Особенности минерального питания растений томата при капельном орошении в условиях открытого грунта

Получение высоких и стабильных урожаев сельскохозяйственных культур с хорошими потребительскими качествами в открытом грунте в настоящее время стало проблематичным в связи с недостатком влаги в почве в течение вегетационного периода. Большинство же овощных и плодовых культур интенсивного типа предъявляют повышенное требования к наличию влаги в корнеобитаемом слое почвы, т.к. при слаборазвитой корневой системе поверхностного типа они должны за короткий промежуток времени нарастить большую вегетационную массу, что возможно только при оптимальной влажности почвы за счет активного потребление минеральных веществ.

Важнейшим ресурсом сельского хозяйства является орошаемые земли. Дагестан – один из крупнейших регионов орошаемого земледелия России. Орошаемые земли дают 70% всей продукции растениеводства. Практически все полевое земледелие в равнинной зоне республики ведется на поливных землях.

В овощеводческих хозяйствах Дагестана большое значение придается выбору экологически безопасных технологий и техни- ческих средств полива, к которым относится капельное орошение. Этот способ позволяет поддерживать в почве благоприятный водно-воздушный режим без поверхностного и глубинного стоков оросительной воды. Необходимое увлажнение почвы в сочетании с внесением минеральных удобрений в течение вегетационного периода обеспечивает получение планируемых урожаев овощей, в том числе томата.

Исходя из соображений поддержания экологического, экономического, социального равновесия и стабильности, одна из основных задач орошаемого земледелия состоит в том, чтобы использовать каждый кубический метр оросительной воды, расходуемой на полив сельскохозяйственных культур, наиболее эффективно. Наряду с этим использовать орошаемые земли целесообразно, прежде всего, под ценные, высокорентабельные культуры, к числу которых относится томат. Томат - это ведущая овощная культура республики Дагестан.

Водопотребление растений и минеральное питание тесно взаимосвязаны. Применение только одного орошения без применения удобрений не окажет положительного влияния на рост, развитие и продуктивность растений.

Цель исследований – определение оптимальной дозы и способа внесения минеральных удобрений под томат, повышающих продуктивность этих культур без снижения качества производимой продукции.

Место и условия проведения исследований

В соответствии с программой работ исследования проводили в двухфакторном опыте при безрассадной культуре с раннеспелым гибридом томата Хайнз 1100 F1.

Первый фактор – водный режим почвы, включал 4 варианта:

70-80% НВ (контроль) - полив по бороздам

65-70% НВ

75-80% НВ

85-90% НВ

Второй фактор – минеральное питание включал 5 вариантов:

Контроль (без удобрений)

N 90 P 135 К 60

N 180 P 135 K 60

N110P135K50+N70

N 140 P 135 K60+N 100

Посев проводили в оптимальные сроки в 4-х кратной повторности на делянках 30 м2. В опытах применяли следующие минеральные удобрения: аммиачная селитра – 34% N, суперфосфат двойной – 38% P2O5, калий сернокислый – 50% К2О. Основное удобрение вносили весной под культивацию, подкормки вместе с поливной водой, согласно схемам опытов.

Агротехнические приемы (за исключением изучаемых) осуществляли согласно «Рекомендациям по возделыванию сельскохозяйственных культур при капельном орошении», томаты по ОСТ 10-313-2002.

Основная обработка почвы включала измельчение растительных остатков при помощи КИР-1,5, дискование на глубину 810 см и зяблевую вспашку на глубину 25-27 см. Весной зябь бороновали и культивировали. Под культивацию вносили минеральные удобрения, согласно схемам опытов.

Основные мероприятия по уходу за растениями проводили согласно технологической карте, они заключались в двух междурядных культивациях, вторая с подокучиванием, и двух ручных прополках. Подкормки проводили с поливной водой в сроки и нормой согласно схемам опытов. За период вегетации провели три сбора с учетом урожая с разбором по фракциям.

Полевые опыты сопровождались необходимыми наблюдениями, учетами и измерениями, которые выполняли с соблюдением требований методики полевого опыта в овощеводстве и бахчеводстве (1979).

