Эффективность выращивания капусты брокколи в пленочных теплицах

Введение. В последние годы в Украине расширились площади защищенного грунта под овощными культурами, что позволяет обеспечивать потребителей ценной витаминной продукцией в ранневесенний и осенне-зимний периоды. За счет разработки и внедрения новых малозатратних технологий значительно увеличивается урожайность овощей [1]. В технологии выращивания овощных растений мульчирование является одним из эффективных приемов, который способствует созданию благоприятного температурного режима почвы и напочвенного слоя воздуха, сохранению почвенной влаги, улучшению физических свойств почвы, усилению микробиологических процессов. Применение мульчирования почвы ускоряет рост и развитие растений, повышает их урожайность. Данный агроприем сокращает затраты труда и сохраняет почвенную влагу, так как доказано, что при наличии 50–150 сорняков на 1 м2 почвы выносится от 450 до 700 кг/га питательных веществ в пересчете на минеральные удобрения [2]. Для мульчирования используют различные материалы, препятствующие проникновению света к почве и предотвращающие прорастание сорняков [3]. Эффективным мульчирующим материалом является агроволокно. Это полимерный материал, который содержит стабилизатор, защищающий его от разрушения солнечными лучами и воздействия отрицательных температур, хорошо пропускает воду и воздух. Преимуществом агроволокна является его долговечность, так как использовать его можно 2–4 года, что экономит средства и повышает рентабельность данного вида мульчирования [4]. Установлено, что лучшее прогревание почвы было под прозрачной пленкой. Высшую урожайность растений обеспечивали при мульчировании почвы черной и прозрачной пленкой. Хорошо зарекомендовала себя и дымчатая пленка толщиной 50 мкм [5]. Отсутствие осадков и дефицит почвенной влаги угнетают растения. Поливы во время вегетации могут предупредить гибель растений, однако не вся вода, поступающая в почву, доступна растениям. Значительная ее часть испаряется и просачивается в слой почвы, недоступный для корневой системы растений. Чтобы предотвратить потерю воды, в почву вносят абсорбенты – гидрогели [6]. Гидрогели – это гранулы полимера полиакриламида, которые способны поглощать воду и растворенные в ней удобрения, которые в сотни раз превышают собственный вес гранул, а затем отдают их растениям по мере необходимости. Гранулы способны поглощать и удерживать до 2 л воды на 10 г гидрогеля. Прорастая в гель, корни растений могут использовать накопленную в гранулах влагу и питательные вещества [7].

Цель исследований. Изучение влияния водоудерживающих гранул Аквод и мульчирования почвы на урожайность и качество продукции капусты брокколи в пленочной теплице.

Методика исследований. Исследования проводились в 2011–2012 гг. в фермерском хозяйстве "Беатрис" села Семикивцы. Рассаду капусты брокколи сорта Ледницкая выращивали в рассадной теплице пикированием сеянцев в кассеты с размером ячеек 6х6 см. Сев семян осуществляли 1 февраля, пикирование сеянцев проводили в зависимости от года исследований 17–19 февраля. При выращивании рассады в опыте изучали вариант с применением гранул гидрогеля Аквод, которые добавляли в количестве 20 г на 10 кг почвосмеси. В контрольном варианте гранулы не применялись. Рассаду по истечении 60 сут. высаживали в грунт теплицы в первой декаде апреля. За несколько дней до этого почву теплицы выравнивали и накрывали полимерным мульчирующим материалом. Полимерный мульчирующий материал нарезали полосами шириной 100 см. Края мульчирующих материалов заключали в предварительно нарезанные посередине междурядий борозды и присыпали грунтом. После чего осуществляли разметку посадочных мест по схеме 70х30 см и делали крестообразные надрезы в местах высадки кассетной рассады. Укрытие почвы мульчирующим материалом органического происхождения (солома, опилки) осуществляли после высадки растений. Методикой были предусмотрены фенологические наблюдения, биометрические измерения и учет. При достижении производительными органами технической спелости проводился сбор и учет урожая [9]. Сбор урожая осуществлялся по мере формирования головок согласно требованиям действующего стандарта РСТ УССР 1483-89 "Капуста брокколи свежая" [10].

Результаты исследований и их обсуждение. В среднем за период исследований фазу начала формирования головок ранее отмечали в вариантах мульчирования почвы пленкой полиэтиленовой черной перфорированной 2 мая, в контрольном варианте – 6 мая, т.е. позже на 4 сут. Фаза технической спелости раньше наступала в вариантах мульчирования почвы пленкой полиэтиленовой черной перфорированной – 13 мая, в контрольном варианте – 18 мая, т.е. позже на 5 сут. По продолжительности межфазных периодов отличались растения в вариантах мульчирования почвы пленкой полиэтиленовой черной перфорированной, где межфазный период высадки рассады – начало формирования головок – продолжался 26 сут., в кон-тролном варианте – 30 сут. Наиболее дружное поступление урожая происходило в вариантах мульчирования почвы пленкой полиэтиленовой черной перфорированной – 25 сут., в контрольном варианте – 28 сут., т.е. на 3 сут. продолжительнее.

