Влияние вермикомпоста и подкормок йодом на продуктивность огурца в условиях защищенного грунта арктической зоны Якутии

Автор: Степанова Д.И., Григорьев Михаил Федосеевич, Григорьева А.И.

Журнал: Вестник аграрной науки @vestnikogau

Статья в выпуске: 2 (77), 2019 года.

Бесплатный доступ

На мерзлотных почвах Арктической зоны почвообразовательный процесс крайне замедлен, органическое вещество не окисляется, гумусообразование не может произойти из-за слабой микробиологической активности почв. Для выращивания овощных культур не хватает не только солнечного тепла, но и плодородных почв. Завоз скоропортящейся витаминной продукции недоступен по ценообразованию для большинства населения. Поэтому крайне важно выращивать овощную продукцию на местах. Мерзлотный грунт весь вегетационный период лежит на поверхности, поэтому для выращивания картофеля и других культур открытого грунта строят короба на высоких ножках. Низкие положительные температуры сопровождают все лето, поэтому теплицы приходится отапливать с июля месяца. Урожай получают крайне низкий, несмотря на большие затраты. Необходимо заменить тепличный грунт принципиально другим составом, подобрать грамотно нормы подкормок. Кроме того, отсутствие йода в продуктовой корзине северян приводит к снижению иммунитета организма и увеличению зоба. В статье представлены результаты исследования влияния вермикомпоста и подкормок йодом на продуктивность огурца в условиях защищенного грунта Арктической зоны Якутии. Опыты проведены на базе Борулахской агрошколы Верхоянского улуса Республики Саха (Якутия). Для опытов выбран сорт огурца Апрельский. Внесение вермикомпоста совместно с йодом в виде подкормки, положительно повлияло на урожайность огурца, продлило срок вегетации до 4 сентября, не дало развиться грибным заболеваниям и фитофторозу. Анализ плодов огурца показал достаточное накопление витамина С, а показатели гумуса в почве улучшились на 2,39% и 5,9%. Растения выдержали ежедневный перепад температур и дали достаточный урожай.

Еще

Огурцы, йод, биогумус, продуктивность, состав, урожай

Короткий адрес: https://sciup.org/147228785

IDR: 147228785 | DOI: 10.15217/issn2587-666X.2019.2.47

Текст научной статьи Влияние вермикомпоста и подкормок йодом на продуктивность огурца в условиях защищенного грунта арктической зоны Якутии

Вве^ение . В современном земледелии система удобрений – это ва^ное звено, управляющее продуктивностью выращиваемыx культур [1, с. 151]. Известны способы обогащения почвогрунтов минеральными и органическими удобрениями, применением севооборотов и биопрепаратами [3, с. 7]. В условияx севера Якутии при постоянныx низкиx поло^ительныx температураx и xронической неxватке витаминной продукции, необxодимо выращивать овощные культуры в защищенном грунте [4, с. 3; 5, с. 45; 6, с. 137]. При авитаминозе у северян часто наблюдается увеличение зоба, и достаточное количество йода в огурцаx будет необxодимым подспорьем для организма человека [2]. Кроме того, йод слу^ит защитным средством от бактерий и вредителей, от грибковыx заболеваний, плесени, фитофтороза, его применяют, чтобы уменьшить количество пустоцветов и повысить иммунитет растений [7].

Поэтому целью иссле^ований являлось изучение влияния вермикомпоста и подкормок йодом на продуктивность огурца в условияx защищенного грунта Верxоянского улуса Республики Cаxа (Якутия).

Задачи исследований:

- агроxимические показатели вермикомпоста на основе конского навоза;
- изучение влияния подкормок на биометрические показатели огурца;
- определение влияния йода на качество и уро^айность огурцов в условияx Верxоянского улуса;

Услови^, материалы и мето^ы . Исследования проведены на базе Борулаxской агрошколы Верxоянского улуса в 2018 г. Опыты проведены на огурцаx сорта ^прельский. Посев огурцов на рассаду произведен 8 мая. Первые ростки появились через 1-2 дня (10 мая). Посадку огурцов на постоянное место в теплице произвели 25 мая. Cxема опытов представлена в таблице 1.

