Влияние биоугля на урожайность микрозелени семейства капустных
Автор: Захарова П.А.
Журнал: Научный журнал молодых ученых @young-scientists-journal
Рубрика: Сельскохозяйственные науки
Статья в выпуске: 1 (41), 2025 года.
Бесплатный доступ
В статье представлены результаты исследований по определению влияния биоугля на урожайность микрозелени культур семейства Капустных. Было установлено, что наибольшую урожайность возможно получить при выращивании кресс-салата - 1,29 кг/м2, что на 53-68% выше по сравнению с другими культурами. Внесение биоугля способствовало снижению всхожести семян культур семейства капустных - на 8-15%, высоты ростков - на 0,3-0,5 см, урожайности микрозелени - на 0,17-0,34 кг/м2, но способствовало повышению содержания сухого вещества в микрозелени - на 0,9-1,9%.
Биоуголь, микрозелень, культуры семейства капустных, урожайность, высота ростков
Короткий адрес: https://sciup.org/147248146
IDR: 147248146
Текст научной статьи Влияние биоугля на урожайность микрозелени семейства капустных
Введение. Микрозелень – это всходы различных культур, выращиваемых в условиях закрытого грунта на различных субстратах [1]. В качестве субстратов чаще всего используют кокосовый и торфяной субстрат, агровату, льноковрики [2]. Для проращивания микрозелени подходят культуры семейств крестоцветных, бобовых и злаковых. Максимальный рост микрозелени не превышает 10 см, а жизненный цикл ограничивается 2 неделями. На этом этапе наступает пик их питательной ценности, когда концентрация витаминов и минералов достигает максимума, в разы опережая зрелые растения. Микрозелень является экологически чистым продуктом, полностью готовым к употреблению. Сбор микрозелени можно осуществлять сразу при появлении первых настоящих листочков [3]. Исследованиями доказано, что 30 г микрозелени по витаминной ценности могут заменить более 1 кг свежих фруктов, а содержание полезных веществ может превосходить в 4-40 раз их содержание во взрослых растениях [4].
Биоуголь – это материал, получаемый путем пиролиза биомассы, в частности древесины, при высоких температурах и контролируемом дефиците кислорода [5]. Научно установлено, что внесение биоугля в качестве добавки для улучшения свойств водной среды при выращивании микрозелени может способствовать повышению ее урожайности и качества [6, 7].
Цель исследования – изучить влияние биоугля на урожайность микрозелени культур семейства Капустных.
Методика проведения исследования : двухфакторный опыт был заложен 14.01.25 в условиях гидропонного цеха агропространства ФГБОУ ВО Пермский ГАТУ по схеме: фактор А – культура семейства капустных: А 1 – брокколи, А 2 – мизуна, А 3 – капуста краснокочанная, А 4 – кресс-салат. Фактор В – концентрация водного раствора биоугля: В 1 – без внесения (к), В 2 – 1%, В 3 – 3%, В 4 – 5%. Повторность в опыте – трехкратная. Изучали биоуголь из хвойного короотвала. Растворы биоугля приготавливали за сутки до закладки опыта. За контрольный вариант принимали дистиллированную воду. Микрозелень высевали в пластиковых лотках площадью 58 см2 на поддонах, наполненных водой. За одно повторение принимали один лоток. Поддоны располагали на полке стеллажа под круглосуточным искусственным освещением. В качестве субстрата использовали агровату. Норма высева – 15 шт./см2. Сбор микрозелени провели 22.01.25.
Объекты исследований – семена микрозелени капусты брокколи сорта Рапини, семена микрозелени капусты японской Мизуна сорта Изумрудный узор, семена микрозелени Капусты краснокочанной сорта Lyudmila, семена микрозелени кресс-салата сорта Весенний.
