Выращивание аронника королькова (Arum korolkowii) в малообъемной гидропонике

DOI:

Несмотря на суровые природно-климатические условия, растительный мир Казахстана поражает своим многообразием. Все больше растений становятся уникальными из-за своей малочисленности. В Республике Казахстан большинство исчезающих растений преимущественно рода Аронника, которые богаты полезными свойствами и интересно выглядят.

Список основных растений, занесенных Правительством Республики Казахстан в Красную книгу, постановлен 31 октября 2006 г и утвержден № 1034. В состав данного списка включены примерно 373 вида растений (среди них Аронник Королькова, шафран Королькова, тюльпан Шренка, Башмачок настоящий), один вид лишайников и 13 видов грибов [3].

По подсчетам Всемирного союза охраны природы за последние 500 лет с лица земли навсегда исчезло 844 вида растений. Сейчас под угрозой исчезновения почти половина всех видов на планете. Целью данной работы является апробация выращивания краснокнижных лекарственных растений на примере Аронника Королькова ( Arum Korolkowii ) в лабораторных условиях методом гидропоники с использованием различных субстратов [2].

На сегодняшний день арго-промышленность развивается стремительными темпами. Известно, что для получения хорошего урожая необходимы различные факторы: свет, вода, кислород, минеральные элементы, использование определенного субстрата. Особенно качество субстрата играет большую роль в выращивании растений.

Проблема исчезновения особо важных лекарственных растений является острой не только на территории Казахстана, но и во всем мире. Из-за ухудшения экологической обстановки на планете мы теряем богатую флору. Из-за уменьшения количества плодородных земель и стремление людей жить в больших городах развивается такой вид техники как выращивание растений с помощью аквапони-ки и гидропоника. Гидропоника стала популярной в связи с удобством использования и получения богатого и экологически чистого продукта [6].

Согласно литературным данным, гидропоника – это метод выращивания разных видов (овощных, зеленных, декоративных, и др.) растений на специальных искусственных питательных средах при помощи автоматизированных систем и без использования почвы. Растения выращивают в малом объеме субстрата, тем не менее они получают необхо- димые вещества в точных пропорциях и в оптимальных количествах. Основным объектом данного исследования является Аронник Королькова (Arum Korolkowii). Аронник Королькова (Arum Korolkowii) – лекарственное растение, произрастающее на территории Южного Казахстана и входящее в Красную книгу. Предпочитает расти в тени среди густой заросли в лесу, также может обитать среди скал в гористой местности. Растение тенелюбивое, декоративное, является ядовитым из-за содержания алкалоидов [11].

Это растение имеет несколько стадий роста: первая стадия – это появление сердцевидно-копьевидных листьев с перистыми жилками, потом из листа появляется соцветие початок светло-желтого цвета с листом покрывалом.

В официальной медицине не используется совсем, только в гомеопатии и в народной медицине. Лечит бронхит, заболевания легких, помогает при потенции. В мире обитает около 30 разновидностей Аронника в разных частях света. Однако Аронник Королькова ( Arum Korolkowii ) встречается только в Средней Азии [1].

Материалы и методы исследования

В качестве материалов исследования использовались семена Аронника Королькова (Arum Korolkowii). В работе были использованы следующие гидропонные субстраты: керамзит, вермикулит, минеральная вата, ко- косовый субстрат. Эксперимент проводился в сконструированной гидропонной системе, основанной на воде, на насыщенной кислородом и богатой питательными веществами глубоководной культуры [4].

В установку эксперимента входили поддон, контейнер, насос и компрессор. Для очистки воды от вредных элементов принят 2-канальный компрессор с производимо-стью 2–4 л/мин и мощностью 5 Вт. Аэрация проводилась при производимости 2–4 л/мин. Использование каркаса теплицы обеспечивает оптимальные условия влажности (90 %) и температуры (24-26 ° С). Хорошая освещенность (3 000 лк) достигается за счет установки щита с отражателями (рис. 1).

В условиях мощности 60 Вт, цветовой температурой 2700 К и теплоизлучения 85 БТЕ/час значение светового коэффициента полезного действия ламп равняется 5 %. Величина тепла, образуемого по ходу их работе, была повышенной до неблагоприятных показателей при сравнении с лабораторной температуры [7; 8].

В экспериментальной установке использованы цветовая температура (4000 К), светодиодные лампы, параметр теплоизлучения равняет 3,4 БТЕ/час с наименьшим тепловым эффектом. Режим исследования – световой 12/12. Освещение управлялось при помощи автотаймера [5; 9; 10].

Значение pH поддерживалось на уровне 7.0 путем растворения 100 г карбамида в 10 литрах воды (с целью повышения кислот-

Рис. 1. Экспериментальная установка гидропоника

ности раствора). Основные компоненты питательного раствора отражены в таблице.

Результаты и обсуждение

Третьего сентября были посажены 50 семян Аронника Королькова.

Через два месяца возник первый росток, через двое суток взошли еще 45. Значение вытягивания было нормальным. Дистанция лампы от растения составила 26 см. По ходу проведения исследования отмечено, что развитие Аронника Королькова (Arum Korolkowii) протекало согласно описанию своего вида и без патологий. Продолжительность эксперимента с момента посадки до уборки составляет около 85,2 ± 2,65 суток. Состояние растения после посадки – спустя 2,5 месяца показано на рисунке 2. Как видно на рисунке 3 образовались 3 крупных листа.

