Содержание к диссертации
Введение
1. Обзор литературы. «Практика применения препаратов нового поколения в технологии возделывания овощных культур» 25
2. Характеристика условий, объектов проведения исследований, методика исследований
2.1. Характеристика ГУСХП «Высоковский» 25
2.2. Агроклиматические условия предприятия 27
2.3. Характеристика условий и объектов проведения исследований 31
2.4. Особенности технологии выращивания овощных культур в условиях ГУСХП "Высоковский"
3. Результаты исследований 40
3.1. Фитосанитарное состояние грунтов и особенности роста и развития на них культуры огурец.
3.2. Формирование управляемого биоценоза микроорганизмов тепличных грунтов при выращивании овощных культур в условиях защищенного грунта
3.3 Эффективность биопрепаратов природного происхождения при выращивании огурца Fi «Атлет».
3.3.1 Динамика морфометрических показателей растений огурца Fi Атлет при использовании биопрепаратов природного происхождения.
3.3.2. Влияние биопрепаратов природного происхождения на изменение активности физиологических процессов растений огурца Fj «Атлет».
3.3.3. Оценка эффективности применения биопрепаратов природного происхождения на формирование урожая огурца Fi «Атлет» и качество продукции.
3.4. Сравнение эффективности биопрепаратов природного происхождения в технологии выращивании томата Fi Болеро.
3.4.1. Динамика морфофизиологических показателей растений томата Fi Болеро при использовании биопрепаратов природного 78 происхождения.
3.4.2. Влияние биопрепаратов природного происхождения на формирование урожая томата Fi Болеро и качество продукции .
3.5. Эффективность применения биопрепарата Бакфлор на культуре огурец в условиях производства.
4. Экономическое обоснование применения биопрепаратов природного происхождения в технологии выращивания овощных культур
Выводы
Рекомендации производству 112
Список литературы 113
Приложения 125
- Обзор литературы. «Практика применения препаратов нового поколения в технологии возделывания овощных культур»
- Агроклиматические условия предприятия
- Формирование управляемого биоценоза микроорганизмов тепличных грунтов при выращивании овощных культур в условиях защищенного грунта
- Влияние биопрепаратов природного происхождения на формирование урожая томата Fi Болеро и качество продукции
Введение к работе
Двадцать первый век характеризуется необычным для человеческой цивилизации подъемом науки, достижения которой стали использоваться во многих областях человеческой деятельности. Но истории свойственна система критериев и оценок. То, что вчера казалось успехом, сегодня может означать отставание. Разлад человека с природой начинается именно с сельского хозяйства, о чем свидетельствуют не только все возрастающие масштабы эрозии и засоления почв, но и исчезновение многих видов фауны и флоры, загрязнение подземных вод и растительной продукции нитратами, фосфатами и пестицидами. Следствием использования высоких доз удобрений является нарушение экологического равновесия в агроэкосистемах и биосфере в целом.
В настоящее время в защищенном грунте находят широкое распространение препараты, способствующие пролонгированному действию их компонентов, обеспечивающие комплексную технологию выращивания овощных растений. Применение фиторегуляторов и иммуностимуляторов позволяет не только регулировать обмен веществ, но и предупреждать различные заболевания растений. Однако, в связи с экономическими проблемами, производство и использование биопрепаратов в овощеводстве существенно снизилось. Овощеводство защищенного грунта остро нуждается во вложениях для строительства новых и модернизации существующих предприятий, внедрения новейших экологически чистых технологий, а также создания необходимой инфраструктуры. Активно расширяется спектр производимых биопрепаратов на мировом рынке, что связано с реализацией программы развития защищенного грунта в развитых странах мира.
Применение биологических средств, как альтернативы синтетическим, существенно оздоровит экологическую обстановку на производстве, повысит выход и качество производимой овощной продукции. Одной из приоритетных задач является поиск альтернативных концепций и стратегий производства продуктов питания, позволяющих в наибольшей мере использовать громадный потенциал научных знаний, накопленных человечеством.
Целью исследований являлась оценка эффективности применения биопрепаратов природного происхождения в технологии выращивании огурца и томата в защищенном грунте.