Результаты исследований . Наибольшая всхожесть семян отмечается при выращивании капусты мизуны – 73%, что существенно выше по сравнению с другими изучаемыми культурами – на 4-36% (табл. 1). При внесении 1-5% водной концентрации биоугля всхожесть семян культур семейства капустных снижается в среднем на 8-15%. Это обусловлено значительным снижением всхожести семян при выращивании микрозелени брокколи – на 22-27% и кресс-салата – на 18-25%.
Показатели всхожести семян обуславливают формирование густоты ростков, которая была значительно выше при выращивании микрозелени капусты мизуны – на 0,6-5,3 шт./см2, а также в варианте без внесения биоугля – на 1,3-2,3 шт./см2.
Таблица 1 – Густота ростков и всхожесть семян
|
Культура семейства капустных (А) |
Концентрация раствора (В) |
Среднее по А |
||||||||
|
без внесения |
1% |
3% |
5% |
|||||||
|
густота ростков, шт./см2 |
всхожесть семян, % |
густота ростков, шт./см2 |
всхожесть семян, % |
густота ростков, шт./см2 |
всхожесть семян, % |
густота ростков, шт./см2 |
всхожесть семян, % |
густота ростков, шт./см2 |
всхожесть семян, % |
|
|
Брокколи |
9,0 |
60 |
5,7 |
38 |
5,0 |
33 |
5,3 |
35 |
6,3 |
42 |
|
Мизуна |
11,0 |
73 |
11,0 |
73 |
12,7 |
85 |
9,0 |
60 |
10,9 |
73 |
|
Капуста краснокочанная |
5,7 |
38 |
6,7 |
45 |
4,0 |
27 |
6,0 |
40 |
5,6 |
37 |
|
Кресс-салат |
12,7 |
85 |
10,0 |
67 |
9,7 |
65 |
9,0 |
60 |
10,3 |
69 |
|
Среднее по В |
9,6 |
64 |
8,3 |
56 |
7,8 |
52 |
7,3 |
49 |
||
|
НСР 05 главных эффектов |
по фактору А |
0,4 |
3 |
|||||||
|
по фактору В |
0,5 |
3 |
||||||||
|
НСР 05 частных различий |
по фактору А |
0,9 |
6 |
|||||||
|
по фактору В |
0,9 |
6 |
||||||||
Высота ростков кресс-салата была на 0,7-1,3 см выше по сравнению с микрозеленью других изучаемых культур. Это отмечается при каждом варианте внесения водной концентрации биоугля: без внесения – на 1,4-2,0 см, при 1% концентрации – на 0,9-1,4 см, при 3% – на 0,4-1,1 см, при 5% – на 0,2-0,7 см. При увеличении концентрации водного раствора биоугля высота растений существенно снижается на 0,3-0,5 см.
Таблица 2 – Высота ростков, см
|
Культура семейства капустных (А) |
Концентрация раствора (В) |
Среднее по А |
|||
|
без внесения |
1% |
3% |
5% |
||
|
Брокколи |
2,1 |
2,0 |
2,0 |
1,9 |
2,0 |
|
Мизуна |
1,9 |
1,6 |
1,5 |
1,7 |
1,7 |
|
Капуста краснокочанная |
1,5 |
1,5 |
1,3 |
1,4 |
1,4 |
|
Кресс-салат |
3,5 |
2,9 |
2,4 |
2,1 |
2,7 |
|
Среднее по В |
2,3 |
2,0 |
1,8 |
1,8 |
|
|
НСР 05 главных эффектов |
по фактору А |
0,1 |
|||
|
по фактору В |
0,1 |
||||
|
НСР 05 частных различий |
по фактору А |
0,2 |
|||
|
по фактору В |
0,2 |
||||
Сбор микрозелени кресс-салата с одного лотка составил 7,46 г, что существенно выше по сравнению с микрозеленью других культур – на 4,01-5,09 г (табл. 3). Это обусловлено достаточно высокой всхожесть семян и существенно бо́льшей высотой растений – на 0,7-1,3 см (табл. 2). Наибольший сбор микрозелени кресс-салата отмечается при любой концентрации водного раствора биоугля: без внесения – на 5,266,95 г, при 1% концентрации – на 4,93-6,43 г, при 3% концентрации – на 4,01-6,09 г, при 5% концентрации – на 1,49-3,12 г.