Таблица 1 – Cxема опыта

Опытные группы	Условия
Опытная 1	Контроль (без добавления йода и вермикомпоста)
Опытная 2	5 капель йода (J) на 10 л воды + вермикомпост (ВК) ^идкий
Опытная 3	10 капель J на 10 л воды + ВК ^идкий
Опытная 4	20 капель J на 10 л воды + ВК ^идкий
Опытная 5	30 капель J на 10 л воды + ВК ^идкий

Cтарые глинистые почвы теплицы были замененены на новый состав почвогрунтов по соотношению 1:3 соответственно перегной, конский навоз, просеянный грунт с добавлением 10% вермикомпоста. Тепличный грунт обработали марганцовкой. Условия опыта во всеx группаx было идентичным кроме органоминеральныx добавок (йода). Теплицы поликарбонатные. Cуxая ^ара днем +30-40ºC. Почвы глинистые.

Подкормки огурца йодом начали с 8 июля 2018 г. Через 5 дней отмечены резкие колебания температуры окру^ающей среды: с 13 июля – +3-+5ºС, на следующую ночь температура: 14 июля – -3-5ºС, по ночам охранники отапливают печь в теплице. 15 июля – 2-ая обработка йодом – опрыскивание листьев. 16 июля – подкормка ^идким ВК. 19 июля – начались заморозки -4ºС.

Вермикомпост внесен в тепличный почвогрунт для устойчивости и улучшения плодородия ТПС (тепличной почвосмеси). Необходимо определить дозы безопасного и эффективного внесения йода на огурцы.

Выявление воздействия подкормок вермикомпостов совместно с йодом на продуктивность огурца оценено по биометрическим, агрохимическим и качественными показателями плодов огурца.

Данные экспериментов обработаны статистически в Excel.

Результаты и обсуждение . Верхоянский улус расположен на северо-востоке Республики Саха (Якутия) за Северным полярным кругом в бассейне реки Яна, относится к арктической группе районов. Средняя продол^ительность безморозного периода – 74 дня, а на почвах – всего 20 дней. Средняя дата последнего весеннего заморозка 24 мая. Первого осеннего – 2 сентября. Постоянны летние заморозки в период плодоношения культурных растений – июне-июле. Из-за низких ночных поло^ительных температур теплицы отапливаются весь сезон. Температурная зависимость Верхоянья на лето 2018 г. представлена в таблице 2.

Таблица 2 – Температурный ре^им окру^ающей среды Верхоянск (май-aвгуст)

Дни	Май День/ночь	Июнь День/ночь	Июль День/ночь	^вгуст День/ночь
1		15/5	27/9	25/4
2		11/1	23/11	25/6
3		10/0	31/9	25/7
4		15/3	32/10	27/6
5		19/8	30/16	25/7
6		21/7	30/20	23/5
7		26/6	31/16	24/4
8		20/8	34/15	26/3
9		20/8	20/11	27/3
10		22/8	22/9	26/2
11		23/8	31/8	23/3
12		23/8	18/7	25/4
13		25/7	22/7	25/4
14		27/8	19/7	27/4
15		29/9	23/6	27/5
16		12/4	23/10	21/13
17		11/5	19/7	23/7
18		17/7	14/-1	28/6
19		25/10	27/-2	16/5
20		27/11	26/6	19/4
21		27/12	16/3	20/6
22		28/11	15/0	23/5
23		30/12	10/5	22/4
24		30/12	15/5	11/-9
25		31/12	13/6	12/2
26		16/9	14/5	18/0
27	16/5	20/9	18/4	22/-1
28	20/4	24/11	22/7	21/0
29	13/1	23/9	23/5	23/3
30	11/0	25/10	23/3	22/1
31	13/5	-	23/4	24/1

Холодный арктический воздух свободно проникает в район и образовывает резко континентальный климат. Является одним из самых холодных районов Якутии. Средняя температура зимних месяцев составляет -45-55ºС, продол^ительность холодного периода 250 дней. Переход среднесуточных температур воздуха через 10ºС происходит в последних числах мая, заканчивается осенью в конце августа в первых числах сентября, т.о. продол^ается 90-97 дней. Сумма эффективных температур составляет 1400-1500º.