Задачи исследований:
1. Разработать способ приготовления и применения биопрепарата Бакфлор с
целью формирования управляемого биоценоза микроорганизмов тепличного грунта;
2. Изучить динамику агрохимических показателей грунтов и численность
микрофлоры при использовании биопрепаратов;
Определить морфофизиологические показатели растений огурца Fi Атлет и томата Fi Болеро в условиях защищенного грунта в зависимости от применения биопрепаратов;
Определить эффективность биопрепаратов природного происхождения в технологии выращивании огурца Fi Атлет и томата Fi Болеро в условиях защищенного грунта ГУСХП «Высоковский» по урожайности плодов и их качеству;
Дать экономическую оценку технологии выращивания огурца и томата в условиях защищенного грунта при использовании биопрепаратов природного происхождения.
Научная новизна. Впервые в условиях биологической лаборатории предприятия защищенного грунта был приготовлен и испытан биопрепарат Бакфлор, действующим началом которого являются реизолированные бактерии физиологически ценных групп, способные фиксировать атмосферный азот, трансформировать сложные органо-и-минералофосфаты, а также соединения кальция; проведено сравнение его эффективности с препаратами Нарцисс-Н и Агат-25К. Установлено, что используемые в экспериментальной работе биопрепараты активизируют морфофизиологические процессы растений огурца и томата, повышают их устойчивость к возбудителям болезней, обеспечивают формирование урожая качественной продукции. Дано экономическое
обоснование применения биопрепаратов в технологии выращивания овощных культур в условиях второй световой зоны России.
На основании результатов проведенных исследований на защиту выносятся следующие положения:
Научное обоснование и сравнительная оценка применения биопрепаратов нового поколения для улучшения грунтов при выращивании овощных культур в теплицах;
Агротехнологическая и экономическая оценка эффективности выращивания овощных культур с применением биопрепаратов.
Практическая значимость работы. Практическая значимость работы заключается в возможности регулирования фитосанитарной обстановки в условиях защищенного грунта при производстве овощной продукции. Даны рекомендации по приготовлению биопрепарата Бакфлор в условиях биолаборатории сельскохозяйственного предприятия и применению его в технологии выращивания огурца и томата. Результаты исследований могут быть использованы в преподавании дисциплин: овощеводство, микробиология и физиология растений на факультете агробизнеса ФГОУ ВПО Костромская ГСХА.
Апробация работы и публикации по теме диссертации. Материалы диссертации доложены и получили одобрение на международных научно-практических конференциях ФГОУ ВПО «Костромской государственной сельскохозяйственной академии» «Актуальные проблемы науки в агропромышленном комплексе» в 2005, 2006, 2007, 2008, 2009 гг.; на научно-практической конференции «Перспективы развития тепличного комплекса России», г. Кострома, 2006 г.; на научно-практической конференции «Применение агрохимикатов в условиях защищенного грунта», г. Москва, ООО «Гавриш», 2007 г; «Новые гибриды овощных культур», г. Москва, 2008 г.
По теме диссертации опубликовано 12 работ, как самостоятельно, так и в соавторстве.
Объем и структура диссертации. Диссертационная работа состоит из четырех глав, общих выводов, рекомендаций производству, списка литературы,
содержащего 149 источников, в том числе 19 на иностранных языках, 4%, приложений.
Диссертация изложена на 13 страницах компьютерного текста, иллюстрирована 40 таблицами, 37 рисунками.
Обзор литературы. «Практика применения препаратов нового поколения в технологии возделывания овощных культур»
Рациональное питание человека предусматривает равномерное потребление овощей в течение всего года. Производство их в межсезонный период возможно лишь в специализированных культивационных сооружениях - в зимних остекленных теплицах (А.А. Аутко, Г.И. Гануш, Н.Н. Долбик, 2006). В защищенном грунте возделывается более десяти видов овощных культур, но основные площади занимают огурец и томат (С.С. Литвинов, В.А Борисов, 2006). Свежие плоды огурца и томата из открытого грунта поступают в течение трех месяцев, а из защищенного грунта практически круглый год (9-10 месяцев). По количеству получаемой овощной продукции один гектар остекленных теплиц соответствует 20-30 гектарам овощей открытого грунта, а по стоимости овощной продукции эквивалентен 100 гектарам. (А.А. Аутко, 2007).
