Улучшение светового режима в посадках тепличных культур

Размещено на http: //www. allbest. ru/

Улучшение светового режима в посадках тепличных культур

Валайнис Виктор Янович

Аннотация

Среди овощных культур, выращиваемых в теплицах во внесезонный период, наибольшее распространение получили огурец и томат. В статье рассмотрены вопросы светового режима в посадках томатов. При выращивании возникает необходимость постоянного контроля (мониторинга) за динамикой функционально активной листовой поверхности у томатов. Для проведения фенотипического мониторинга предлагается расчетный способ определения площади листьев по их линейным размерам - длине и ширине. В процессе исследований получены регрессионные модели площади листьев томата. Предложенные модели можно использовать для определения листовой поверхности у различных генотипов томатов в различных регионах.

Выпуск: №4 / 2019 (октябрь-декабрь)

УДК: 635.64

Автор(ы): Валайнис Виктор Янович

преподаватель, факультет сельского хозяйства, Латвийский университет естественных наук и технологий, г. Елгава (Латвия)

Страна: Латвия

Библиографическое описание статьи для цитирования: Валайнис В. Я. Улучшение светового режима в посадках тепличных культур [Электронный ресурс] / В. Я. Валайнис // Научное обозрение : электрон. журн. - 2019. - № 4. - 1 электрон. опт. диск (CD-ROM). - Систем. требования: Pentium III, процессор с тактовой частотой 800 МГц ; 128 Мб ; 10 Мб ; Windows XP/Vista/7/8/10 ; Acrobat 6 х.

фенотипический световой томат посадка

Растениеводство играет ключевую роль в структуре сельского хозяйства [1, 2]. В связи с демографическим ростом и растущим спросом на растительное сырье со стороны промышленности, проблема увеличения объема растительной продукции является острой. Она решается путем увеличения посевных площадей и увеличения урожайности основных культур [3, 4]. Последнее достигается за счет улучшения качества почв [5, 6, 7] и использования эффективных методов ведения сельского хозяйства, в том числе посредством обработки почвы [8, 9, 10, 11, 12], внесения удобрений [13, 14, 15] и селекции новых сортов сельскохозяйственных культур [16].

В целях эффективного согласования показателей производства и потребления сельхозпродукции внимание сосредоточено на росте растениеводства за счет улучшения материально-технической базы фермерских хозяйств в регионах, реализации программ по изменению структуры сельскохозяйственных культур и технических условий производства [17, 18].

Тот факт, что растения могут нормально расти и развиваться на искусственных питательных средах, давно известен. Впервые растение на водном растворе химически чистых солей было выращено в 1559 году немецким агрохимиком Ф. Кноппом. В России выращивание растений в искусственных условиях осуществлял великий русский ученый К. А. Тимирязев. Одним из перспективных направлений совершенствования технологии полива в промышленных теплицах является использование капельного орошения, которое имеет ряд преимуществ перед традиционными методами полива (полив из шланга, дождевание) [19, 20].

Потребность растений в питательных веществах определяется биологическими особенностями культуры, сорта, гибрида и их продуктивностью. Тепличные растения выводят больше питательных веществ из почвы, чем в открытом грунте [21].

В нашей статье больше уделено внимания тепличной культуре -помидорам (томатам). Они содержат много аминокислот, микроэлементов и витаминов. Помидоры используются как при приготовлении пищи, так и в медицинских целях. Народные целители рекомендуют вводить их в рацион при многих патологиях [22]. Благодаря включенным в состав витаминам и микроэлементам, помидоры стали использовать и в косметических целях. Они входят в состав различных масок для волос и кожи [23, 24].

В зависимости от условий выращивания, сорта (гибрида) и используемой технологии, согласно ряду исследований, удаление питательных веществ на 10 кг плодов варьируется у томатов: азот - 33,5, фосфор - 12,1, калий - 63,0, кальций - 45,9, магний - 7,8 г. Внесение калия и некоторое снижение доз азотных удобрений способствуют лучшему росту и повышению урожайности овощных культур [25, 26, 27].

Защищенный грунт - особый экологический комплекс с определенными возможностями искусственного регулирования и оптимизации условий выращивания тепличных культур. Выращивание в защищенном грунте способствует формированию мощных, высокопродуктивных растений с хорошо развитой листовой поверхностью. Однако при ее чрезмерном увеличении ухудшаются условия освещения листьев нижних ярусов, снижается интенсивность фотосинтеза [28] и нарушается водный режим растений [29]. В итоге это негативно отражается на величине хозяйственно-полезной части биологического урожая.

Если рассматривать выращивание культур в условиях 67-70о с.ш., где максимальная высота солнцестояния не превышает 44-47о, то в утренние и вечерние часы даже в период полярного дня солнце освещает растения томатов под острым углом (6-14о) относительно земной поверхности. Таким образом, при широтной ориентации рядков наблюдается довольно сильное взаимозатенение растений, усугубляемое тем, что в таких условиях выращивают в основном индетерминантные сорта томатов с мощным развитием фотоавтотрофной вегетативной сферы. Зимние теплицы обычно ориентируют по коньку в меридиональном направлении (с севера на юг), а ряды (или двустрочные ленты) растений томатов внутри культивационных сооружений размещают чаще всего с запада на восток.

