Исследование влияния биочара на рост и развитие салата-латука на черноземе обыкновенном

З еленные растения относятся к витаминным культурам, содержащим огромный набор витаминов, минеральных солей, органических соединений различной природы, что придает этим растениям диетические и лечебные свойства. В настоящее время на рынке предлагается небольшой ассортимент продукции овощных зеленных культур, особенно в зимне-весенний периоды. Чтобы решить проблему ежедневного снабжения населения зеленными овощами независимо от времени года важным представляется модернизация производства, внедрение нанотехнологий, компьютеризация технологических процессов и т. д. Все это позволит данной отрасли выстоять в сложный экономический период [1].

Большую популярность на рынке имеет салат-латук. Получение этой продукции характеризуется сложностью возделывания, поскольку при выращивании салата-латука применение химических средств защиты не допускается, а защита от болезней и вредителей включает в себя профилактические, агротехнические, санитарно-гигиенические, биологические методы [2-5]. В этой связи важным представляется подбор элементов агротехники при выращивании салатных культур, характеризующихся экономичностью их применения на фоне высокой эффективности в виде увеличения урожайности культур. В настоящее время возрастает интерес к биочару (биоуголь) как перспективному и недорогому органическому удобрению. Основное его отличие заключается в возможности использования любого органического сырья при его производстве. Биочар (biochar) – это богатый углеродом продукт, полученный в результате термической обработки органического материала (древесины) при недостатке или отсутствии кислорода воздуха. Данный процесс называется термическим разложением, и он протекает в трех основных вариантах: пиролиза, газификации и гидротермальной карбонизации. В процессе обработки сырья для производства биочара используется относительно низкая температура – менее 700°С. Биочар достаточно устойчивый материал и может консервиро- вать и удерживать в себе углерод тысячи лет. Состав биочара (количество углерода, азота, калия, кальция и др.) зависит от используемого сырья, продолжительности и температуры пиролиза. Например, при производстве биочара из сырья с высоким содержанием калия (при добавлении экскрементов животных), продукт будет также содержать больше калия, чем биочар, произведенный целиком из дерева (который часто имеют более высокие значения содержания углерода) [8]. В России исследований по применению биочара недостаточно, отсутствует практика применения его в комплексе агротехники различных сельскохозяйственных культур.

При использовании биочара увеличивается пористость почвы, доступность в почве кальция, магния, фосфора и калия, влагоудерживающая способность почвы, аэриро-ванность, что весьма благоприятно для корневой системы и способствует ускорению роста растений [6]. На примере бобовых растений установлено, что внесение биоугля стимулирует фиксацию азота, что способствует усилению роста растений [7].

Методика исследований

Целью наших исследований являлась оценка влияния различных доз биочара на черноземе обыкновенном карбонатном на рост и развитие салата-латука (L actuca sativa ) на примере сорта Московский парниковый. В эксперименте использовали биочар, полученный из березовой древесной породы методом пиролиза. Фракция 0,5-5 мм.

Модельный эксперимент в виде самостоятельного вегетационного опыта был заложен в модификации почвенных культур. Для закладки опыта была отобрана почва – чернозем обыкновенный в слое 0-20 см. Отобранную почву очистили от растительных остатков и просеяли через сито с размером ячеек диаметром 3 мм. В сосуды вместимостью 5 кг с искусственным дренажем вносили почву массой 4,5 кг, в которую методом сухого перемешивания предварительно вносили количества биочара в соответствии с разработанной схемой опыта:

• 1.    Контроль (без применения биочара)

• 2.    1% биочара

• 3.    2% биочара

• 4.    5% биочара

После заполнения сосудов в почву высевали семена салата-латука сорта Московский парниковый на глубину 1 см. После появления всходов в сосудах оставляли по 3 растения. Опыт стационарно размещался в условиях естественного освещения на площадке ботанического сада Южного федерального университета. В течение вегетационного периода поддерживали оптимальные условия увлажнения почвы (около 60% НВ почвы), проводили наблюдения за сроками прохождения растениями фаз роста и развития. По завершению вегетационного периода растения вместе с корневой системой аккуратно извлекали из почвы и проводили следующие биометрические измерения: длину корней, число листьев, длина наибольшего листа, высота растений, диаметр розетки, масса 10 растений. Полученные результаты были интерпретированы с помощью дисперсионного анализа [8].

Результаты исследований

Визуальная оценка салата-латука за период вегетации не выявила признаков болезней растений, что вероятно обусловлено качеством посевного материала и правильным уходом за растениями. Появление первых всходов и массовые всходы существенно не отличались по срокам прохожде-

ния этих фаз (табл.1). Вариабельность (V) количества суток между этими фазами развития растений слабая. Далее, начиная с фазы первый настоящий лист, между вариантами сроки прохождения фаз развития салата-латука варьирует сильнее. Следует отметить, что применение биочара способствова-

Таблица 1. Прохождение фаз роста и развития салата-латука Московский парниковый по вариантам опыта, суток

Варианты опыта	Дата посева	Появление всходов	Массовые всходы	Первый настоящий лист	3-4-й настоящий лист	7-8-й настоящий лист	Техническая спелость (уборка урожая)
Контроль	3.05	7	10	14	25	32	48
1% биочара	3.05	7	9	13	22	35	46
2% биочара	3.05	6	8	11	18	28	35
5% биочара	3.05	6	9	14	22	28	42
V, %		9	9	11	13	11	13

ло сокращению срока наступления технической спелости растений, особенно на варианте с внесением его в количестве 2%.

Результаты измерений биометрических показателей также демонстрируют положительное влияние биочара на развитие салата-латука (табл. 2). Достоверно установлено увеличение длины корней растений салата относительно контроля на вариантах с внесением 2 и 5% биочара в почву.