Кроме овощных культур: огурца, перца, томата и баклажана, в некоторых тепличных комбинатах в настоящее время возделываются ранний картофель, капуста, зеленные культуры, земляника, а также многие виды цветов и декоративных растений. Но в отдельных хозяйствах на одних и тех же площадях культивируется достаточно ограниченный видовой состав культурных растений. При этом относительно постоянные микроклиматические условия в теплицах формируют специфическую и во многом неблагоприятную фитосанитарную обстановку. Поэтому, несмотря на то, что число видов вредителей и болезней в закрытом грунте значительно меньше, чем в естественных условиях, постепенное накопление патогенов и отсутствие природных регулирующих факторов значительно повышают их вредоносность для овощных культур. (СВ. Бочкарев, 2007)
При длительном использовании в микрофлоре тепличных грунтов начинают преобладать паразитические формы. При выращивании томата на таком грунте прогрессируют корневая и стеблевая гнили, различные виды трахеомикозного и трахеобактериального увядания, южный фитофтороз, мелойдогеноз и ряд других заболеваний, падает урожайность (К.Л. Алексеева, С.Н. Деревщуков, Н.Н. Малеванная, 2005). Авторы отмечают, что борьба с болезнями овощных культур в защищенном грунте затруднена из-за специфических условий, благоприятных для развития инфекций (повышенная влажность, высокая температура и почти бессменное выращивание монокультур). Кроме того, применение химических средств защиты растений в теплицах ограничено законом, а требования относительно безопасности продукции весьма высоки. Поэтому для борьбы с фитопатогенами все больший интерес потребителей вызывают препараты биологического происхождения, которые не только экологически безвредны, но и, действуя как стимуляторы роста, способствуют увеличению урожая и улучшению его качества. (В.Ф. Велик, В.Е. Советкина, 1991.).
Исследования ученых в последние два десятилетия показали, что эффективность минерального питания и устойчивость растений к вредителям и возбудителям различных болезней повышается при введении в агротехнику выращивания овощных культур приемов применения бактериальных препаратов. (А.Б. Борисов, О.Н. Крылов, 2004.).
В настоящее время в условиях защищенного грунта широко используются биопестициды - это биологические препараты для защиты растений, действующим началом которых выступают микроорганизмы или их метаболиты. Источником получения исходных штаммов микроорганизмов и продуктов их жизнедеятельности служит, как правило, природная среда: активное начало биопрепаратов выделяют из почвы, с поверхности растений, из больных и погибших насекомых (О.В. Горбач, 1987).
Использование бактериальных антагонистов основано, главным образом, на механизме антибиоза, регулирующем взаимоотношения полезных и вредных микроорганизмов. Как указывает М.С. Соколов (1994), антибиоз играет наиболее важную роль в зоне ризопланы. Использование регуляторных механизмов направлено не на полное уничтожение популяции фитопатогена, а на существенное ограничение ее развития и снижение вредоносности. Источником получения штаммов бактерий-антагонистов служат супрессивные почвы, в которых фитопатогены либо угнетены, либо лимитированы.
Исследованиями установлено, что одним из потенциальных объектов, на основе которых производятся бактериальные препараты, являются бактерии двух родов - Pseudomonas и Bacillus. Большинство видов данных микроорганизмов хорошо усваивают различные органические субстраты, характеризуются быстрым ростом, продуцируют антибиотики, бактериоцины (специфические белки, вырабатываемые некоторыми бактериями и подавляющие жизнедеятельность клеток других микроорганизмов) и сидерофоры (соединения, осуществляющие транспорт железа внутрь растительной клетки), а также стимуляторы роста. Благодаря этим свойствам они оказывают защитное действие от фитопатогенов и стимулируют рост растений (А. А. Кравцов, Н.М. Голышин, 1989; М.В. Штерншис, Ф.С. Джалилов и др., 2000, 2004; Н.В. Бондаренко, 1987).
Над расширением ассортимента микробиологических препаратов, изысканием путей их эффективности работают многие научные учреждения России. В последние годы во ВНИИ сельскохозяйственной микробиологии разработали технологию получения и применения ряда биопрепаратов на основе ассоциативных бактерий и диазотрофов, в том числе препарата бацифор, включающего споровые бактерии Bacillus megaterium 501. Лабораторные исследования и многолетние вегетационные опыты показали, что инокуляция почвы В. megaterium 501 снимает эффект почвоутомления торфяных грунтов длительного пользования, стимулирует рост растений и ускоряет формирование у них вегетативных органов. В проведении оценки эффективности бацифора в производственных условиях в работе использовали жидкий препарат, полученный на экспериментальном производственном предприятии «Экое» (О.Т. Лисина, Ю.В. Круглова, В.Г. Корнилов, 2004).