С целью улучшения светового режима в посадках томатов [30] в защищенном грунте осуществляют искусственную дефолиацию растений в процессе их агротехнического формирования, обусловленную необходимостью удаления желтеющих, поврежденных болезнями и вредителями листьев, а также осветления соцветий. Отсюда вытекает требование постоянного контроля (мониторинга) за динамикой функционально активной листовой поверхности у томатов.

Весьма удобным для проведения фенотипического мониторинга является расчетный способ определения площади листьев по их линейным размерам - длине и ширине [31]. Мы сравнивали три наиболее распространенных типа аналитических соотношений:

линейные функции вида

У = a + bXn,

где Х -длина (Д), ширина (Ш) или их произведение (ДШ), а n - обычно равно 1 или 2;

аллометрические (степенные) функции вида

У = aXb,

где Х - простые характеристики листа (длина, ширина) или произведение этих переменных,

а также мультипликативные функции вида

У = аДbШс.

Для оценки «качества» конкурирующих уравнений вычисляли коэффициент детерминации (R2), остаточную дисперсию уравнений регрессии (S2ост.) и среднюю ошибку аппроксимации (Е, %) статистических моделей. Обработка данных осуществлялась по методикам, применяемым в работах [32, 33].

В качестве тест-объекта использовали индетерминантный скороспелый сорт томата Находка, у которого длина листьев в зависимости от яруса и периода онтогенеза варьировала в пределах от 10 до 40 см, а ширина - от 9 до 47 см. Базовые уравнения регрессии, а также их структурные модификации представлены в таблице.

Установлено, что у взрослых растений томата площадь индивидуальных листьев сильнее коррелирует с квадратом максимальной ширины листовой пластинки, чем с квадратом ее длины (см. уравнения 2 и 3). Определение общей площади листьев у исследуемых растений с минимальным отклонением от ее фактических значений можно производить с помощью линейных моделей 1-4, поскольку сумма положительных и отрицательных остатков таких моделей практически равна нулю.

Таблица 1 Регрессионные модели площади листьев томата сорта Находка

Примечание. Общая площадь листьев в пробе (эталон), определенная с помощью фотоэлектрического планиметра, равнялась 48.1 дм2.

Для корректного определения площади отдельного листа того или иного яруса целесообразно использовать уравнения регрессии, в которых зависимая переменная определяется предиктором в виде произведения длины на ширину листовой пластинки (уравнения 4, 6, 7), причем уравнение 4 является в этом перечне наилучшим по совокупности статистических критериев и сравнительно простым по технике расчета. Уравнения 6 и 7 характеризуются значительно большей трудоемкостью оценки параметров.

Предложенные уравнения можно использовать, очевидно, и для ориентировочного определения листовой поверхности у различных генотипов томатов в различных регионах России, так как коэффициенты этих уравнений обладают относительной устойчивостью (робастностью) и хорошо согласуются с имеющимися в литературе аналогами. Например, в регрессионной модели 5 степень предиктора Д для сорта Карлсон составляет 2.5; значение форм-фактора а в формуле 8 для сорта Киевский 139 равно 0.27, а для сорта Карлсон - 0.31; угловой коэффициент регрессии в уравнении 4 для сорта Карлсон равен 0.29, что незначительно отличается от найденных нами величин (см. табл.).

Заключение

Исследования по выращиванию тепличных культур, в частности томатов, показали свою актуальность.

Применение расчетного метода определения площади листьев у растений томатов в ходе их выращивания позволяет оптимизировать продукционный процесс данной культуры за счет улучшения архитектоники листового полога и более рационального использования им энергии солнечной радиации.

Список использованных источников

1. Салманова И. Р. Повышение технологического развития отрасли растениеводства // Развитие АПК: проблемы и решения. 2016. № 2. С. 9-14.

2. Ялунина Е. Н. Стандарты и стратегические пути продовольственной безопасности в Российской Федерации // Экономический обозреватель. 2019. № 1. С. 4-10.

3. Ададимова Л. Ю., Полулях Ю. Г. Влияние механизма распределения бюджетных субсидий на экономические результаты в растениеводстве // Научное обозрение: теория и практика. 2014. № 2. С. 6-19.

4. Кузнецов В. В., Григорьева Г. В. Прогнозирование развития растениеводства страны с использованием ЭВМ // Научное обозрение: теория и практика. 2017. № 8. С. 13-22.

5. Данилин А. В., Денисов Р. А., Дмитриев В. Ф. Инновации в повышении плодородия почв // Научная мысль. 2015. № 3. С. 205-207.

6. Володина Л. А., Хайдуков К. П. Анализ агрохимических свойств почвы как фактора, влияющего на устойчивое развитие травяного покрова // Развитие АПК: проблемы и решения. 2018. № 1. С. 4-8.

7. Повышение урожайности и качества овощной продукции за счет использования нанопорошков совместно с кремнийорганическим препаратом / С. В. Логинов, В. В. Смирнов, Ш. Л. Гусейнов, И. А. Даин, Д. А. Гордеев, В. Н. Петриченко // Развитие АПК: проблемы и решения. 2019. № 1. С. 22-29.