При повышении концентрации биоугля в растворе сбор микрозелени снижается на 0,99-1,97 г или на 20-39%.
Таблица 3 – Сбор микрозелени с одного лотка, г
|
Культура семейства капустных (А) |
Концентрация раствора (В) |
Среднее по А |
|||
|
без внесения |
1% |
3% |
5% |
||
|
Брокколи |
2,55 |
3,03 |
2,30 |
1,58 |
2,37 |
|
Мизуна |
3,91 |
3,26 |
3,45 |
3,21 |
3,45 |
|
Капуста краснокочанная |
4,24 |
1,76 |
1,37 |
2,81 |
2,55 |
|
Кресс-салат |
9,50 |
8,19 |
7,46 |
4,70 |
7,46 |
|
Среднее по В |
5,05 |
4,06 |
3,64 |
3,08 |
|
|
НСР 05 главных эффектов |
по фактору А |
0,29 |
|||
|
по фактору В |
0,66 |
||||
|
НСР 05 частных различий |
по фактору А |
0,58 |
|||
|
по фактору В |
1,32 |
||||
Наибольшая урожайность отмечается у микрозелени кресс-салата – 1,29 кг/м2, что существенно выше, чем у других изучаемых культур – на 0,69-0,88 кг/м2 или на 5368% (табл. 4). Это обусловлено значительно бо́льшей массой микрозелени с одного лотка – на 4,01-5,09 г (табл. 3) и высотой ростков – на 0,7-1,3 см (табл. 2). Отмечали существенное снижение урожайности микрозелени при внесении биоугля по сравнению с контролем – на 0,17-0,34 кг/м2. Наиболее существенно снижается урожайность при выращивании микрозелени капусты краснокочанной – на 0,24-0,49 кг/м2 и кресс-салата – на 0,23-0,83 кг/м2. При выращивании микрозелени капусты брокколи и мизуны отмечаются лишь тенденции снижения.
Таблица 4 – Урожайность микрозелени, кг/м2
|
Культура семейства капустных (А) |
Концентрация раствора (В) |
Среднее по А |
|||
|
без внесения |
1% |
3% |
5% |
||
|
Брокколи |
0,44 |
0,52 |
0,40 |
0,27 |
0,41 |
|
Мизуна |
0,67 |
0,56 |
0,59 |
0,55 |
0,60 |
|
Капуста краснокочанная |
0,73 |
0,30 |
0,24 |
0,49 |
0,44 |
|
Кресс-салат |
1,64 |
1,41 |
1,29 |
0,81 |
1,29 |
|
Среднее по В |
0,87 |
0,70 |
0,63 |
0,53 |
|
|
НСР 05 главных эффектов |
по фактору А |
0,05 |
|||
|
по фактору В |
0,11 |
||||
|
НСР 05 частных различий |
по фактору А |
0,10 |
|||
|
по фактору В |
0,23 |
||||
Содержание сухого вещества в микрозелени кресс-салата оказалось существенно ниже по сравнению с другими культурами семейства капустных – на 1,12,8% (табл. 5). При внесении биоугля содержание сухого вещества в ростках микрозелени увеличивалось в среднем на 0,9-1,9%, что отмечается при выращивании микрозелени всех изучаемых культур: капусты брокколи – на 0,3-1,1%, мизуны – на 1,22,0%, капусты краснокочанной – на 1,0-3,2%, кресс-салата – на 0,5-3,5%.