В теплице , ОПХ Ленинградского госуниверситета испытывали эффективность бацифора при выращивании томата. Рабочий раствор препарата вносили в количестве 50 мл под корень каждого растения через 5 дней после высадки рассады на постоянное место. В контроле грунт обработали фундазолом. В период вегетации проводили учет растений, пораженных фузариозным увяданием, и урожай плодов томата. Результаты опытов показали, что к концу вегетационного периода в грунте, обработанном фундазолом, погибло 23% растений, а в варианте с бацифором 12%, урожай плодов составил соответственно 12,4 и 18,1 кг/м , от действия бацифора урожай возрос на 46% (О.Т. Лисина, Ю.В. Круглова, В.Г. Корнилов, 2004).
В производственных теплицах САОЗТ «Лето» бацифор вносили на поверхность торфоблоков по всходам растений томата из расчета 25 мл рабочего раствора на растение. Через месяц рассаду высаживали на постоянное место. Обработанные бацифором растения по сравнению с не обработанными, имели более толстый стебель, хорошо развитую листовую поверхность и мощную корневую систему; у них раньше формировались генеративные органы; возросла продуктивность. При ранних сборах в течение 2-х недель от начала плодоношения, урожай томатов был на 27% выше, чем в контроле, и составлял 78 кг со 100 растений (О.Т. Лисина, Ю.В. Круглова, В.Г. Корнилов, 2004).
Лисина Т.О. с соавторами также отмечают, что при внесении рабочего раствора препарата под корень в дозе 100 мл на одно растение после высадки рассады томатов на постоянное место, наблюдался тот же эффект. Урожай плодов в варианте с обработкой бацифором увеличился на 18%. Как указывает автор, при внесении рабочего раствора бацифора под огурец (100 мл на одно растение) в фазе 4-5 настоящих листьев, урожай возрастал по сравненшо с контролем на 22%.
Агроклиматические условия предприятия
К параметрам микроклимата относятся температура, влажность воздуха и субстрата, концентрация С02, освещённость. Они взаимосвязаны. Режим влажности воздуха определяется его температурой и вентилированием теплиц. Единственным недостатком климатической системы предприятия является отсутствие системы мелкодисперсного увлажнения воздуха, в связи с чем в зимние месяцы происходит иссушение воздуха теплиц ввиду высокой температуры подаваемого теплоносителя для поддержания заданных температурных режимов воздуха.
Для создания температурного режима имеется трёхконтурная система отопления - шатровая, надпочвенная, подпочвенная и система вентиляции. Отопление теплиц осуществляется от газовой котельной посредством теплоносителя - воды. Таблица 1 - Показатели параметров микроклимата в теплице № 24 за время выращивания культуры огурец Fi Атлет в 2005 г.
Контроль и регулирование заданных параметров микроклимата в автоматическом режиме осуществляет климатический компьютер. Точность исполнения всех задаваемых параметров микроклимата удовлетворяет требованиям технологии. Микроклимат оказывает решающее значение на ростовые процессы овощных культур, выращиваемых в защищенном грунте.
Фактические параметры микроклимата за время исследований на культуре огурец в теплице № 24 с 5 января по 27 июня 2005 года представлены в таблице 1. Они непосредственно связаны с внешними условиями, особенно с интенсивностью солнечной радиации, а так же температурой наружного воздуха, направлением и силой ветра.
Анализируя агроклиматические условия предприятия, представленные в таблицах следует отметить, что достижение верхнего предела дневной температуры - сигнал для частичного или полного отключения обогрева или начала вентиляции. В солнечные дни, особенно весной и летом, дневную температуру не удается поддерживать на этом уровне, температура зависит от освещенности. Из таблицы 1 видно, что температура на протяжении всего периода исследований поддерживалась на уровне от +22С до +25С, поскольку освещенность не превышала 30 клк.
