никфана и цеолита достигал 26 %, а на семенах, обработанных эмульсией водного раствора органических веществ и цеолита - 13 %. Длина ростка на семенах, замоченных в эмульсиях цеолита, Никфана и гумата натрия превышала длину ростков в контроле на 103-107 %. Отмечалось увеличение длины ростка при использовании водорастворимых органических веществ и цеолита на 0,9 см или 40 % (рис. 17,18).
Таким образом, применение на семенах огурца в качестве микроэлементсодержащих материалов и прилипателя - цеолитсодержащих трепелов Хотынецкого месторождения как отдельно, так и совместно с биологически активными веществами, способствует повышению всхожести семян и стимулирует рост и развитие проростков огурца.
Влияние различных типов органических субстратов на рост и развитие рассады огурца
Создание экологически чистых технологий выращивания посадочного материала овощных культур в настоящее время проблематично. Для получения посадочного материала в качестве питательного субстрата используют различные органические добавки - торф, навоз. В проведенных нами исследованиях была изучена возможность использования технологии вермикультивирования в переработке в биогумус отходов крупяной промышленности и коммунального хозяйства.
Как видно из данных таблицы 25 (прилож.21,22) органические субстраты отличаются по содержанию углер ода, азота, фосфора и калия в зависимости от условий их трансформации и качества исходного органического вещества. Наибольшее количество углерода отмечается в органическом субстрате из гречишной лузги и навоза в соотношении 50:50 по массе, и разлагающемся без участия гибрида красного калифорнийского червя. Содержание органического углерода достигало 22%, что в два раза превышает количество органического углерода в субстрате из лузги гречихи и осадка сточных вод (70:30 %), также установлены увеличение показателей в содержании таких важных элементов питания, как азот, фосфор и калий (рис.23). В опытах показана возможность использования лузги гречихи и осадка сточных вод в качестве субстрата вермикультуры. Установлено, что в биогумусе происходит незначительное снижение в содержании углерода органических веществ на 1,6-2,0%, а в содержании азота, фосфора и калия на 0,1-0,4% в зависимости от вида исследуемого субстрата. При этом различия в показателях оценки органических субстратов при переработке червями и без них для органических отходов из лузги и осадка сточных вод самые минимальные.
Таким образом, биогумус, полученный на основе отходов производства характеризуется хорошими показателями, что дает возможность использования его в условиях защищенного грунта.
Опыты с органическими субстратами были проведены для выращивания рассады огурца в лабораторных условиях (табл.26, прилож.23). Результаты этих исследований показали, что на биогумусе масса растений огурца была выше, чем на прокомпостированном органическом субстрате без участия червей. При этом растения рассады огурца, выращенные на субстрате из лузги и навоза отличались наибольшей биомассой - 18,79 и 20,10 г, в то время как растения, полученные на субстрате из лузги и осадка сточных вод, имели сырую биомассу, почти в 2-2,5 раза меньше - 6,65 - 8,97 г. Интенсивность среднесуточного накопления сырой биомассы была на биогумусе из лузги и навоза самой высокой - 0,83 и 0,37 на биогумусе на основе лузги гречихи и осадка сточных вод. Интерес представляют данные по применению накопления сухого вещества растениями рассады огурца. Как видно из данных таблицы 26, растения, выращенные на биогумусе из лузги и осадка сточных вод, имели самую большую величину сухого вещества в условиях опыта - 2,26г, а на биогумусе из лузги и навоза - 2,04 г. Биомасса сухого вещества в растениях рассады огурца,, выращенных на невермикомпостированных субстратах была меньше 0,72 и 1,78г.
Интенсивность накопления сухого вещества была самой высокой на биогумусе - 0,08 - 0,09 г/сутки и на органическом субстрате из лузги гречихи и отходов коммунального хозяйства.
Результаты исследований показали, что биогумус вызывает более интенсивное формирование фитомассы растений рассады огурца. Сравнение высоты растений в зависимости от характера компостирования и качества субстрата (табл. 27, прилож.24) позволяет констатировать следующее : растения рассады огурца, выращенные на биогумусе из лузги и осадка сточных вод имели на 17,2% выше содержание хлорофилла в листьях и на 39,9% больше площадь листовой поверхности, чем растения , полученные на биогумусе из лузги и навоза. Количество хлорофилла и листовая поверхность растений на биогумусе были на 24,35 мг на 100 г выше, чем в растениях на прокомпостированном органическом субстрате из лузги и осадка без участия червей. На органических субстратах из смеси лузги и навоза, неподвергшихся вермикомпостированию, растения рассады огурца отличались большей высотой - 17,0 см, листовой поверхностью - 24,6 дм2 и количеством хлорофилла - 182,35, чем растения на биогумусе из того же органического субстрата. При этом интенсивность роста растений была установлена самой наибольшей для биогумуса из субстрата в составе лузги и осадка сточных вод. Различия в эффективности органических субстратов обусловлены как количественными показателями в содержании углерода, азота, фосфора и калия, так и качественными изменениями в составе органических веществ исходных компонентов субстрата и образуемых в процессе их трансформации.
Таким образом, результаты исследований подтверждают возможность использования органических отходов в качестве сырья для производства биогумуса и биологически активных веществ, извлекаемых из органических соединений биогумуса и включения их в субстраты для выращивания рассады огурца.
