Урожайность и динамика поступления урожая капусты цветной при применении гранул Аквод и мульчировании почвы в тоннельных укрытиях с покровным материалом агроволокно в условиях лесостепи Украины

Введение. Во всем мире в последние десятилетия для получения овощей в сверхранние весенние сроки широкое распространение получило выращивание культуры под нетканным синтетическим материалом. Это легкий, экологически чистый, долговечный полипропиленовый нетканный материал. Главное пре- имущество этого материала в том, что он способствует созданию условий, при которых можно ускорить получение ранней продукции весной. Применение тоннельных укрытий с покровным материалом агроволокном значительно лучше защищает растения от возможных кратковременных заморозков и долговременных – до минус 3°С, а также от повреждений растений ветром [1].

Для земледелия Украины мульчирование является перспективным мероприятием сохранения почвенной влаги и предотвращения потерь почвы в результате эрозионных процессов. Научной оценки мульчирования на почвах Украины нет и исследования в этом направлении почти отсутствуют. Мульчирование уменьшает испарение влаги из почвы. В условиях засухи непродуктивные потери влаги уменьшаются в 1,7, а при достаточном увлажнении – в 3 раза. Существенное положительное влияние мульчирования на режим влаги установлено до глубины корнеобитаемого слоя 50 см. Мульчирование также улучшает температурный режим и агрофизическое состояние почвы, агрохимические и биологические свойства. Мульчирование существенно повышает эффективность действия минеральных удобрений, особенно в засушливых условиях выращивания (азотных – на 53–60%, фосфорных и калийных на – 20–23%). Урожайность сельскохозяйственных культур в результате мульчирования почвы повышается на 20–25%. Мульчирование целесообразно на грунтах в зонах недостаточного или нестабильного увлажнения [2].

Отсутствие осадков и дефицит почвенной влаги способствуют угнетению растений. 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, не достижимый для корневой системы растений. Чтобы предупредить потерю воды, в почву вносят абсорбенты – гидрогель [3]. Гидрогель – это новое поколение материалов, которые способны удерживать при набухании до 4 л воды на 10 г гидрогеля, или около 0,2 л питательного раствора на 1 г препарата [3, 4]. Гидрогель Аквод позволяет равномерно распределить влагу в корневой зоне, уменьшить вымывание питательных веществ, предотвращает уплотнение почвы и образование корки. Гидрогель применяют в открытой и закрытой почве для выращивания рассады, а также для проращивания семян. Гидрогель стерилен и нетоксичен, сохраняет свои свойства при высоких и низких температурах почвы в течение пяти лет. Через пять лет он распадается на безвредные для почвы компоненты [4].

Цель исследований. Цель проведения исследований – изучение влияния применения водоудерживающих гранул при выращивании рассады, мульчировании почвы в тоннельных укрытиях с покровным материалом агроволокном на урожайность и динамику поступления урожая капусты цветной.

Методика исследований. В 2011–2012 годах в почвенно-климатических условиях лесостепи Украины было проведено исследование эффективности выращивания на продовольственные и семенные цели капусты цветной ранних сроков посадки с применением водоудерживающих гранул Аквод и мульчированием почвы во временных тоннельных укрытиях. Для построения каркаса тоннельных укрытий использовали дуги из пластиковых труб диаметром 2 см, в качестве покровного материала использовали агроволокно марки П-17 плотностью 17 г/м². В качестве мульчирующих материалов использовали опилки и солому.

Рассаду капусты цветной сорта Униботра выращивали в рассадной теплице пикированием сеянцев в кассеты с размером ячеек 6х6 см. Высевали семена первого февраля, пикирование сеянцев проводили в зависимости от года исследований 17–19 февраля. Во время выращивания рассады в опыте изучали вариант с применением гранул гидрогеля Аквод, которые добавляли к почвосмеси в количестве 20 г гранул на 10 кг почвосмеси. В контрольном варианте гранулы не применяли. Рассаду в возрасте 60 суток высаживали в первой декаде апреля. Растения высаживали по схеме 70х30 см, после чего проводили мульчирование почвы опилками и соломой. На каждую тонну опилок и соломы добавляли по 5 кг азота в виде аммиачной селитры для улучшения процесса нитрификации и предотвращения азотного голодания растений.

В методике предусмотрены фенологические наблюдения, биометрические измерения и учеты. При достижении растениями технической спелости проводили сбор и учет урожая в соответствии с методическими рекомендациями [5]. Сбор урожая осуществляли по мере формирования головок и сортировали согласно требованиям действующего стандарта "ДСТУ 3280-95. Капуста цвітна свіжа. Технічні умови" [6].

Результаты исследований. В фазу технической спелости по высоте растений выделялись варианты мульчирования почвы опилками – 59,8 и 64,7 см и соломой с применением гранул – 53,9 см, а в контроле – 47,3 см, что на 12,5, 17,4 и 6,6 см меньше (табл. 1). Большая толщина стебля у растений отмечена при мульчировании почвы опилками – 18,7 и 20,3 мм и соломой 17,2 и 18,1 мм, а в контроле – 14,8 мм, что на 3,9 и 5,5 мм, и 2,4 и 3,3 мм меньше. Анализом установлена сильная прямая связь между высотой растений и толщиной стебля в данную фазу (r=0,94).