Необходимость некоторого снижения ночной температуры через 7-8 недель после начала плодоношения связана с наблюдающимся в это время сильным старением листьев, проявляющимся в отмирании и ослаблении корневой системы, в сокращении ветвления, в огрублении листьев, ухудшении их фотосинтетической деятельности. Особое внимание должно быть к возможным повышениям температуры в ясные весенние дни, наступающие после длительной пасмурной погоды. Если своевременно не снизить температуру, верхние листья могут получить ожоги, что приведет к потере значительной части урожая. Для предотвращения этого применяют вентиляцию теплиц.
Исследования по изучению роста, развития, формирования урожая овощных культур и качества продукции при использовании биопрепаратов природного происхождения были проведены в зимних остеклённых теплицах в соответствии с общепринятыми методиками (P.M. Клейн, Д.Т. Клейн, 1974, С.Ф. Ващенко, Т.А. Набатова, 1976, В.Ф. Велик, Г.Л. Бондаренко, 1979, Б.А. Доспехов, 1979, 1985). Объекты исследований: пчелоопыляемый огурец Fi Атлет, селекции фирмы «Гавриш»; томат F! Болеро, селекции фирмы «Ильинична».
Опыты проводили в условиях тепличного комбината ГУСХП «Высоковский». В теплице использовался грунтовый субстрат в соотношении: торф : навоз : опилок (4:1:5). Его мощность до дренажного песка 25-27см. Содержание органического вещества 32%, объёмная масса 0,60г/см3, содержание воздуха 10-12%, общая скважность 60-70%. Реакция почвенного раствора (рН) в грунтовом субстрате поддерживается в пределах: для огурца 6,0-7,0, для томата 5,5-6,5.
Регламент применения биопрепаратов аналогичен, описанному выше. В течение вегетационного периода в опытах вели фенологические наблюдения. В межфазный период определяли морфометрические показатели (высота растений, площадь листьев); физиологические процессы растений: накопление органического вещества по методу Лукашина-Тюрина, содержание хлорофилла по методу Сапожникова, интенсивность и продуктивность фотосинтеза по методу Ничипоровича, интенсивность дыхания по методу Миллера (А. М. Гродзинских и Д. М. Гродзинских, 1966); микробиологические исследования проводили в соответствии с методическими рекомендациями Д.Г. Звягинцева (1991), идентификацию бактерий проводили по В.Л. Красильникову (1985). Определение урожая в соответствии с методическими рекомендациями (С.Ф. Ващенко, Т.А. Набатова, 1976).
Анализы химических образцов растительного материала и грунта выполняли в лабораториях массовых анализов центра сертификации ГСАС «Костромская». В растительной продукции определяли: гигровлагу по ГОСТ 26226-84, сырую клетчатку по ГОСТ 13496.2-84, азот по ГОСТ 13496-84, нитраты по ГОСТ 13496-19-86, кальций по ГОСТ 26507-85, фосфор по ГОСТ 26657-85, калий методом пламенной фотометрии, золу по ГОСТ 26174-85. Анализ грунта проводили следующими методами: общую влагу по ГОСТ 26713-94; кислотность (водная суспензия) по ГОСТ 27753.3-88; массовая доля подвижных питательных веществ на абсолютно сухую массу: азота (в суммарной форме) по ГОСТ 27753.3-88; нитратного по ГОСТ 27753.3-88; аммонийного по ГОСТ 27753.3-88; фосфора, в пересчете на Р2О5 по ГОСТ 27753.5-88; калия в пересчете на К20 по ГОСТ 27753.6-88; магния по ГОСТ 27753.9-88; кальция по ГОСТ 27753.9-88; массовая доля органического вещества по ГОСТ 27753.10-88; концентрация солей (сухой остаток) по МУ по анализу тепличных грунтов; массовая доля микроэлементов по МУ по определению подвижных форм микроэлементов в тепличных грунтах (1985).
Формирование управляемого биоценоза микроорганизмов тепличных грунтов при выращивании овощных культур в условиях защищенного грунта
Чаще всего проблема приготовления биологически активных компостов сводится к тому, что исходная органическая смесь, содержащая полный набор питательных элементов, в процессе быстрой ферментации или компостирования теряет простые органические вещества и накапливает сложные. В связи с этим, в нем быстро и активно развиваются представители микрофлоры, трансформирующей эти сложные соединения - прежде всего грибы и актиномицеты. Далее, в технологии приготовления биологически активных грунтов, на основе таких компостов, этот продукт вместе с торфом, являются источником грибной микрофлоры, которая легко осваивает новый субстрат, активизируется и подавляет развитие бактериальной среды. Возникает эффект «цветения» субстрата или грунта. В нем накапливаются продукты обмена - токсичные соединения антибиотического ряда. При наступлении неблагоприятных условий (низкая температура, высокая влажность) некоторые микромицеты могут переходить на патогенный тип, активно заселяются представители возбудителей различных болезней.