В фазу технической спелости головок большей высотой в условиях закрытого грунта отличались растения в вариантах мульчирования почвы агроволокном черным с применением гранул 65,9 см и опилками с применением гранул 66,4 см, в контрольном варианте – 49,8 см, что соответсвенно на 16,1 и 16,6 см меньше (табл. 1). Толщина стебля в среднем больше была в вариантах мульчирования почвы агроволокном черным – 19,3 и 20,7 мм, опилками с применением гранул – 19,3 мм, в контрольном варианте соответсвенно 17,5; 1,8 и 3,2 мм. Наиболее облиственными были растения в вариантах мульчирования почвы агроволокном черным (19,3 и 19,7 шт.), опилками с применением гранул (19,4 шт.) и пленкой полиэтиленовой черной перфорированной (19,2 шт.). Диаметр розетки в значительной степени зависит от количества листьев на растении, что подтверждено корреляционным анализом. Между количеством листьев на растении и показателем диаметра розетки установлена сильная прямая связь (r=0,91). Большим показателем диаметра розетки в фазу технической спелости отличались растения в вариантах мульчирования почвы агроволокном черным (81,5 и 86,3 см) и опилками (82,1 и 83,8 см), что превышало контроль соответственно на 8,7; 13,5; 9, 3; 11,0 см. Площадь листьев в значительной степени зависит от их количества и величины, что также подтверждено корреляционным анализом.

Таблица 1

Биометрические и физиологические характеристики растений капусты брокколи в фазу технической спелости при применении водоудерживающих гранул и мульчирования почвы в пленочной теплице (среднее за 2011–2012 гг.)

* К – контроль.

Между площадью листьев и их количеством установлена сильная прямая связь (r=0,94). Большим показателем площади листьев в фазу технической спелости головок отличались растения в вариантах мульчирования почвы агроволокном черным – 50,7 и 52,3 тыс. м2/га, что на 12,3 и 13,9 тыс. м2/га больше по сравнению с контролем. Установлена также сильная прямая корреляционная связь между диаметром розетки и площадью листьев (r=0,89).

Высшими показателям чистой продуктивности фотосинтеза в условиях пленочной теплицы отличались растения в вариантах мульчирования почвы агроволокном черным – 15,1 и 15,7 г/м2 в сут., опилками – 14,1 и 14,2 г/м2 в сут., в контрольном варианте – 10,4 г/м2 в сут., что соответственно на 4,7; 5,3; 3,7; 3,8 г/м2 в сут. меньше. Для выяснения эффективности применения изучаемых приемов важным показателем является уровень урожайности (табл. 2). Наивысшая урожайность как по годам, так и в среднем за два года исследований, получена в вариантах мульчирования почвы агроволокном черным – 3,7 и 4,1 кг/м2, мульчирования почвы опилками – 3,3 и 3,6 кг/м2, в контрольном варианте – 2,4 кг/м2, что соответственно на 35,1; 41,5; 27,3; 33,3 % меньше. Существенность данной разницы подтверждена результатами дисперсионного анализа по двум годам исследований. Во всех остальных исследуемых вариантах отмечена также существенно высокая урожайность по сравнению с контролем. Надо сказать, что во всех вариантах с применением водоудерживающих гранул была обеспечена значительная прибавка урожая по сравнению с вариантами без их применения. Установлена сильная прямая связь между уровнем урожайности и показателем чистой продуктивности фотосинтеза (r=0,98), а также сильная прямая корреляционная связь между площадью листовой поверхности и урожайностью растений капусты брокколи (r=0,99).

Наибольший средний диаметр головки отмечен в вариантах мульчирования почвы агроволокном черным – 16,4 и 17,3 см, опилками – 15,0 и 15,3 см (в контроле 12,7 см). Большая средняя масса центральной головки получена в вариантах мульчирования почвы агроволокном черным – 357 и 400 г, опилками – 315 и 342 г (в контроле 225 г). По общей массе боковых головок преимущество отмечено в вариантах мульчирования почвы агроволокном черным – 401 и 461 г, опилками – 375 и 409 г (в контроле 253 г).

Таблица 2

Урожайность и качественные показатели продукции капусты брокколи с применением водоудерживающих гранул и мульчирования почвы в пленочной теплице

*К – контроль.

Высокий процент товарного урожая получен в вариантах мульчирования почвы агроволокном черным – 96,4 и 97,5 %, а также опилками с применением гранул – 95,8 %, что по сравнению с контролем на 4,7; 5,8 и 4,1 % больше.

Заключение . Применение водоудерживающих гранул и мульчирования почвы в весенней пленочной теплице без обогрева осуществляет значительное влияние на прохождение фенологических фаз, продолжительность межфазных периодов и биометрические характеристики растений капусты брокколи на всех этапах их роста и развития. Наивысшая урожайность как по годам, так и в среднем за годы исследований, получена в вариантах мульчирования почвы агроволокном черным – 3,7 и 4,1 кг/м², опилками с применением гранул – 3,6 кг/м², что соответственно меньше, чем в контрольном варианте, на 1,3; 1,7; 1,2 кг/м².