Эффективность применения нового органо-минерального препарата на основе полыни горькой в технологии выращивания тепличного огурца

Размещено на http://www.allbest.ru/

Эффективность применения нового органо-минерального препарата на основе полыни горькой в технологии выращивания тепличного огурца

Мария Владимировна Селиванова

Наталья Викторовна Громова

Елена Семеновна Романенко

Тимур Солтанович Айсанов

Наталия Александровна Есаулко

Аннотация

регулятор рост полынь органо-минеральный

Для получения высококачественной сельскохозяйственной продукции эффективно применять нетоксичные или малотоксичные биоразлагаемые препараты, к которым относятся, в том числе препараты на основе природного сырья и хелатных микроэлементов. При поиске новых видов растительного сырья для разработки регулятора роста интерес вызывает полынь горькая, имеющая богатый химический состав. Исследования были проведены в условиях зимней остекленной теплицы, распложенной в шестой световой зоне. Объектом исследований был огурец Бьёрн F1. Были изучены разные нормы расхода органо-минерального препарата на основе вытяжки растительного сырья полыни горькой и хелатных соединений микроэлементов. Изучаемый препарат применяли во внекорневые обработки. При применении разных норм расхода препарата степень развития мучнистой росы и альтернариоза снижалась относительно контроля на 2,1-3,3 %, остаточное количество макроэлементов в дренажном растворе снижалось: азот - на 9-18 мг/л, фосфор - на 3-5 мг/л, калий - на 8-26 мг/л, коэффициенты использования макроэлементов растениями соответственно увеличивались на 2-12 %. Урожайность огурца при обработке изучаемым препаратом была существенно больше относительно контроля на 2,8-4,0 кг/м2. Рекомендованными к применению для некорневой обработки растений огурца в теплице могут служить нормы расхода препарата 1,0 л/га и 1,5 л/га. Эффективность применения органо-минерального препарата на основе полыни и микроэлементов сходно с обработкой растений росторегуляторами на основе фитогормонов и биопрепаратов, при этом препарат экологически безопасен и не содержит вредных компонентов.

Ключевые слова: огурец, органо-минеральный препарат, полынь горькая, хелатное соединение микроэлемента, биологически активные вещества, урожайность

The efficiency of a new organic and mineral product based on wormwood in the technology of growing greenhouse cucumber

Maria V. Selivanova, Natalya V. Gromova, Elena S. Romanenko, Timur S. Aysanov, Natalia A. Esaul

Abstract

It is efficient to use non-toxic or low-toxic biodegradable products which include the ones, based on natural raw materials and chelated microelement to obtain high-quality agricultural products. When searching for new types of plant raw materials for the development of growth regulator, wormwood (which has a rich chemical composition) is of interest. The studies were carried out in a winter glazed greenhouse located in the sixth light zone. Cucumber Bj цгп F1is the object of the research. Various consumption rates of an organic and mineral product based on the extract of plant raw materials of wormwood and chelate compounds of microelements were studied. The product under study was used in foliar treatments. When using different consumption rates of the product, the degree of development of powdery mildew and alternariosis decreased relative to the control (by 2.1-3.3 %), the residual amount of macroelements in the drainage solution decreased (nitrogen - by 9-18 mg/l, phosphorus - by 3-5 mg /l, potassium - by 8-26 mg/l); the index of macronutrients' use by plants increased (by 2-12 %) respectively. The cucumber yield was significantly higher relative to the control (by 2.8-4.0 kg/m2) when treated with the studied product. Consumption rates of 1.0 l/ha and 1.5 l/ha can be recommended for foliar treatment usage of cucumber plants in a greenhouse. The effectiveness of the use of an organic and mineral product based on wormwood and microelements is similar to the treatment of plants with growth regulators based on phytohormones and biological preparations, while the product is environmentally safe and does not contain harmful components.

Keywords: cucumber, organic and mineral product, wormwood, microelement chelate compound, biologically active substances, productivity

Введение

В современном сельскохозяйственном производстве важное значение приобретают препараты природного происхождения, обладающие способностью повышать устойчивость растений к болезням, перепадам температур и влажности воздуха, избытку или недостатку влаги в почве. Эти препараты также способны активизировать физиологические и биохимические процессы в растениях при интенсивном нарастании листового аппарата, плодов, накоплении питательных веществ. В результате усиления интенсификации процессов синтеза органических веществ на соответствующих этапах органогенеза происходит достижение конечного результата - повышение урожайности и улучшение качества продукции [3].

Важными предпосылками для широкого внедрения многокомпонентных биологических препаратов-регуляторов роста в практику растениеводства АПК, а также органического земледелия является их полифункциональность и экологическая безопасность. Включение их в системы защитных мероприятий позволяет существенно снизить стрессовое воздействие биотических и абиотических факторов среды на растения [2].