Для оценки качества плодов определяли содержание:

• 1.    Сухое вещество – методом высушивания.

• 2.    Сумма сахаров – цианидным методом по Бертрану.

• 3.    Кислотность – титрованием вытяжки 0,1Н раствором щелочи.

• 4.    Витамин «С» - по Мурри.

• 2.    Влияние минеральных удобрений на морфологические показатели, урожайность и качества томата (в среднем за 2013-2015 годы)

  Дозы удобрений при ППВ 75-80% НВ	Длина главного стебля	Количество кистей	Количество плодов	Урожайность, т/га	Прибавка к контролю		Сухое вещество %	Сумма сахаров, %
  					т/га	%
  Без удобрений (контроль)	35	11	28	56,2	–	–	5,42	2,30
  N 90 P 135 K 60	38	12	42	68,2	12,0	21	6,64	3,17
  N 180 P 135 K 60	52	18	63	95,4	39,2	70	7,01	3,80
  N 110 P 135 K 60 +N 70	44	15	52	78,3	22,1	39	6,89	3,72
  N 140 P 135 K 60 +N 100	46	17	58	88,7	32,5	58	7,06	3,60

• 3.    Биохимический состав плодов томата в зависимости от водного режима и дозы минеральных удобрений (в среднем за 2013-2015годы)

  Водный режим почвы, % НВ	Дозы удобрений кг/га д.в.	В % на сырую массу			Аскорбиновая кислота, мг%	NО 3 , мг/кг
  		сухого вещества	суммы сахаров	кислотность
  1. 70-80% НВ (контроль)	Без удобрений, (контроль)	5,42	2,30	0,46	11,44	42,7
  	N 90 P 135 K 60	5,39	2,78	0,37	10,66	38,4
  	N 180 P 135 K 60	5,85	2,59	0,35	13,01	38,7
  2. 65-70% НВ	N 110 P 135 K 60 +N 70	5,17	2,61	0,38	13,82	40,2
  	N 140 P 135 K 60 +N 100	5,13	2,45	0,36	13,39	39,6
  	N 90 P 135 K 60	6,64	3,17	0,63	14,97	37,1
  	N 180 P 135 K 60	7,01	3,80	0,53	18,46	37,7
  3. 75-80% НВ	N 110 P 135 K 60 +N 70	6,89	3,72	0,56	17,07	38,9
  	N 140 P 135 K 60 +N 100	7,06	3,60	0,55	17,43	38,6
  	N 90 P 135 K 60	5,97	2,67	0,63	11,63	37,4
  	N 180 P 135 K 60	6,29	2,95	0,58	12,66	38,2
  4. 85-90% НВ	N 110 P 135 K 60 +N 70	5,89	2,99	0,58	12,07	40,1
  	N 140 P 135 K 60 +N 100	5,67	2,86	0,63	11,08	39,5

Учет урожая проводили методом сплошного взвешивания. Исследования по обоснованию режимов орошения томата проводили с использованием общепринятых методик.

Статистическую обработку результатов исследования проводили в соответствии с методикой Б.А. Доспехова (1986).

Место и условияпроведения исследований

Работу проводили в ООО «Дагагрокомплекс» в с. Александро-Невское Тарумовского района.

Почвы опытного участка лугово-каштановые, по механическому составу средне – суглинистые. В пахотном горизонте содержится: гумуса – 2,24%, легкогидролизуемого азота – 7,2 мг, подвижного фосфора – 2,4 мг на 100 г почвы. По содержанию калия почвы относятся к категории среднеобеспеченных. Реакция почвенного раствора щелочная рН = 8,3.

Плотность сложения верхнего пахотного слоя колеблется от 1,14 до 1,17 т/м3, плотность твердой фазы – 2,37…2,44 т/м3, наименьшая влагоемкость – 24,6…26% от массы сухой почвы, скважность – 51,0…53,2%.

Для общей характеристики климата приводим некоторые показатели:

Климат – резко континентальный. Среднегодовая температура – 11 градусов, годовая сумма осадков около 300 мм. Высокая температура воздуха, ветры при малом количестве осадков вызывают частые почвенные и воздушные засухи, гидротермический коэффициент равен 0,4-0,6.