Выращивание на таких грунтах культурных растений проблематично и не безопасно, чаще всего растения плохо развиваются, накапливают токсичные продукты обмена, резко снижается их устойчивость и продуктивность. Роль биоценоза грунта трудно переоценить, так как он является неотъемлемой составляющей среды обитания корневой системы растений и способен оказывать существенное влияние на рост и развитие возделываемой культуры. Это влияние может быть как положительным, так и негативным. Отрицательное влияние проявляется, как правило, в виде различных болезней растений - корневые и прикорневые гнили, фузариоз, питиоз и т. п., вызываемых патогенными микроорганизмами. Природный микробиоценоз тепличных грунтов на основе торфа -бактерии, актиномицеты, грибы, присутствует в них постоянно и зависит от типа торфа, степени разложения, условий переработки, хранения, транспортировки, использования. Тип торфа и степень его разложения существенно влияют на изначальное качественное и количественное соотношение микроорганизмов. Количество грибов тем больше, чем больше готового органического вещества, а качественный и количественный состав бактерий сильно зависит от степени разложения торфа. (Е.Г. Филиппов и др., 2007).
Сложившийся биоценоз микроорганизмов не является устойчивым, а постоянно и достаточно быстро изменяется. Это происходит под влиянием различных факторов: таких, как исходная микрофлора грунта, внесение микроорганизмов с поливной водой, эпифитная микрофлора семян овощных культур, осаждение микроорганизмов из воздуха и другие. Таким образом, попадающие в теплицу грунты, на основе торфа, к моменту использования обладают трудноконтролируемыми в качественном и количественном соотношении составом микроорганизмов. Агротехнология выращивания овощных культур в защищенном грунте обычно не учитывает ни состава микрофлоры, ни ее численности и динамики. На современном этапе можно выделить два способа управления микробиологическим составом субстратов в процессе роста возделываемой культуры.
Первый способ заключается в борьбе с патогенными микроорганизмами в течение вегетации культуры путем обработки грунта химическими препаратами. Они применяются во многих тепличных хозяйствах, но, обладая высоким фунгицидным и бактерицидным действием, позволяют лишь вначале добиться положительного результата в борьбе с патогенной микрофлорой. Это связано с тем, что из-за отсутствия избирательности действия применение препаратов химического синтеза приводит к уничтожению практически всего биоценоза грунтов, а формирование нового происходит на фоне остаточных концентраций химических препаратов и мало прогнозируемо.
С целью заселения освободившихся ниш в грунте, часто, спустя 7-10 дней после обработки химическими препаратами, вносят полезную микрофлору. Такое применение биопрепаратов оказывается эффективным, но зачастую повторять процедуру приходится несколько раз, что сказывается на себестоимости продукции. Кроме того, продукты распада химических соединений препаратов фунгицидного и бактерицидного действия могут поступать и накапливаться в культурных растениях (И.Г. Филиппов, Д.В. Баурин, А.В. Васильева и др., 2007).
Другим способом управления микробиологическим составом биоценоза грунтов является использование биологических препаратов не только для борьбы с патогенными микроорганизмами, но в качестве фактора, направленного на предотвращение возникновения устойчивой популяции патогенных микроорганизмов, то есть профилактического средства, как на ранних стадиях роста растений, так и на стадии приготовления субстратов.
Однако, как правило, такие биопрепараты, в качестве действующего начала имеют препаративные формы клеток Bacillus subtilis или энтомопатогенного гриба Tnchoderma virida, которые при благоприятных условиях развития сдвигают состав биоценоза грунтов в сторону микромонокультуры. Данное обстоятельство так же может привести к проблемам другого уровня, избыточного накопления продуктов микробного синтеза одного вида, что крайне не желательно.