Для обеспечения высокого качества сельскохозяйственной продукции эффективно применять нетоксичные или малотоксичные биоразлагаемые препараты, к которым относятся в том числе стимуляторы роста растений на основе природного сырья и содержащие биологически активные вещества [1, 7]. Использование биостимуляторов различной природы рассматривается как перспективный путь устойчивого развития, позволяющий увеличивать урожаи без вредного влияния на окружающую среду [5, 6].

При поиске новых видов растительного сырья для разработки регуляторов роста вызывает интерес полынь горькая, имеющая богатый химический состав: аминокислоты, флавоноиды, витамины, терпеноиды, гидроксикоричные кислоты и другие. Полынь широко известна как лекарственное растение, ростостимулирующих препаратов на ее основе для применения в сельскохозяйственной практике не выявлено. Сотрудниками факультета агробиологии и земельных ресурсов был разработан органо-минеральный препарат на основе полыни горькой и хелатных микроэлементов и проведено исследование эффективности его применения в агротехнологиях.

Материалы и методы

Исследования были проведены в условиях зимней остекленной теплицы АО «Солнечный», распложенной в шестой световой зоне. Объектом исследований был огурец Бьёрн F1. Предмет исследований - применение органо-минерального препарата на основе вытяжки полыни горькой в технологии выращивания огурца.

Изучаемый органо-минеральный препарат состоит из вытяжки растительного сырья полыни горькой и хелатных соединений микроэлементов при соотношении компонентов, мас. %: хелат железа 6 % - 0,7, хелат марганца - 0,7, хелат цинка - 2, органическое вещество (терпеноиды, гидроксикоричные кислоты, флавоноиды, полисахариды, аминокислоты, витамины и др.) - 5,4.

В однофакторном опыте были изучены разные нормы расхода препарата: 0,7 л/га, 1 л/га, 1,5 л/га, 2,0 л/га. Препарат применяли в качестве внекорневых обработок с фазы 2-х настоящих листьев и 4-кратно каждые 14 дней. Схема опыта: 1 - Контроль (фон + вода); 2 - Фон + препарат (0,7 л/га), 3 - Фон + препарат (1,0 л/га), 4 - Фон + препарат (1,5 л/га), 5 - Фон + препарат (2,0 л/га).

Огурец выращивали в зимне-весенние обороты 2021-2022 гг. методом малообъемной технологии на минеральной вате. Огурец в тепличном комбинате является монокультурой. Посев семян огурца на рассаду проводили во второй половине декабря, высадку рассады на постоянное место - через 14-18 дней после всходов. При выращивании рассады применяли дополнительное досвечивание растений. Густота посадки растений - 2,4 раст./м2 Уровень ЕС питательного раствора в период вегетации культуры поддерживали в диапазоне 1,8-2,8 мСм/см в зависимости фазы развития, рН - 5,7-6,0. Питательный раствор, составленный из определённого соотношения минеральных элементов по фазам развития огурца, был контролем и фоном во всех вариантах опыта. Уход за растениями включал мероприятия по их формировке, проведению защитных мероприятий против болезней и вредителей.

Наблюдения и учеты в ходе проведения исследований были выполнены согласно методикам, приведенных в методическом пособии «Основы научных исследований в плодоводстве, овощеводстве и виноградарстве», лабораторные анализы - согласно ГОСТам. Статистическую обработку данных осуществляли с использованием программы MS Excel 2010.

Результаты и обсуждение

Разработанный органо-минеральный препарат включает биологически активные вещества в составе вытяжки полыни и хелатные соединения микроэлементов (железо, марганец, цинк), которые в комплексе оказывали положительное влияние на рост и развитие растений огурца. Хелатные соединения микроэлементов можно отнести к «органическим минералам» в виде хелатных комплексов в составе металла и аминокислоты или металла с полисахаридом, и они не токсичны и более биодоступны для растений [4]. Микроэлементы оказывают существенное влияние на урожай и качество сельскохозяйственной продукции, а также на снижение вредоносности грибных и бактериальных болезней растений.

В состав полыни входят соединения с иммуномодулирующими свойствами: терпеноиды, хлорогеновая, гидроксикоричные кислоты. Установлено, что фолиарная обработка растений огурца препаратом на основе полыни и микроэлементов активизировала иммунный ответ растений против болезней. Основными болезнями в зимне-весенний оборот были мучнистая роса и альтернариоз. Степень развития мучнистой росы и альтернариоза при применении разных норм расхода препарата на основе полыни снижалась относительно контроля на 2,1-3,3 %, достигая минимума при норме расхода препарата 2,0 л/га: 10,9 и 9,7 % соответственно. Полученные данные свидетельствуют, что с увеличением нормы расхода препарата с 1,0 л/га до 2,0 л/га степень развития мучнистой росы и альтернариоза несущественно снижалась относительно предыдущего варианта опыта - на 0,1-0,2 %, значения были в пределах НСР0 5. При определении биологической эффективности препарата отмечено, что с повышением нормы расхода препарата показатель увеличивался с 19,0 до 23,2% (табл. 1).