Во всех опытах в крестьянско-фермерских хозяйствах ООО «Дагагрокомплекс» Тарумовского района с. Александро-Невское в условиях капельного орошения были изучены гибриды томата зарубежной селекции разного срока созревания.

Томат Хайнз 1100 F1 включен в Госреестр по Северо-Кавказскому (6) и Нижневолжскому (8) регионам для выращивания в открытом грунте. Рекомендован для переработки на томатопродукты. Раннеспелый. Пригоден для одноразовой уборки. Растение детерминантное. Лист среднего размера, зеленый. Соцветие простое. Плодоножка без сочленения. Плод кубовидный, гладкий, плотный. Окраска незрелого плода зеленая, зрелого – красная. Число гнезд 2-3. Масса плода 61-100 г. Вкусовые качества свежих плодов хорошие и отличные, томатного сока – отличные. Содержание сухого вещества в соке 4,4%, общего сахара 2,8%. Урожайность товарных плодов в Северо-Кавказском регионе 235-663 ц/га. За первую декаду плодоношения формирует до 189 ц/га. Выход товарных плодов до 97%. Хорошо завязывает плоды при повышенных температурах воздуха.

Результаты исследований

В нашем опыте внесение азотных удобрений, как основное в дозах N90 и N180 , так и дробное N110 в основное и три подкормки по N20, N25, N25; N140 в основное и четыре подкормки по N25 на общем фоне P135K60 оказывали различное влияние на продуктивность растений томата в условиях капельного орошения. Минеральные удобрения при подкормках поступали в растворенном виде вместе с поливной водой непосредственно в корнеобитаемую зону рядка. Подкормка растений с поливной водой (фертигация) получила широкое рас- пространение, в связи с переходом на более эффективные способы полива, в том числе и на капельное орошение.

Внесение удобрений оказало положительное влияние на урожайность томата, прибавка урожайности в зависимости от водного режима была в пределах от 6,4 т/га до 39,2 т/га (табл.1).

Как свидетельствуют данные таблицы 1, без удобрения получено 56,2 т/га томата, а при улучшении условий водного и минерального питания урожайность их значительно повышается. Наибольшая урожайность томата получена при одноразовом внесении минеральных удобрений в дозе N180P135K60, а также в дозе N140P135K60 при основном внесении с применением подкормок дозой N100 кг/га д.в. независимо при разных уровнях предполивной влажности почвы. При внесении минеральных удобрений в дозе N180P135K60 и поддержании предполивного уровня влажности почвы (ППВ) 65-70% НВ урожай томата составляет 76,8 т/га, а при увеличении ППВ до 75-80% НВ и 85-90% НВ одноразовое внесение удобрений обеспечило достоверную прибавку урожая до 95,4 т/га и 91,0 т/га томата соответственно.

Все варианты с минеральными удобрениями превышают контрольный вариант по урожайности в зависимости от доз удобрений и водного режима почвы % НВ.

Внесение минеральных удобрений, также оказывало влияние на рост растений томата табл. 2.

Наибольшая разница: по длине главного стебля – 52 см, по количеству кистей – 18 шт, плодов – 63 шт, по продуктивности одного растения – 2,2 кг отмечена между контролем и вариантом с одноразовым внесением удобрений в дозе N180P135K60. Варианты с азотными подкормками имели примерно одинаковую разницу по длине главного стебля по сравнению с контрольным вариантом. Однако удобренный вариант N140P135K60+N100 превышал контроль по количеству кистей в 1,7 раза, по количеству плодов – в 2,1 раза, по продуктивности одного растения – в 1,5 раза.

Усиление ростовых доз азотных удобрений повлекло за собой увеличение урожайности растений томата.

Удобрения являются ведущим фактором внешней среды, оказывающим влияние на качество урожая. Минеральное питание растений улучшается при внесении научнообоснованных доз удобрений. Повышая продуктивность растений, удобрения могут изменять содержание в плодах суммы сахаров, сухого вещества, кислотность и другие показатели, которые служат качественной характеристикой урожая. Данные биохимического состава плодов томата в зависимости от режима влажности и дозы минеральных удобрений приведены в таблице 3.