8. Шишлов С. А., Редкокашин А. А., Шапарь М. С. Повышение качества предпосевной обработки почвы и посева сои // Сельское и лесное хозяйство. 2017. № 1. С. 25-28.

9. Результаты исследований комбинированной машины для внутрипочвенного внесения жидких органических удобрений / Т. С. Байбулатов, М. Г. Аабдулнатипов, М. Г. Исламов, А. М. Убайсов // Научное обозрение. 2017. № 21. С. 55-57.

10. Константинов М. М., Дроздов С. Н., Трофимов И. В. Вибрационное взаимодействие рабочего органа с почвой // Научное обозрение. 2017. № 20. С. 58-63.

11. Технологические особенности основной обработки почвы модернизированными чизельными рабочими органами / И. Б. Борисенко, М. А. Садовников, П. И. Борисенко, О. Н. Роменская // Научное обозрение. 2017. № 11. С. 52-61.

12. Кузина Е. В. Особенности накопления элементов питания в почве при различных способах обработки // Научная жизнь. 2017. № 9. С. 29-36.

13. Шевцов Н. М. Внутрипочвенное внесение удобрений на границу пахотного и подпахотного горизонтов // Сельское и лесное хозяйство. 2018. № 1. С. 4-8.

14. Яхтанигова Ж. М., Занилов А. Х. Повышение агрохимических показателей почвы и развития растений внесением удобрений // Развитие АПК: проблемы и решения. 2017. № 2. С. 15-19.

15. Шевцов Н. М. Исследование процессов восстановления показателей плодородия и производительности почв // Ветеринария, зоотехния, биология. 2017. № 2. С. 17-21.

16. Марадудин А.М. Новый способ возделывания сельскохозяйственных культур // Научная мысль. -- 2016. -- №5. - С. 102-106.

17. Федулова Е. А. Управление инвестиционным процессом с учетом потенциала стратегического взаимодействия // Отечественная и зарубежная экономика. 2018. № 1. С. 20-26.

18. Пашковский П. И. Проблемы определения и интерпретации понятия интеграции // Минерва. 2018. № 3. С. 4-13.

19. Бойков В. М., Старцев С. В., Чурляева О. Н. Оценка эффективности поверхностного полива и полива с щелеванием почвы // Научное обозрение. 2017. № 12. С. 80-83.

20. Методология землеустройства в адаптивном земледелии / А. А. Акимов, И. А. Дроздов, В. П. Сутягин, В. А. Тюлин // Научная жизнь. 2018. № 10. С. 134-143.

21. Яхтанигова Ж. М., Занилов А. Х. Влияние удобрений на продукционный процесс сельскохозяйственных растений // Ветеринария, зоотехния, биология. 2017. № 1. С. 9-13.

22. Айзятуллова Г. Р. Формирование компетенции здоровьесбережения как адаптированности ребенка // Вопросы филологии и педагогики. 2018. № 2. С. 51-53.

23. Дмитриева Д. Д. Аксиологический подход к воспитанию студентов-медиков // Минерва. 2016. № 1. С. 39-45.

24. Сугробова Н. Ю. Формирование здоровья и здорового образа жизни студенческой молодежи // Научная жизнь. 2018. № 4. С. 19-24.

25. Заднепровский Р. П. Стимуляция роста и урожайности сельскохозяйственных культур за счет применения нанотехнологий // Сельское и лесное хозяйство. 2019. № 1. С. 51-57.

26. Решетник Е. И., Водолагина Е. Ю., Максимюк В. А. Исследование производства растительного продукта для питания лабораторных животных // Ветеринария, зоотехния, биология. 2018. № 1. С. 17-22.

27. Кузьменков В. А. Специфика возникновения биологического как ценности // Минерва. 2018. № 2. С. 35-42.

28. Левченко Г. В., Чернова Е. Н. Нетрадиционные источники энергии в защищенном грунте // Научная мысль. 2015. № 3. С. 351-354.

29. Павлов П. И., Везиров А. О., Мухин Д. В. Комбинированный укладчик компонентов почвы для теплиц // Научная мысль. 2016. № 5. С. 36-38.

30. Сравнительная оценка сортов и гибридов томата с различной окраской плодов как сырья для производства томатного сока / А. С. Ерошевская, Е. В. Титова, П. Н. Шаповалова, С. А. Масловский, Т. А. Терешонкова, М. Е. Замятина // Научная жизнь. 2018. № 4. С. 43-49.

31. Албегов Р. Б., Хохоева Н. Т. Структурная организация фотосинтетического аппарата листьев фасоли // Научная жизнь. 2016. № 2. С. 128-135.

32. Жаркова Н. В. Симбиоз стратегического и сценарного планирования // Научное обозрение: строительство и архитектура. 2017. № 2. С. 38-42.

33. Костюченко В. В. Совершенствование технологического аппарата производственной системы // Научное обозрение: строительство и архитектура. 2018. № 1. С. 40-42.

Размещено на Allbest.ru