Таблица 1. Учет болезней в посадках огурца в период массового плодоношения, среднее 2021-2022 гг.

Table 1. Accounting for diseases in cucumber plantings during the period of mass fruiting (average for 2021-2022)

Источник: составлено авторами на основании экспериментальных данных. Source: compiled by the authors on the basis of experimental data.

Биологически активные вещества в составе полыни горькой имеют выраженные ростостимулирующие свойства, что было подтверждено при исследовании степени усвоения элементов питания растениями огурца из питательного раствора. Анализ дренажного раствора был проведен в фазу массового плодоношения огурца. Состав питательного раствора зависел от периода выращивания культуры, при массовом плодоношении количество азота (N^) составило 230 мг/л, фосфора (P2O5) - 40, калия (K2O) - 310.

Полученные данные по остаточному количеству макроэлементов в дренажном растворе показали, что при применении органо-минерального препарата поглощение элементов из питательного раствора растениями огурца усиливалось. На всех вариантах опыта с обработкой растений препаратом остаточное количество макроэлементов в дренажном растворе снижалось по сравнению с контролем: ^бщ - на 9-18 мг/л, P2O5- на 3-5 мг/л, K2O - на 8-26 мг/л, коэффициенты использования макроэлементов растениями увеличивались на 2-12 %. Различия в остаточном количестве элементов в дренажном растворе между контролем и применением изучаемого препарата были достоверны. При нарастании норм расхода изучаемого препарата от 1,0 л/га до 2,0 л/га разница в потреблении элементов питания была несущественная - значения были в пределах НСР0,5 (табл. 2).

Таблица 2. Усвоение макроэлементов растениями огурца из питательного раствора, среднее 2021-2022 гг.

Table 2. Assimilation of macronutrients by cucumber plants from nutrient solution (average for 2021-2022)

Источник: составлено авторами на основании экспериментальных данных. Source: compiled by the authors on the basis of experimental data.

Биологически активные вещества и хелатные соединения микроэлементов в составе органоминерального препарата оказывали влияние на ростовые процессы растений огурца, и проявляли свойства антистрессантов. Свойства антистрессанта препарата обусловлены наличием в вытяжке полыни аминокислот, флавоноидов и витаминов. Показано, что органо-минеральный препарат оказывал влияние на степень отмирания завязей, выход стандартной продукции и урожайность огурца.

Дополнительно досвечивание в тепличном комбинате применяют только в рассадный период, поэтому главным стрессовым фактором при выращивании взрослых растений огурца был недостаточный приход солнечной радиации. На недостаточный уровень фотосинтетически активной радиации растения реагировали «отмиранием» завязи. Обработка растений способствовала снижению степени отмирания завязей по отношению к контролю, разница составила 4,2-5,3 %. Наименьшая степень отмирания завязей была получена при расходе препарата в 2,0 л/га - 17,2 %. Норма расхода 0,7 л/га показала наименьшую эффективность в сравнении с контрольным вариантом. Результаты обработки растений с нормой применения 1,5 и 2,0 л/га были недостоверно больше относительно варианта с нормой 1,0 л/га: степень отмирания завязей была меньше - на 0,1 и 0,3 % соответственно (табл. 3).

Таблица 3. Параметры продуктивности огурца, среднее 2021-2022 гг.

Table 3. Cucumber productivity parameters (average for 2021-2022)

Источник: составлено авторами на основании экспериментальных данных. Source: compiled by the authors on the basis of experimental data.

Формирование нестандартной продукции является следствием влияния неблагоприятных факторов на растения и общим его старением, показатель увеличивается к концу вегетации культуры. Получение большего процента выравненной продукции, соответствующей стандартам качества, экономически эффективнее при большей стоимости за данную категорию, чем нестандарта. Выход стандартной продукции в результате использования органо-минерального препарата был больше по сравнению с контролем на 3,0-4,9 % с тенденцией к увеличению при более высоких нормах расхода препарата. Различия по выходу стандартной продукции огурца между нормами применения 1,0 и 1,5 л/га, 1,5 и 2,0 л/га были несущественные - 0,4 и 0,3 % соответственно.

Согласно данным по урожайности отмечено, что показатель при применении изучаемого препарата был существенно больше относительно контроля на 2,8-4,0 кг/м2. Максимальная урожайность была получена при использовании нормы расхода 2,0 л/га - 26,1 кг/м2, разница по сравнению с нормой расхода в 1,5 л/га была несущественная - 0,3 кг/м2, аналогичное различие было получено при применении препарата 1,0 л/га и 1,5 л/га.

