Влияние субстрата на выход и качество рассады овощных культур
Получение высоких урожаев овощных культур в значительной степени зависит от подготовки рассады и ее качества, что имеет особое значение при выращивании растений малообъемным способом.
Целью исследования был подбор оптимального состава субстратов и контейнеров для выращивания рассады малообъемным способом методом гидропоники на УГС4 (установка гидропонная стеллажная). При гидропонных технологиях почва как среда для развития корневой системы растений может быть заменена различными материалами, как органического, так минерального или синтетического происхождения, которые должны отвечать следующим требованиям:
- не выделять токсичных веществ;
- не нарушать питательный режим и не изменять сильно реакцию раствора;
- иметь высокую поглотительную и буферную способности;
- иметь хорошую теплоемкость;
- должны быть стандартизированы;
- быть свободными от семян сорняков, вредителей и патогенных организмов;
- иметь низкую объемную массу и высокую пористость.
Кроме того выбор субстратов определялся их стоимостью, доступностью и типом используемого гидропонного метода выращивания. В опытах мы использовали органические субстраты на основе верхового, переходного торфов с добавлением перлита, опилок, а также кубики из минеральной ваты (10х10х7,5см). Характеристика приведена в таблице 1.
При выборе субстратов обращали внимания на оптимальное содержание питательных веществ, необходимых для выращивания овощных, зеленных и других культур.
Таблица 1 — Характеристика исходных материалов для приготовления субстратов
|
Наименование |
Объемная масса, кг/м | Пористость, % | Влагоемкость, % объема | Воздухоем-кость, % объема |
| Торф верховой | 104 | 90-95 | 60-70 | 26-30 |
| Древесные опилки | 192 | 75-80 | 30-40 | 30-40 |
| Перлит | 96-128 | 60-75 | 51 | 50 |
| Минеральная вата | 90 | 97 | 38 | 59 |
В период проведения исследований были изучены органические субстраты на основе верхового торфа двух отечественных производителей. Это верховой сфагновый торф, низкой степени разложения, нейтрализованный с комплексными удобрениями Пи-Джи-Микс (рН 5,5-6,0). Для улучшения агрофизических свойств субстрата торф смешивали с 20% перлита в соотношение 80%+20%. Также испытывали торфяную таблетку на основе верхового торфа из Владимирской области (производство ООО «Русские субстраты»). В состав таблетки входит торф со степенью разложения 15%, зольностью до 8% , массовой доли влаги 22-25%, кислотностью (рН) 6,0, электропроводностью (Ес) не более 0,2-0,3 мСм/см и комплексное удобрение Пи-Джи-Микс.
В качестве контроля использовали рассадную смесь: торф верховой нейтрализованный до 5,8-6,0, смешанный с древесными опилками 20% и заправленный минеральными удобрениями из расчета, мг/л: N-NO3 200-250; Р(водораст.) 40-60; К 300-350; Са 100-120; Мg 60-70 и доведением рН 6,2, Ес 1,0 мСм/см (табл.2).
Рассаду огурца и томата выращивали в кассете № 12, а также в круглых горшках объемом на 0,5 и 0,35 л. Для всех культур, выращиваемых на органическом субстрате подтопление производили стандартным раствором. Опыты были заложены в 3-х кратном повторении, учетная площадь 3 м2.
Таблица 2 — Агрохимическая характеристика использованных субстратов для выращивания рассады огурца и томата
|
Вариант |
рнВОД |
N, мг/л | P,
мг/л |
К,
мг/л |
Mg,
мг/л |
Ca
мг/л |
||
| Nобщ. | N-NO3 | N-NH4 | ||||||
| Контроль (рассадная смесь) | 6,2 | 200 | 162 | 18 | 60 | 320 | 65 | 120 |
| Торф П.80%+ перлит 20% | 5,8 | 120 | 107 | 13 | 40 | 200 | 35 | 120 |
| Торф Р.80%+ перлит 20% | 6,1 | 200 | 162 | 18 | 55 | 300 | 50 | 180 |
| Торфотаблетка | 6,0 | 150 | 120 | 30 | 35 | 120 | 45 | 120 |
Контроль за содержанием элементов питания проводился объемным методом в водной вытяжке 1:2.
На протяжении вегетации рассады огурца F1 Эстафета (посев 25.12.) и томата F1 Раиса (посев 5.01.) проводились фенологические наблюдения за развитием растений. Результаты представлены в таблицах 3,4.