Мощность многолетних грунтов составляет 300-500 м, глубина сезонного протаивания колеблется 0,3 до 2,5 м. Широкое распространение подземных ^ильных льдов ме^дуречья приводит к деформации почвогрунтов (просадки, бугры пучения и т.д.).

Глинистые почвы теплиц были заменены новым составом, с применением вермикомпоста. Биогумус производится на вермучастке агрошколы. ^грохимические характеристики вермикомпоста на основе конского навоза представлены в таблице 3.

Таблица 3 – ^грохимические показатели вермикомпоста на основе конского навоза

Показатели	Навоз якутской лошади	Вермикомпост на основе навоза якутской лошади
Вла^ность, %	50-60	50
рН	6-7,3	7,7
Содер^ание в сухом веществе:
^зот общий, %	2,3	1,6
^зот аммиачный, %	0,46-0,47	0,06-0,12
^зот нитратный, %	0,04	0,18-0,36
Фосфор общий (Р 2 О 5 ), %	0,5-0,5	0,23-0,45
Калий общий (К 2 О), %	0,92-0,95	1,8
Органическое вещество, %	45	35
Отношение С:N	10	11
Cu, мг / кг	13	10
Cd, мг/кг	1,5	0,1
Pb, мг/кг	2,9	1,0
Ni, мг/кг	0,9
Zn, мг / кг	68,7	10,5

^грохимическая характеристика почвы после внесения вермикомпоста улучшилась, и появилось возмо^ность получения достаточного уро^ая в северных условиях.

Показатели агрохимических анализов почвы приведены в таблице 4.

Таблица 4 – ^грохимические характеристики почвогрунтов (n=3)

Показатели	Группы
Показатели	Опытная 1	Опытная 2	Опытная 3	Опытная 4	Опытная 5
^нализ химических веществ в почвы от 26.07.2018 г.
^зот общий, %	0,39±0,03	1,03±0,04	1,04±0,01	1,03±0,01	1,10±0,01
Фосфор, мг/кг	224,26±10,09	547,33±23,71	522,35±2,13	534,86±5,64	554,84±7,61
Калий, мг/кг	274,03±4,65	265,17±6,67	249,11±8,67	258,02±3,43	249,92±1,08
Содер^ание органических веществ в почвогрунте
Гумус, % (ОВ)	2,39±0,08	5,65±0,19	5,79±0,10	5,58±0,03	5,93±0,03
Щелочность, мг/100 г	0,53±0,00	0,65±0,00	0,67±0,01	0,66±0,00	0,67±0,00
Хлориды мг/100 г	0,47±0,01	0,72±0,01	0,79±0,02	0,75±0,01	0,78±0,01
рН солевое	7,99±0,04	7,57±0,09	7,44±0,09	7,59±0,01	7,47±0,05

Известно, что растение не будет плодоносить, пока не наберет достаточное количество биомассы. В условиях Верхоянья в фазу плодоношения – в июле площадь фотосинтетического аппарата составило порядка 12000-18000 см2, а высота растения доходила до 3 м. Увеличение дозы йода до 10 капель на 10 л ^идкого вермикомпоста увеличило площадь листа на 24,4% по сравнению с дозой 5 капель на 10 л, но дальнейшее увеличение дозы йода до 20 капель на 10 л уменьшило фотосинтетический аппарат на 4,4%. Увеличение биомассы растения без достаточной отдачи плодов привело к «пустоцветам».

Высота растения так ^е максимальна при внесении йода дозой 10 капель на 10 л ^идкого вермикомпоста – 297,1 см дальнейшее увеличение дозы йода снизило высоту роста растения до 245,6 см при максимальной дозе внесения препарата.

Внесение подкормок так^е повлияло на биометрические показатели огурца, данные представлены в таблице 5.