Заключение

В результате исследований установлен комплексный положительный эффект от внекорневой обработки растений огурца органо-минеральным препаратом на основе полыни и хелатных микроэлементов в разных нормах расхода, что выражается в повышении устойчивости растений к болезням и степени усвоения макроэлементов из питательного раствора, снижении степени отмирания завязей, увеличении урожайности и выхода стандартной продукции.

Из анализа данных следует, что рекомендованными к применению для некорневой обработки растений огурца в теплице могут служить нормы расхода препарата 1,0 л/га и 1,5 л/га. Норма расхода в 0,7 л/га не целесообразна, так как были получены наименьшие значения по изучаемым показателям при разных нормах внесения препарата. Применение препарата в количестве 2,0 л/га дает несущественное увеличение изучаемых показателей по сравнению с нормой 1,5 л/га, и не оправдывает дополнительные расходы на большее количество препарата.

Эффективность применения органо-минерального препарата на основе полыни и хелатных микроэлементов сходна с обработкой растений биопрепаратами и росторегуляторами, содержащих фитогормоны и при этом препарат экологически безопасен и не содержит вредных компонентов.

Список источников

1. Водный экстракт из листьев стевии (Stevia rebaudiana Bertoni) - возможность применения в качестве биостимулятора роста растений в светокультуре / Н.Г. Синявина [и др.]. // Овощи России. 2020. J№ 6. С. 31-35. https://doi.org/10.18619/2072-9146-2020-6-31-35.

2. Рябчинская Т.А., Бобрешова И.Ю., Зимина Т.В. Многокомпонентные регуляторы роста растений на основе природных веществ и перспективы их использования в растениеводстве // Теория и практика инновационных технологий в АПК: материалы национальной научно-практической конференции, Воронеж, 13-30 апреля 2021 года. - Воронеж: Воронежский государственный аграрный университет им. Императора Петра I, 2021. С. 174-179. - EDN UFAGHS.

3. Семенихина Е.А. Влияние регуляторов роста на основе препарата Экосил на продукционные процессы и качество растений сахарной свеклы // Экологический вестник. 2013. N° 4. С. 74-81.

4. Шаповал О.А., Можарова И.П., Коршунов А.А. Регуляторы роста растений в агротехнологиях // Защита и карантин растений. 2014. № 6. С. 16-20.

5. Шибзухов З.С., Езаов А.К., Шугушхов А.А. Влияние регуляторов роста на продуктивность томата // Известия Кабардино-Балкарского государственного аграрного университета им. В.М. Кокова. 2016. № 2 (12). С. 27-32.

6. Яхин О.И., Лубянов А.А., Яхин И.А. Физиологическая активность биостимуляторов и эффективность их применения // Агрохимия. 2016. № 6. С. 72-94.

References

1. Sinyavina N.G., Kochetov A.A., Egorova K.V., Vertebny V.E., Homyakov Ju.V. The possibility of using of an aqueous extract from stevia (Stevia rebaudiana Bertoni) leaves as a biostimulant of plant growth in photoculture. Vegetable crops ofRussia. 2020;(6): 31-35. (In Russ.). Available from: https://doi.org/10.18619/2072-9146-2020-6-31-35.

2. Ryabchinskaya T.A., Bobreshova I.Yu., Zimina T.V. Multi-component plant growth regulators based on natural substances and the prospects for their use in plant growing. In: Teorija i praktika innovacionnyh tehnologij v APK: Materialy nacional'noj nauchno-prakticheskoj konferencii, 13-30 April 2021, Voronezh. Voronezh: Voronezh State Agrarian University named after Emperor Peter the Great; 2021. p. 174-179. (In Russ.). EDN: UFAGHS.

3. Semianikhina E.A. Management of the production processes sugar beet plants by growth stimulants. Ecological Herald. 2013;(4): 74-81. (In Russ.).

4. Shapoval O.A., Mozharova I.P., Korshunov A.A. Plant growth regulators in agrotechnologies. Plant protection and quarantine. 2014;(6): 16-20. (In Russ.).

5. Shibzukhov Z.S., Ezaov A.K., Shugushkhov A.A. Influence of growth regulators on productivity oftomatoes. Izvestiya of Kabardino-Balkarian State Agrarian University named after V.M. Kokov. 2016;2(12): 2732. (In Russ.).

6. Yakhin O.I., Lubyanov A.A., Yakhin I.A. The physiological activity and efficiency of 72 application of biostimulants. Agrohimia. 2016;(6): 72-94. (In Russ.).

Размещено на Allbest.ru