Таблица 3 — Сроки и продолжительность фаз развития рассады огурца на органическом субстрате
|
Вариант |
Продолжительность развития фаз, дата/кол-во дней |
||||
| всходы | 1наст.лист | 5наст.лист
|
бутонизац.
|
окончание | |
| Контроль (рассадная смесь) | 29.12/ 5 | 3.01.06/5 | 11.01/ 8 | 13.01/2 | 15.01/2 (22) |
| Торф П.80%+ перлит 20% | 30.12/ 6 | 4.01.06 /5 | 13.01/ 9 | 15.01/2 | 17.01/ 2(24) |
| Торф Р.80%+ перлит 20% | 29.12 /5 | 3.01.06 /5 | 11.01/ 8 | 13.01/ 2 | 15.01/ 2(22) |
| Торфотаблетка | 30.12/6 | 4.01.06 /5 | 12.01/ 8 | 14.01/2 | 16.01/ 2(23) |
Вегетационный период, в вариантах опыта на рассаде огурца от посева семян до высадки в производственную зону выращивания продукции, составил: на контроле (рассадная смесь) и торф «Росторфинвест» 80% + перлита 20% -22 дня, торф «Пильгорское М» 80%+ перлит 20%– 24дня и торфотаблетка -23 дня.
Таблица 4 — Сроки и продолжительность фаз развития рассады томата на органическом субстрате
|
Вариант |
Продолжительность развития фаз, дата/кол-во дней | ||||
| всходы | 1наст. лист | 5нас. лист | 7наст.лист | окончание | |
| Контроль (рассадная смесь) | 10.01 /6 | 20.01/ 10 | 29.01 / 9 | 05.02 / 7 | 7.02/ 2(34) |
| Торф П.80%+ перлит 20% | 12.01 / 8 | 24.01 / 12 | 3.02 / 10 | 09.02 / 6 | 11.02/2(38) |
| Торф Р.80%+ перлит 20% | 10.01 / 6 | 22.01 / 12 | 31.01/ 9 | 07.02 / 7 | 09.02/2(36) |
| Торфотаблетка | 11.01 / 7 | 22.01 / 11 | 01.02 / 9 | 07.02 / 7 | 09.02/2(36) |
Вегетационный период, в вариантах опыта на рассаде томата от посева до высадки в производственную зону выращивания продукции, составил на контроле (рассадная смесь) – 34 дня, Торф Р. 80%+перлит 20% и торфотаблетка – 36 дней и торф П. 80%+перлит 20% – 38 дней.
Сроки для посадки огурца и томата в 3 световой зоне – оптимальные для данных культур. Биометрические показатели рассады представлены в табл.5.
Таблица 5 — Биометрические показатели 22 дневной рассады огурца
|
Вариант |
Высота растения, см |
К конт-ролю,
+ |
Кол-во листьев, шт. | К конт-ролю,
+ |
Площадь листьев,
см3 |
Кконт-ролю,
+ |
| Контроль (смесь) | 25 | 0 | 5,0 | 0 | 598 | 0 |
| Торф П.80%+ перлит 20% | 17 | -8 | 3,5 | -1,5 | 479 | -118 |
| Торф Р.80%+ перлит 20% | 22 | -3 | 4,8 | -0,2 | 563 | -35 |
| Торфотаблетка | 20 | -5 | 4,2 | -0,8 | 547 | -51 |
| НСР 05 | 0,95 | 0,87 | 0,98 |
Развитие растений огурца в контроле на собственно приготовленной рассадной смеси, развивались гораздо лучше и быстрее. Ни один опытный образец из других вариантов не смог превзойти контрольные образцы. Рассадная смесь приготавливалась на основе верхового торфа, производства «Росторфинвест». Из трех вариантов испытываемого субстрата, выделился один вариант Торф Р. 80%+перлит 20%, который практически не уступал контролю по результативности.
Также на рассаде испытывался минераловатный субстрат (кубики 10х10х7,5), как отечественного, так и зарубежного производства. В качестве контроля был взят минераловатный кубик «Агрос», отечественного производства. Минеральные кубики – это инертный субстрат, имеющий слабощелочную реакцию (рН 8), поэтому перед напиткой минераловатные кубики промывались раствором приведенным ниже, но с рН 5,0. Перед пикировкой томата кубики насыщали следующим раствором мг/л: рН 5,2; ЕС 2,5 мСм/л
| N-NO3 | Р | К | Мg | Са | N-NH4 | S | |
| Насыщение | 193 | 39 | 205 | 72 | 210 | 10,5 | 120 |
Школка томатов выращивалась в минераловатных пробках, которые помещались в специальные кассеты и напитывались стандартным питательным раствором — Ес 1,8 ; рН 5,5. Внешний вид пробок и кубиков представлен на рис.1.
Перед посадкой огурца, минеральный кубик после промывки напитывался раствором с рН 5,2 и Ес 2,0 мСм/см, содержащим элементы питания (ммоль/л): NO3 18-22; NH4 0,3-1,0; K 9,0; P 1,8-2,0; Ca 4,5-4,7; Mg 1,5-1,95.