Состояние растения Аронника Королькова ( Arum Korolkowii ) и условия раствора в методе выращивания – гидропонике оказались единой системой. Без сомнения, каждая система пытается сохранить баланс и устойчивость, поэтому дефицит влаги в питательном многокомпонентном субстрате сопровождается поглощением воды из растения. Темпе-

Показатели и соотношения компонентов питательных веществ в гидропонной установке

Агрохимический показатель	Фазы роста
	Заправка субстрата	Рассадный	До плодоношения	Плодоношение
ЕС, ppm	0565	0524	0525	0523
Макроэлементы, ммоль/л
N-NO3	15,44	16,71	14,54	17,88
N-NH 4 +	1,10	1,22	1,6	1
P	1,33	1,9	1,4	1,87
K	5,1	7,88	7,4	7,12
Ca	2,4	4,06	2,0	3,33
Mg	0,3	1,50
S	-	-	-	-
HCO 3 -	-	-	-	-
Микроэлементы
Fe	101,1	101,1	101,1	101,1
Mn	78,6	78,6	78,6	78,6
Zn	26,2	26,2	26,2	26,2
B	37,4	37,4	37,4	37,4
Cu	18,72	18,72	18,72	18,72
Mo	7,5	7,5	7,5	7,5

Рис. 2. Состояние Аронника Королькова ( Arum Korolkowii ) спустя 2.5 месяца в условиях гидропоники

ратура раствора поддерживалась на уровне 25–26 °С.

Оценка состояния корневой системы выполнялась 11.12.2021 г. Количество корневых ответвлений равняло 25 и их размер – 20 см. В дальнейшем наблюдалось стремительное развитие листьев и корневой системы. Зеленая масса развивалась интенсивно и динамично, трава запаха не имела.

В процессе наблюдения установлено, что фаза цветения началась спустя 3 месяца эксперимента и возникновения первого ростка (рис. 4).

В связи с этим можно сделать следующие выводы:

• 1.    Рост растения Аронника требует разнообразных питательных веществ, которые

• 2.    В разных фазах скорость развития Аронника различна. Поскольку степень поглощения питательных элементов растения связана непосредственно со стадиями его роста, нужно отслеживать состояние раствора и регламентировать его компоненты.

• 3.    Снижение концентрации водного состава раствора характеризуется активацией реакции обратного осмоса. Это способствует переносу влаги из растения в раствор и увели-

  

  Рис. 3. Система корней Аронника Королькова ( Arum Korolkowii ) в условиях гидропоника

  
  
  

  Рис. 4. Появление соцветия початка в условиях гидропоника

  
  

• 4.    Полное развитие растения Аронника длится примерно 2,5 месяца (85,2±2,65 дней) при световом режиме 12/12. По этой причине нужно принимать во внимание биологические характеристики данного растения.

• 6.    Зальцер, Э. Гидропоника для любителей / Э. Зальцер. – М. : RUGRAM, 2019. – 158 c.

• 7.    Коврижин, М. Н. Использование гидропоники при размножении декоративных пряно-ароматических растений / М. Н. Коврижин, О. А. Киселёва, Е. А. Говоруха // Научное обеспечение устойчивого развития плодоводства и декоративного садоводства : материалы Международной научнопрактической конференции, посвященной 125-летию ВНИИЦиСК и 85-летию Ботанического сада «Дерево Дружбы». – 2019. – С. 194–198.

• 8.    Комарова, А. О. Выращивание томатов на малообъемной гидропонике / А. О. Комарова, М. Ю. Карпухин // Молодежь и наука – 2018. – № 7. – С. 6–9.

• 9.    Кулага, М. О. Гидропоника как эффективная технология беспочвенного выращивания / М. О. Кулага / Передовые технологии и материалы будущего : сборник статей IV Международной научнотехнической конференции «Минские научные чтения-2021». – Минск : БГТУ, 2021. – Т. 1. – С. 168–171.

• 10.    Тексье, У. Гидропоника для всех, все о садоводстве / У. Тексье. – France : Mama Editions, 2013. – 265 с.

• 11.    Won, Ch. H. Hydroponics of micro-greenery at home / Ch. H. Won // Forcipe. – 2020. – Vol. 3, № S. – P. 430–431.

должны быть в определенном количестве и точных пропорциях. В растворе гидропоника имеются все необходимые элементы. При этом отметим, что данное растение в наибольшем количестве поглощает калий по сравнению с фосфором и азотом.

чению концентрации солей в питательном субстрате, поэтому необходимо менять водную часть системы не менее одногцо раза в неделю для профилактики засоления почвы и поглощения воды из растения.

Заключение

В результате выполненных исследований было выявлено, что для успешного выращивания Аронника Королькова методом гидропоники необходимо соблюдать следующий ряд условий: правильное соотношение питательных веществ в растворе, поддержание pH раствора 6.5, температурный режим как воздуха, так и питательного раствора, а также правильный подбор субстрата.