Повышение эффективности грунтов возможно за счет высокой бактериальной активности, обеспечивающей защиту органической массы от избыточной численности грибной флоры, увеличения азотфиксирующей способности и способности бакфлоры трансформировать труднорастворимые соединения фосфора и кальция в легкоусвояемые формы. Кроме того, микрофлора грунта, является продуцентом биологически активных веществ, необходимых для роста и развития растений. В связи с этим мы разработали способ приготовления и применения биопрепарата Бакфлор.
Технически задача решается так, что в способ приготовления биологически активного удобрительно-защитного продукта (биопрепарата Бакфлор), включены этапы реизолирования и выделения на селективных твердых питательных средах ценных в физиологическом отношении -азотфиксирующих, трансформирующих труднорастворимые соединения кальция и фосфора групп бактерий, из торфонавозного компоста или приготовленного грунта и инкубировании культуры до титра 5x109 (приложение 3).
Сочетание ценных в физиологическом отношении групп микроорганизмов: Azotobacter chroococcum sp. - 0,2 части (2 л), Pseudomonas fluorescens sp. - 0,3 части (3 л), Bacillus megaterium sp. - 0,2 части (2 л), Bacillus subtilis sp. - 0,3 части (3 л). За одну часть принято - 10 л препарата, с титром 5x109. Консорциум реизолированной, естественнообитающей бактериальной микрофлоры вносят в виде 10 л инокулята в тепличный грунт, с влажностыо не более 80 %, с кислотностью среды рН -5,5-7,5. В составе рабочего раствора 3000-4000 л/га.
Обработанный биопрепаратом тепличный грунт обладает высокой биологической активностью и обеспечивает растениям: приток необходимых элементов питания в доступной форме, биологически активных веществ, ферментов, витаминов, незаменимых аминокислот; способствует повышению фитоиммунитета; защите от патогенной микрофлоры, вредителей и возбудителей болезней; активизации полноценного роста и развития, с выраженностью сортовых признаков; формированию высоких урожаев и качественной продукции овощных культур с улучшением вкусовых, ароматических и питательных свойств.
Положительной отличительной особенностью предлагаемого способа является то, что рабочая культуральная жидкость содержит не один штамм, и не одну группу микроорганизмов, и внесенных в органическую массу, где данная биота должна, прежде всего, адаптироваться к конкретным условиям, а консорциум «родных» реизолированных бактерий, уже освоивших органический субстрат и в таком составе с оптимальной численностью легко подавляет чрезмерное развитие грибной микрофлоры, что обеспечивает накопление в грунте легкодоступных питательных веществ, закрепленных биологическим путем, что также снижает потери их летучих и промывных форм, резко сокращает синтез соединений антибиотического ряда, микотоксинов, накопление других вредных и токсичных продуктов обмена.
Влияние биопрепаратов природного происхождения на формирование урожая томата Fi Болеро и качество продукции
Известно, что в теплицах второй световой зоны России фактическая урожайность значительно ниже возможной. При этом КПД фотосинтеза в посадках овощных культур может достигать 8%. Теоретически возможный потенциальный урожай с учётом расхода органических веществ на дыхание растений, а также неполного поглощения приходящей ФАР пигментами фотосинтезирующих органов, в оптимальном агроценозе соответствует 12% КПД фотосинтеза (Г.И. Тараканов, Н.В. Борисов, В.В. Климов, 1982.).
Растения томата в январе-марте, в условиях короткого дня и низкой освещенности, формируются в один стебель, с плотностью размещения 2,5 растения на 1 м2. Начиная с апреля месяца посадки уплотняются за счёт отпускания дополнительных стеблей до плотности 3,0-3,2 растения на 1 м2. Для улучшения микроклимата в приземной зоне последовательно удаляются листья, расположенные ниже кисти, имеющей плоды товарного размера.
Дополнительные стебли прищипываются в июле месяце с началом уменьшения длины дня, а основные стебли прищипываются в первой декаде сентября месяца, до начала резкого ухудшения условий освещенности, сохраняя над последней кистью от одного до трёх листьев. Эти листья обеспечивают налив плодов на верхних кистях и компенсируют работу удаляемых нижних листьев, находящихся в менее благоприятных условиях освещенности. Завязываемость плодов на кистях увеличивают за счёт использования шмелей.
Анализируя результаты, представленные в таблице, можно отметить, что, все используемые биопрепараты способствовали более раннему началу фазы цветения растений. Однако в вариантах с применением биопрепаратов Бакфлор и Агат-25К, цветение растений томата наступило на 41 день после посева, тогда как в контроле лишь на 43-45 день.