Таблица 1

Биометрические характеристики растений капусты цветной в фазу технической спелости при применении водоудерживающих гранул и мульчировании почвы во временных тоннельных укрытиях с покровным материалом агроволокно (среднее за 2011–2012 гг.)

Вариант		CD 05 CD- 05 О CD	CD 05 3 cn CD 1— CD o CD CD o	of CD CD 05 X o I—	CD S CD CO О О. CD. CD 05 Ct	cn ^ о с	-0 1 1- 1— CD > О CD О CD. CD 1= 1— Ь 2 т -8-
q CD 1— 05 S ? 2 x q	q X 05 CD
Опилки	Без гранул	59,8	18,9	18,7	71,3	47,4	10,1
	С гранулами	64,7	19,7	20,3	77,1	51,3	11,0
Солома	Без гранул	50,0	17,3	17,2	59,2	39,4	8,9
	С гранулами	53,9	18,7	18,1	64,0	42,6	9,6
Без мульчи	Без гранул (К)*	47,3	16,1	14,8	56,4	37,5	8,0
	С гранулами	48,3	16,7	16,6	57,2	38,1	8,6

Здесь и далее: * К – контроль.

По диаметру розетки отличались растения в вариантах мульчирования почвы опилками – 71,3 и 77,1 см и соломой с применением гранул – 64,0 см, а в контроле – 56,4 см, что на 14,9, 20,7 и 7,6 см меньше. Анализом установлена сильная прямая связь между высотой растений капусты цветной и диаметром розетки (r=0,94).

Исследуемые приемы неодинаково влияли на количество листьев на растении, а также на их общую площадь поверхности. В тоннельных укрытиях с покровным материалом агроволокно более облиственные были растения в вариантах мульчирования почвы опилками – 18,9 и 19,2 шт. и соломой с применением гранул – 17,3 шт., а в контроле – 15,3 шт., что на 3,6, 3,9 и 2,0 шт. меньше. Анализом установлена сильная прямая связь между количеством листьев на растении и диаметром розетки (r=0,99). В вариантах применения мульчирования почвы и водоудерживающих гранул кроме большого количества листьев отмечена также большая их площадь поверхности, при мульчировании почвы опилками она составляла 47,4 и 51,3 тыс. м2/га и 42,6 тыс. м2/га, при мульчировании почвы соломой – 39,4–42,6 тыс. м2/га, а в контроле – 37,5 тыс. м2/га, что на 9,9 и 13,8 тыс. м2/га и на 1,9–5,1 тыс. м2/га меньше. Анализом установлена сильная прямая связь между количеством листьев на растении и площадью листовой поверхности (r=0,94).

В среднем за период исследований высокими показателями чистой продуктивности фотосинтеза отмечались растения в вариантах мульчирования почвы опилками – 10,1 и 11,0 г/м2 в сутки, а в контроле – 8,0 г/м2 в сутки, что на 2,1 и 3,0 г/м2 в сутки меньше. Следует отметить, что во всех вариантах с применением водоудерживающих гранул Аквод отмечено большее значение показателя чистой продуктивности фотосинтеза, чем у вариантов без их применения. Анализом установлена сильная прямая связь между показателем чистой продуктивности фотосинтеза и площадью листовой поверхности (r=0,98).

Наивысшую урожайность во временных тоннельных укрытиях с покровным материалом агроволокно получено в вариантах мульчирования почвы опилками без применения гранул – 31,8 т/га и с применением гранул – 35,5 т/га, а в контроле – 21,1 т/га, что на 10,7 и 14,4 т/га меньше (табл. 2). Существенность данной разницы подтверждено математически. В вариантах с мульчированием почвы соломой получена меньшая, но также существенная прибавка урожая по сравнению с контролем – 5,0 и 7,6 т/га. Существенно большую по сравнению с контролем прибавку урожая обеспечил вариант без мульчи с применением гранул – 4,1 т/га. Анализом установлена сильная прямая связь между урожайностью и площадью листьев (r=0,97) и сильная прямая связь между урожайностью и показателем чистой продуктивности фотосинтеза (r=0,99).

Таблица 2

Урожайность и качественные показатели урожайности капусты цветной при применении водоудерживающих гранул и мульчировании почвы во временных тоннельных укрытиях с покровным материалом агроволокно

Вариант		Головка (среднее за 2011–2012 гг.)		Общая урожайность, т/га			2 o CL 1— о lai lai +Г
)S S' q 2 g Q CL ? ^ q	CD h
		CD Ct	1_____ S	CXI	CXI CXI	CD CD Cl CD CL CD
Опилки	без гранул	17,6	668	33,2	30,4	31,8	+10,7
	с гранулами	19,5	745	37,4	33,5	35,5	+14,4
Солома	без гранул	17,4	548	27,6	24,5	26,1	+5,0
	с гранулами	18,5	602	30,2	27,1	28,7	+7,6
Без мульчи	без гранул (К)*	13,3	442	22,4	19,7	21,1	–
	с гранулами	14,2	530	26,8	23,6	25,2	+4,1
НІР05	А			2,2	1,2	–
	В			1,8	1,0
	АВ			3,1	1,7

Важным показателем оценки изучаемых приемов является структура и качество полученного урожая. Как за годы исследований, так и в среднем большую среднюю массу головки отмечено в вариантах мульчирования почвы опилками – 668 и 745 г и соломой – 548 и 602 г, а в контроле – 442 г, что на 226, 303, 106 и 160 г меньше. Анализом установлена сильная прямая связь между массой головки и показателем урожайности (r=0,99).