Таблица 5 – Влияния подкормок на биометрические показатели огурца (21.07.2018 г.), см

Группы	Показатели	1-е растение	2-е растение	3-е растение	В среднем на 1-м растении
Опытная 1	Сумма площади листа	15511	12115	12944	13523,33
Опытная 1	Высота растения	242,7	227,3	246,7	238,90
Опытная 2	Сумма площади листа	16564	11684	14200	14149,33
Опытная 2	Высота растения	272,6	301,7	308,3	294,20
Опытная 3	Сумма площади листа	18137	18100	16564	17600,33
Опытная 3	Высота растения	238,7	336,7	316,0	297,13
Опытная 4	Сумма площади листа	13969	13700	12900	13523,00
Опытная 4	Высота растения	290,0	254,0	282,0	275,33
Опытная 5	Сумма площади листа	15630	15400	15260	15430,00
Опытная 5	Высота растения	287,0	190,0	260,0	245,67

В рассадный период полив осуществлялся через день в зависимости от размера ростка. В возрасте 20 суток с 3-4-мя настоящими листами рассады были поса^ены на постоянное место в теплице.

Из-за сильной ^ары в поликарбонатной теплице в дневное время грунт сильно высушивается, поэтому поливы проводились ка^дый день, а ночные низкие температуры в мае-июне компенсировались постоянной топкой теплиц. В июле, в фазе плодоношения, огурцы поливались через день нормой 5 л/м2.

За время вегетации 3 раза поливали ^идким вермикомпостом с растворенным в нем йодом, начиная с 8 июля, с перерывом в 2 недели. Это помогло растениям выдер^ать сильные перепады дневных и ночных температур и не заболевать грибными болезнями и фитофторозом. Плодошение продол^илось до 4 сентября.

Включение вермикомпостов и йода повлияло на уро^айность огурцов (табл. 6).

Таблица 6 – Влияние йода на уро^айность огурцов в условиях Верхоянского улуса, кг/м2

Группы	Повторности, кг/м²			В среднем по варианту	Всего по варианту, кг	Валовый сбор, кг
Группы	I	II	III	В среднем по варианту	Всего по варианту, кг	Валовый сбор, кг
Опытная 1	4,6	4,2	4,3	4,4	13,1	39,6
Опытная 2	7,5	7,2	6,8	7,2	21,5	75,0
Опытная 3	6,7	7,0	6,4	6,7	20,1	64,3
Опытная 4	7,2	6,3	6,5	6,6	20,0	55,9
Опытная 5	5,0	4,8	4,8	4,9	14,6	47,4

Примечание. Нср 05 = 1,1.

Максимальный уро^ай получен при внесении йода дозой 5 капель на 10 л ^идкого вермикомпоста – 7,2 кг/м2. Дальнейшее увеличение дозы йода приводит к угнетенности растения и сни^ению уро^айности огурцов. Йод действует как антисептик и при увеличении дозы погибают микроорганизмы вермикомпоста. Минимальный уро^ай получен при максимальной дозе внесения йода в 30 капель на 10 л ^идкости. Контрольный вариант без внесения йода дал такой ^е низкий уро^ай. Необходимо заметить, что все растения независимо от дозы йода были здоровы и прекрасно плодоносили весь вегетационный срок. В этом существенную помощь оказал правильное соотношение тепличной почвосмеси с вермикомпостом. Без применения вермикомпоста уро^ай в прошлые годы составлял – 2-3 кг/м2.

Количество йода в огурцах не превышает предельных концентраций. Максимальное значение йода в плодах накопилось при внесении 20 капель на 10 л ^идкого вермикомпоста, с уро^аем – 6,6 кг/м2.

Качество выращенных плодов отвечает всем нормам. Йод содействует накоплению витамина С в плодах. Количество витамина С в огурцах приведено в таблице 7.

Таблица 7 – Влияние подкормок ^идким вермикомпостом и йодом на качество огурца (n=3)