В условиях опыта минеральные кубики считались «правильно напитанными», если они имеют массу в пределах 500 до 550 грамм брутто. Семена огурца сеяли в специально сделанные в кубике углубления и засыпали просеянным перлитом, предварительно увлажненным подкисленной водой. Далее кубики с посевами семян накрывали полиэтиленовой пленкой до их всходов.
Таблица 6 — Сроки и продолжительность фаз развития рассады огурца на минераловатном кубике
|
Вариант |
Продолжительность развития фаз, дата/кол-во дней |
||||
| всходы | 1наст. лист | 5наст. лист | бутонизация | окончание | |
| Контроль (Агрос) | 29.12/ 5 | 5.01/ 7 | 11.01/6 | 15.01/ 4 | 15.01/22 |
| «Гродан» | 27.12/ 3 | 1.01/ 5 | 08.01/ 7 | 11.01 / 3 | 11.01/ 18 |
| «Агробан» | 28.12/ 4 | 2.01 / 5 | 10.01 / 8 | 13.01 / 3 | 13.01 / 20 |
Вегетационный период, в вариантах опыта на рассаде огурца от посева семян до высадки в производственную зону выращивания продукции, составил: на контроле «Агрос» — 22 дня, «Гродан» -18 дней и «Агробан»-20 дней.
Таблица 7 — Фенологические наблюдения за сроками фаз развития рассады томата на минераловатном кубике
|
Вариант |
Продолжительность развития фаз, дата/кол-во дней |
||||
| всходы | 1наст.лист | 5наст.лист | 7наст.лист | окончание | |
| Контроль (Агрос) | 10.01/ 6 | 17.01 / 7 | 01.02/15 | 08.02/ 7 | 08.02/ 35 |
| Кубик «Гродан» | 10.01 / 6 | 16.01 / 6 | 28.01/ 12 | 05.02 / 8 | 05.02 / 32 |
| Кубик «Агробан» | 10.01 / 6 | 17.01/- 7 | 29.01 / 12 | 05.02 / 7 | 05.02 / 32 |
Вегетационный период, в вариантах опыта на рассаде томата от посева до высадки в производственную зону выращивания продукции, составил: на контроле «Агрос» – 35 дней, Кубики «Гродан» и «Агробан» — 32 дня.
Биометрические показатели по рассаде огурца превзошли все ожидания, даже визуально было видно, что выращиваемая в минеральных кубиках она однозначно опережает по развитию рассаду, выращиваемую на органическом субстрате (табл. 8).
Таблица 8 — Биометрические показатели 18 дневной рассады огурца выращенной на минеральном кубике
|
Вариант |
Высота растения, см | К конт-ролю,
+ |
Кол-во листьев, шт. | К конт-ролю,
+ |
Площадь листьев,
см3 |
Кконт-ролю,
+ |
| Контроль (Агрос) | 22 | — | 4,0 | — | 482 | — |
| Кубик «Гродан» | 30 | +8 | 5,5 | +1,5 | 609 | +127 |
| Кубик «Агробан» | 28 | +5 | 4,8 | +0,8 | 571 | +89 |
| НСР05 | 0,15 | 0,35 | 1,13 |
Развитие рассады огурца на минеральных кубиках происходит гораздо эффективнее и в более короткие сроки, что позволяет экономить энергетические и трудовые ресурсы.
Нами было изучено большое количество кассет и горшков отечественного и зарубежного производства, но в опытах использовали такие, которые ведут к минимализации затрат на субстраты, трудовых ресурсов и рациональное использования площади УГС 4.
Таблица 9- Выход овощной рассады и продукции с УГС 4 при использовании различных контейнеров (шт./м2)
| Название контейнера |
Рассада |
|
|
Огурец* |
Томат* |
|
| Кассета № 12 | 65 | 45 |
| Горшок № 12 | 65-80 | 24-55 |
| Горшок № 9 | 80-100 | 60-100 |
| Мин.кубик 10х10х7,5 | 65-100 | 45-50 |
| Минер. кубик 7,5х7,5 | 80-120 | 80-120 |
Примечание: *- выход рассады огурца и томата максимальный в зимний — летний периоды.
При рациональной расстановке горшочков на гидропонных стеллажах выход рассады огурца составляет от 65 до 80 штук с метра квадратного, в зависимости от времени выращивания. Использование горшков для выращивания рассады на стеллажах ведет к большим трудозатратам, связанных с приготовлением и набивкой субстрата горшков, их расстановкой, перевозкой рассады далее помывкой после использования и так далее. Гораздо технологичнее работать с кассетами, так как процессы перевозки и расстановки их происходит механизированным способом, но предпочтительнее работать с минераловатными кубиками – это инертный субстрат, после которого не требуется тщательной подготовки УГС к следующему культурообороту.