Смена фаз развития у овощных культур связана с накоплением фитогормонов, производными которых являются продукты обмена веществ микрофлоры грунтов. Исследуя динамику численности аммонификаторов, азотфиксаторов и микромицетов было отмечено, что после второй обработки грунта существенно выросло количество бактериальной флоры в варианте с применением биопрепарата Бакфлор-Т, достигнув 128 млн. кл./г. Активность свободноживущих азотфиксаторов была также высокой и в грунтах варианта, где применяли Агат-25К. Незначительно различаясь по этому показателю, варианты с препаратами Бакфлор и Агат-25К имели значения численности в пределах - 21,5-22,1 млн. кл./г соответственно (рисунок 26, 27; приложение 10, 11). Развитие грибной микрофлоры оставалось достаточно высоким в грунтах контрольного варианта и фактически не опускалось ниже 32,0-24,0 млн. диаспор/г.
Анализируя данные, представленные в таблице, необходимо отметить, что введение в агротехнику выращивания томата биопрепарата Бакфлор-Т способствовало увеличению продуктивности культуры и, как следствие, формированию большего количества стандартных плодов. Урожайность плодов томата в варианте с применением биопрепарата Бакфлор-Т составила 28,33 кг/м2, существенно отличаясь от контроля на 3,53 кг/м2. Обработка грунта препаратами Нарцисс-Н и Агат-25К так же положительно отразилась на формировании урожайности и была отмечена на уровне 26,37 кг/м2 и 27,21 кг/м2 соответственно.
Применение в агротехнике выращивания томата биопрепаратов на основе бактериальной культуры, обеспечивает дополнительный приток восстановленных метаболитически важных форм азота, фитогормонов, витаминов, ферментов и других биологически активных веществ и может способствовать повышению показателя продуктивности овощных культур. Кроме того, не менее важным является факт повышения качества продукции (рисунок 28).
Так, содержание витамина С в плодах томата в варианте с применением биопрепарата Бакфлор-Т составило 6,01 мг%, что на 2 мг% выше контрольного показателя. Тенденция практически аналогичного влияния испытуемых препаратов сохранилась и на данном этапе. Содержание аскорбиновой кислоты в плодах томата в вариантах с применением препаратов Нарцисс-Н и Агат-25К составляло 5,17 и 5,21 мг% соответственно.
На основании полученных данных можно констатировать, что томат положительно отзывается на применение биопрепаратов природного происхождения.
В процессе выращивания культуры пчелоопыляемого огурца различают вегетативную и генеративную фазы развития растений. Вегетативная фаза (фаза роста) - процесс новообразования элементов структуры организма, генеративная фаза - изменения в новообразовании, обусловленные прохождением жизненного цикла (О.Д. Сиротенко, Е.В. Абашина, 1988, В.Г. Король , 2001, 2002, 2003, А.Б. Борисов, О.Н. Крылов, 2004).
Начиная с рассадного периода, и до начала цветения, в растениях доминируют ростовые процессы. В это время в растении наблюдается биполярное направление передвижения ассимилятов: восходящее, обеспечивающее ростовые процессы надземной части, и нисходящее, обеспечивающее рост и ветвление корневой системы. Очень важно, чтобы эти процессы в растении были сбалансированы (А.В. Борисов, О.Н. Крылов, 2004, С.Ф. Гавриш, В.Г. Король, А.В. Шамшина, В.Н. Юваров, А.Е. Портянкин, 2005).
Фенологические наблюдения и проведенные исследования по изучению морфологических и физиолого-биохимических процессов в растениях огурца в течение периода вегетации позволили установить факт положительного влияния биопрепарата Бакфлор на рост, развитие и формирование урожая культуры.
Анализируя биометрические показатели высоты растений огурца, представленные в таблице 36, необходимо отметить, что с момента высадки в грунт и до прищипывания опытные растения значительно превышали контроль по скорости ростовых процессов. На начальных этапах роста до формирования репродуктивных органов (в январе) эта разница была незначительной и колебалась в пределах 6,5 см. Впоследствии (февраль-март) она стала увеличиваться и достигала уже 22,1 см.
Похожие диссертации на Совершенствование технологии выращивания огурца и томата в защищённом грунте с применением биопрепаратов природного происхождения