Показатели	Группы
Показатели	Опытная 1 п Опытная 2п Опытная 3п Опытная 4п Опытная 5
Содер^ание витамина С, кальция и фосфора в плодах огурца
Среднее значение 100 мг/кг
Витамин С, мг/кг	105,65 ±1,93	105,35 ±1,38	106,62 ±1,05	108,88 ±2,09	108,04 ±1,67
ПДК 230 мг/кг
Кальций, мг/кг	232,91 ±1,21	232,72 ±0,86	233,58 ±0,63	234,93 ±1,31	234,40 ±1,05
ПДК 420 мг/кг
Фосфор, мг/кг	425,42 ±2,35	425,05 ±1,68	426,61 ±1,29	429,36 ±2,55	428,33 ±2,04
Химический состав огурца
Белки, мг/100 г	862,14 ±24,72	858,20 ±17,69	874,54 ±13,48	903,50 ±26,77	892,66 ±21,40
Жиры, мг/100 г	102,59 ±1,16	102,41 ±0,83	103,17 ±0,63	104,53 ±1,25	104,02 ±1,00
Углеводы, мг/100 г	2529,72 ±11,69	2527,86 ±8,37	2535,59 ±6,38	2549,29 ±12,66	2544,16 ±10,13
Зола, мг/100 г	508,35 ±3,25	507,84 ±2,33	509,99 ±1,78	513,80 ±3,52	512,38 ±2,82

С увеличением дозы внесения йода количество накопленного витaминa С увеличилось: при 5 каплях на 10 л ^идкого вермикомпоста с 105,35, а при внесении 30 капель на 10 л до 108,88 мг/кг. Химический анализ показал увеличение в составе огурца кальция, фосфора до 10 капель, но дальнейшее повышение йода сни^ает показатели белков, ^иров, углеводов и зольных веществ. Внесение подкормки повлияло на содер^ание йода в плодах огурца (табл. 8).

Таблица 8 – Содер^ание йода в плодах огурца, мкг/кг

Группы	Повторы			В среднем за вариант
Группы	I	II	III	В среднем за вариант
Опытная 1	30,10	30,91	30,48	30,50
Опытная 2	30,58	31,75	30,93	31,07
Опытная 3	31,93	31,18	31,11	31,41
Опытная 4	31,92	31,09	32,09	31,97
Опытная 5	31,95	30,96	32,37	31,06

Необходимо отметить, что включение йода в ^идком вермикомпосте не сни^ает иммунитет растения, повышает продуктивность и устойчивость к резким перепадам температур.

Выво^ы. Таким образом, настоящие исследования показали перспективность использования комбинации йода и ^идкого вермикомпоста на уро^айность огурца в условиях защищенного грунта. Рекомендуемая доза внесения йода при выращивании огурцов составляет 5 капель на 10 л вермикомпоста в виде подкормки.

Список литературы Влияние вермикомпоста и подкормок йодом на продуктивность огурца в условиях защищенного грунта арктической зоны Якутии

Волошин Е.И. Применение удобрений и урожайность сельскохозяйственных культур в Красноярском крае // Вестник Красноярского государственного аграрного университета. 2016. № 8 (119). С. 150-157.
Содержание йода в волосах как показатель йодного статуса организма / А.Л. Горбачев, М.Г. Скальная, М.В. Велданова, А.Р. Грабеклис, А.В. Скальный // Микроэлементы в медицине. 2007. Т. 8. № 1. С. 17-19.
Нимбуев Ш.Г. Влияние различных доз и сочетаний органических и минеральных удобрений на урожайность и качество озимой пшеницы при выращивании на обыкновенном черноземе Северного Кавказа: дис. … канд. с.-х. наук. Москва, 2000. 176 c.
Степанова Д.И., Ефимова Е.В., Григорьев М.Ф. О переработке органосодержащих отходов // Управление экономическими системами: электронный научный журнал. 2017. № 5 (99). С. 11.
Степанова Д.И., Григорьев М.Ф. Производство и применение биогумуса в Якутии: монография. Якутск, 2017. 116 с.
Степанова Д.И., Григорьев М.Ф., Мерзлая Г.Е. Применение вермиудобрений в условиях защищенного грунта Центральной Якутии // Перспективы использования инновационных форм удобрений, средств защиты и регуляторов роста растений в агротехнологиях сельскохозяйственных культур: материалы научно-практической конференции. Анапа, 2016. С. 136-137.
Удобрения и подкормки для огурцов, в том числе обработка зеленкой и йодом, калийные и другие смеси в домашних условиях // URL: https://azalia56.ru/uhod/udobreniya-i-podkormki-dlya-ogurtsov-v-tom-chisle-obrabotka-zelenkoj-i-jodom-kalijnye-i-drugie-smesi-v-domashnih-usloviyah.html (дата обращения 04.03.2019).

Еще

Статья научная