Больший диаметр головки получен в вариантах мульчирования почвы опилками без применения гранул – 18,4 см и с применением гранул – 19,8 см, а в контроле – 13,3 см, что на 5,1 и 6,5 см меньше. Анализом установлена сильная прямая связь между диаметром головки и урожайностью (r=0,84). Установлена также сильная прямая связь между показателем площади листовой поверхности и диаметром головки капусты цветной (r=0,84).

Урожай разделяли согласно требованиям действующего стандарта на первый и второй сорт. Наибольшая доля первого сорта в общем урожае отмечена в вариантах мульчирования почвы опилками без применения гранул – 27,2 т/га, или 89,5 %, и с применением гранул – 30,4 т/га, или 90,7 %, а в контроле – 15,6 т/га, или 79,2 %, что на 11,6 и 14,8 т/га меньше (табл. 3).

Анализом установлена сильная прямая связь между урожайностью и долей первого сорта в его структуре (r=0,99), а также сильная прямая связь между величиной диаметра головки и долей первого сорта (r=0,86).

Таблица 3

Структура урожайности капусты цветной при применении водоудерживающих гранул и мульчировании почвы во временных тоннельных укрытиях с покровным материалом агроволокно (среднее за 2011–2012 гг.)

Вариант		Первый сорт		Второй сорт
Мульчирующий материал	Применение гранул	т/га	%	т/га	%
Опилки	Без гранул	28,9	90,9	2,9	9,1
	С гранулами	33,3	93,4	2,2	6,6
Солома	Без гранул	22,1	84,8	4,0	15,2
	С гранулами	25,1	88,5	3,6	11,5
Без мульчи	Без гранул (К)	16,9	79,9	3,6	20,1
	С гранулами	21,2	84,0	3,3	16,1

На сроки поступления урожая во временных тоннельных укрытиях с покровным материалом агроволокном значительное влияние осуществляют исследуемые приемы – мульчирование почвы и применение водоудерживающих гранул. Так, в среднем за период исследований наибольшую долю ранней продукции получено в вариантах мульчирования почвы опилками – 10,8 т/га, или 34,1 %, и 12,6 т/га, или 35,7 %, а в контроле – 3,8 т/га, или 17,8 %, что на 7,0 и 8,8 т/га меньше (табл. 4).

Таблица 4

Поступления урожайности капусты цветной при применении водоудерживающих гранул и мульчировании почвы во временных тоннельных укрытиях с покровным материалом агроволокно (среднее за 2011–2012 гг.)

Вариант			01–10.06	11–20.06	21–30.06
Мульчирующий материал	Применение гранул
Опилки	Без гранул	т/га	10,8	21,0	–
		%	34,1	65,9	–
	С гранулами	т/га	12,6	22,9	–
		%	35,7	64,3	–
Солома	Без гранул	т/га	5,9	11,2	9,0
		%	22,7	43,1	34,2
	С гранулами	т/га	8,0	14,9	5,8
		%	27,8	52,0	20,2
Без мульчи	Без гранул (К)	т/га	3,8	10,5	6,8
		%	17,8	49,8	32,4
	С гранулами	т/га	6,5	12,4	6,3
		%	25,8	49,0	25,2

На созревание капусты цветной кроме изучаемых приемов оказывают влияние погодные условия, складывающиеся в период вегетации растений. В частности, значительное влияние осуществляют температура воздуха и относительная влажность воздуха, которая в значительной степени зависела от осадков, их периодичности и интенсивности. Наиболее благоприятными были условия для капусты цветной в 2011 году.

Выводы. Итак, выращивание капусты цветной во временных тоннельных укрытиях с покровным материалом агроволокном при мульчировании почвы значительно влияет на наступление и продолжительность фенологических фаз, биометрические характеристики растений капусты цветной на всех этапах их роста и развития.

Наивысшая урожайность получена в вариантах мульчирования почвы опилками без применения гранул – 31,8 т/га и с применением гранул – 35,5 т/га, а в контроле – 21,1 т/га, что на 10,7 и 14,4 т/га меньше. Существенность данной разницы подтверждена математически. Меньшую, но также существенную прибавку урожайности по сравнению с контролем наравне 5,0 и 7,6 т/га получили в вариантах мульчирования почвы соломой. Наибольшая доля первого сорта в общем урожае отмечена в вариантах мульчирования почвы опилками – 28,9 т/га, или 90,9%, и 33,3 т/га, или 93,4 %, а в контроле – 16,9 т/га, или 79,9 %, что на 12,0 и 16,4 т/га меньше.