Таблица 5 – Содержание сухого вещества в ростках микрозелени, %
|
Культура семейства капустных (А) |
Концентрация раствора (В) |
Среднее по А |
|||
|
без внесения |
1% |
3% |
5% |
||
|
Брокколи |
11,2 |
12,1 |
12,3 |
11,5 |
11,8 |
|
Мизуна |
8,9 |
10,4 |
10,1 |
10,9 |
10,1 |
|
Капуста краснокочанная |
9,9 |
10,9 |
13,1 |
11,8 |
11,4 |
|
Кресс-салат |
7,5 |
7,9 |
9,7 |
11,0 |
9,0 |
|
Среднее по В |
9,4 |
10,3 |
11,3 |
11,3 |
|
|
НСР 05 главных эффектов |
по фактору А |
0,8 |
|||
|
по фактору В |
0,4 |
||||
|
НСР 05 частных различий |
по фактору А |
1,7 |
|||
|
по фактору В |
0,7 |
||||
Заключение. Значительно бо́льшая урожайность отмечается при выращивании микрозелении кресс-салата – на 0,69-0,88 кг/м2 или на 53-68% по сравнению с другими изучаемыми культурами, что обусловлено бо́льшей массой микрозелени с одного лотка – на 4,01-5,09 г и высотой ростков – на 0,7-1,3 см.
Внесение биоугля способствовало снижению всхожести семян культур семейства капустных – на 8-15%, высоты ростков – на 0,3-0,5 см, урожайности микроезелени – на 0,17-0,34 кг/м2, но способствовало повышению содержания сухого вещества в микрозелени – на 0,9-1,9%.
Список литературы Влияние биоугля на урожайность микрозелени семейства капустных
- Стариков С.И. Микрозелень как способ витаминизации жителей Сибири // Агробиоинженерия: сборник статей Всероссийской конференции-конкурса молодых исследователей, 01 февраля 2021 г. М.: ООО "Мегаполис", 2021. С. 115-120. EDN: TGMETT
- Жигарева А.В. Выращивание микрозелени на субстратах разного типа // Социально-экологические проблемы Байкальского региона и сопредельных территорий: материалы VIII Всероссийской научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых, 26 апреля 2024 г. Улан-Удэ: Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Бурятский государственный университет", 2024. С. 60-61. EDN: KGZQZQ
- Марченко А.С. Выращивание микрозелени в помещении методом гидропоники // Село: вчера, сегодня, завтра: материалы региональной школьной научно-практической конференции, посвященной 145-летию Тюменского Александровского реального училища и 65-летию ГАУ Северного Зауралья, 19 апреля 2024 г. Тюмень: Государственный аграрный университет Северного Зауралья, 2024. С. 93-104. EDN: GAAYJR
- Пашкевич А., Чайковсакий А. Микрозелень. Функциональный продукт XXI века // Наука и инновации. 2021. № 12(226). С. 76-80. EDN: AUDFYH
- Брикманс А.В., Нестерова О.В. Сравнительный анализ биоуглей из различных источников растительного происхождения // Проблемы и перспективы научно-инновационного обеспечения агропромышленного комплекса регионов: сборник докладов VI Международной научно-практической конференции, посвященной 300-летию Российской академии наук, 26-28 июня 2024 г. Курск: Курский федеральный аграрный научный центр, 2024. С. 169-171. EDN: UXWXNP
- Влияние внесения древесного биоугля в серую лесную почву на продуктивность гороха посевного / Т.Г. Кольцова, В.И. Кулагина, А.Н. Грачев, Л.М. Сунгатуллин // Почвы в биосфере: сборник материалов Всероссийской научной конференции с международным участием, посвященной 50-летию Института почвоведения и агрохимии СО РАН, Новосибирск, 10-14 сентября 2018 г. / Ответственный редактор А.И. Сысо. Т. Ч. 2. Новосибирск: Национальный исследовательский Томский государственный университет, 2018. С. 81-84. EDN: XXWURV
- Соболева О.М. Выращивание микрозелени крестоцветных в условиях светокультуры // Аграрный вестник Нечерноземья. 2024. № 2(14). С. 28-36. EDN: QTFSMP