Из таблицы 3 видно, что внесение удобрений положительно отразилось на качественных показателях томата Хайнц. При основном внесении N180P135K60 содержание сухого вещества было выше на 0,431,59%, суммы сахаров – на 0,29-1,60%, кислотности – на 0,12-0,19%, аскорбиновой кислоты – на 0,21-7,02мг%, чем в варианте без удобрений. По содержанию аскорбиновой кислоты все удобренные варианты,

1. Урожайность томата в зависимости от водного режима и минерального питания

Водный режим почвы, % НВ	Дозы удобрений кг/га д.в.	Урожайность, т/га	Прибавка		Структура плодов по ГОСТу, %
			т/га	%	стандарт	не стандарт	отход
1.70-80% НВ	Без удобрений,	56,2	–	–	94,2	3,2	2,6
(контроль)	(контроль)
	N 90 P 135 K 60	62,6	6,4	11	94,8	3,8	1,4
	N 180 P 135 K 60	76,8	20,6	37	90,2	6,8	3,0
2. 65-70% НВ	N 110 P 135 K 60 +N 70	75,0	18,8	33	89,4	7,3	3,3
	N 140 P 135 K 60 +N 100	75,7	19,5	35	89,4	7,3	3,3
	N 90 P 135 K 60	68,2	12,0	21	95,3	3,3	1,4
3. 75-80% НВ	N 180 P 135 K 60	95,4	39,2	70	92,4	5,4	2,2
	N 110 P 135 K 60 +N 70	78,3	22,1	39	92,8	5,6	1,6
	N 140 P 135 K 60 +N 100	88,7	32,5	58	90,3	6,4	3,3
	N 90 P 135 K 60	67,1	10,9	19	94,6	3,2	2,2
4. 85-90% НВ	N 180 P 135 K 60	91,0	34,8	62	90,4	6,4	3,2
	N 110 P 135 K 60 +N 70	79,6	23,4	42	89,6	7,2	3,2
	N 140 P 135 K 60 +N 100	86,8	30,6	54	88,2	8,5	3,3
	НСР 05 = 5,17 т/га S% 05 = 4,62%
науч	но-практический	журнал	[ 48 ]		овощи россии	№ 1 (34) 2017

кроме основного внесения дозой N90P135K60, превышали контроль по содержанию в плодах аскорбиновой кислоты на 0,19-7,02 мг%. Только внесение повышенной дозы азота (N140 – в основном и N100 – в подкормках) снизило содержание аскорбиновой кислоты на 0,34%.

Содержание сухого вещества в плодах томата Хайнц колебалось в зависимости от варианта в пределах 5,42-7,01%. Содержание суммы сахаров коррелирует с содержанием сухого вещества.

Заключение

Проведенный комплексный анализ технологии возделывания томата при капель- ном орошении в безрассадной культуре показал ее высокую эффективность, т.к. размер и качество получаемого урожая напрямую зависит от точности поддержания влажности почвы и режима минерального питания растений.

Максимальный урожай плодов томата 88,7-95,4 т/га был получен при однократном основном внесении минеральных удобрений в дозе N180P135K60 при влажности почвы 75-80% НВ, а также при удобрении N140 P135 K60 при основном внесении и N100 в подкормках.

Результаты исследований свидетельствуют о том, что оптимизация двух факторов водного режима почвы и минераль- ного питания дают возможность дополнительно получить 39,2 т/га томата.

Проведенные нами исследования позволили установить, что существует тесная связь между урожайностью и его качеством: при урожайности 95,4 т/га в плодах томата отмечено увеличение содержания сухого вещества до 7,01%, сахара – до 3,80%, витамина С – до 18,46 мг%. Лучшие качественные показатели товарной продукции обеспечивались поддержанием пред-поливного порога влажности 75-80 % НВ при однократном основном внесении минеральных удобрений в дозе N 180 P 135 K 60 .