Такая же закономерность отмечена и по результатам подсчета числа листьев на растениях. Измерения длины наибольшего листа салата-латука характеризуются достоверным увеличением этого показателя относительно контроля по всем вариантам

Таблица 2. Биометрические показатели салата-латука сорта

Московский париковый в фазе технической спелости (n=36)

Варианты опыта	Длина корней, см	Число листьев, шт	Длина наибольшего листа, см	Высота растений, см	Диаметр розетки листьев, см	Масса 10 растений, г
Контроль	4,8	11	12	12,6	20,7	698,4
1% биочара	5,1	10	16,2	14,6	26,4	724,9
2% биочара	8,7	17	22,8	21,5	35,5	988,8
5% биочара	6,2	14	20,4	17,7	32,4	874,0
НСР 05	0,6	2	2,6	1,8	4,3	61,9

опыта. Высота растений и диаметр розетки уже в варианте 1% биочара характеризуются увеличением численных значений по сравнению с контрольным вариантом. Масса 10 растений достоверно увеличивалась в вариантах с внесением 2 и 5% биочара в почву.

Выводы

• 1.    Внесение биочара в черноземную почву при выращивании салата-латука в дозе 2% способствовало сокращению срока наступления технической спелости на 13 суток по сравнению с контрольным вариантом.

• 2.    Все исследуемые дозы внесения биочара в почву способствовали увеличению длины наибольшего листа, высоты растений и диаметра розетки салата-латука.

• 3.    Самым эффективным оказался вариант с внесением 2% биочара в почву, так как в этом варианте достоверно увеличиваются все биометрические показатели салата и его продуктивность существенно выше.

• 1.    Старых Г.А., Хаустова Н.А., Гончаров А.В. Зеленные культуры в тепличных хозяйствах России // Картофель и овощи. – 2016. – №1. – С. 22.

• 2.    Алексеева К.Л., Иванова М.И. Болезни зеленных овощных культур (диагностика, профилактика, защита). М.: ФГБНУ «Росинформагротех», 2015. – 188 с.

• 3.    Лудилов В.А., Иванова М.И. Все об овощах: Полный справочник. М.: ЗАО «Фитон+», 2010. – 424 с.

• 4.    Иванова М.И., Романова А.В. Повышение сохраняемости салата-латука // Селекция на адаптивность и создание нового генофонда в современном овощеводстве (VI Квасниковские чтения): материалы Междун. науч-практ. конф. ВНИИО. М.: Изд-во ООО «Полиграф-Бизнес», 2013. – С.150–154.

• 5.    Кузнецова Т.А., Колпаков Н.А. Урожайность и качество сортообразцов салата-латука в открытом грунте юга Западной Сибири // Вестник Алтайского государственного аграрного университета. 2008. – № 2 (40). – С. 5–9.

• 6.    Zwieten, S. Kimber, S. Morris, K. Chan, A. Downie, J. Rust, S. Joseph, A.Cowie. Effects of biochar from slow pyrolysis of papermill waste onagronomic performance and soil fertility, Plant Soil. -2010. № 327. pp. 235–246.

• 7.    Lehmann J., Joseph S. Biochar for environmental management: an introduction. In: Lehmann, J., Joseph, S. (Eds.), Biochar for Environmental Management: Science and Technology. Earth scan, London, 2009. pp. 1–12.

• 8.    Доспехов Б.А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований). ‒ 5-е изд., доп. и перераб. ‒ Москва: Агропромиздат, 1985. ‒ 351 с.

• 1.    Staryh G.A., Haustova N.A., Goncharov A.V. Zelennye kul'tury v teplichnyh hozya-jstvah Rossii // Kartofel' i ovoshchi. – 2016. – №1. – S. 22.

• 2.    Alekseeva K.L., Ivanova M.I. Bolezni zelennyh ovoshchnyh kul'tur (diagnostika, profilaktika, zashchita). M.: FGBNU «Rosinformagrotekh», 2015. – 188 s.

• 3.    Ludilov V.A., Ivanova M.I. Vse ob ovoshchah: Polnyj spravochnik. M.: ZAO «Fiton+», 2010. – 424 s.

• 4.    Ivanova M.I., Romanova A.V. Povyshenie sohranyaemosti salata-latuka // Selekciya na adaptivnost' i sozdanie novogo genofonda v sovremennom ovoshchevodstve (VI Kvasnikovskie chteniya): materialy Mezhdun. nauch-prakt. konf. VNIIO. M.: Izd-vo OOO «Poligraf-Biznes», 2013. – S.150–154.

• 5.    Kuznecova T.A., Kolpakov N.A. Urozhajnost' i kachestvo sortoobrazcov salata-latuka v otkrytom grunte yuga Zapadnoj Sibiri // Vestnik Altajskogo gosudarstvenno-go agrarnogo universiteta. 2008. – № 2 (40). – S. 5–9.

• 6.    Zwieten, S. Kimber, S. Morris, K. Chan, A. Downie, J. Rust, S. Joseph, A.Cowie. Effects of biochar from slow pyrolysis of papermill waste onagronomic performance and soil fertility, Plant Soil. -2010. № 327. pp. 235–246.

• 7.    Lehmann J., Joseph S. Biochar for environmental management: an introduction. In: Lehmann, J., Joseph, S. (Eds.), Biochar for Environmental Management: Science and Technology. Earth scan, London, 2009. pp. 1–12.

• 8.    Dospekhov B.A. Metodika polevogo opyta (s osnovami statisticheskoj obrabotki rezul'tatov issledovanij). ‒ 5-e izd., dop. i pererab. ‒ Moskva: Agropromizdat, 1985. ‒ 351 s.