Технология возделывания томатов в грунте

Приход солнечной радиации за зимне-весенний оборот 2011 г. в целом был благоприятный (рис. 1, прил. 1). Больше всего пасмурных дней было в следующие периоды: весь январь, 3-я декада февраля, 1-я и 2-я декада марта. Май и июнь были довольно солнечными месяцами.

 

Ватт/м2

Рисунок 1 - Распределение солнечной радиации

в зимне-весенний оборот огурца, 2011 г.

Температура внешней среды также играет важную роль в защищенном грунте, поскольку это отражается в затратах на отопление теплицы (рис. 2, прил. 2). В январе 2011 г. она была почти в 2 раза ниже среднемноголетней, в феврале практически соответствовала норме. В остальные месяцы была выше среднемноголетней.

    0С

Рисунок 2 - Температурный режим воздуха в зимне-весенний оборот огурца 2011 г.

На микроклимат внутри теплицы также влияют осадки и скорость ветра (табл. 2).

Таблица 2 - Распределение осадков, скорость ветра

в зимне-весенний оборот 2011 г.

Показатель	Месяцы
	январь	февраль	март	апрель	май	июнь
Осадки, мм	27	52	34	38	62	46
Осадки, мм (среднемноголетнее)	28,4	24,7	30,4	46,6	63,1	86,1
Скорость ветра, м/сек	2,1	4,5	3	5	4	2

Во время дождя компьютер, управляющий микроклиматом, блокирует открывание форточек, а значит, помещение теплицы плохо вентилируется и повышается влажность воздуха. Количество выпавших осадков в феврале и марте было выше среднемноголетней нормы, в апреле и июне – ниже.

В ветреные дни высоки теплопотери теплицы, следовательно, и расход газа на отопление также высок. Самыми ветреными были февраль, апрель и май – 4,5, 5 и 4 м/с соответственно. При сильном ветре температура внутри теплицы плохо удерживается на заданном уровне,

В целом условия внешней среды в зимне-весенний оборот 2011 г. (январь-июнь) сложились благоприятно для выращивания томата.

 

4. Характеристика минераловатного субстрата.

В качестве субстрата для культуры в зимне-весенний оборот использовалась минеральная вата фирмы «Гродан» (Голландия). Используемый субстрат относится к типу искусственных инертных субстратов.

Для эффективного управления ростом и развитием растений, получения высококачественных урожаев субстрат должен быть: безопасным для окружающей среды при изготовлении, применении  и утилизации, пригодным для пропаривания (стерилизации), с хорошим соотношением воздуха, воды. Должен обладать достаточной влагоёмкостью, не засоляться и легко промываться от избытка солей.

Минеральную вату получают при плавлении смеси из 60% базальта, 20% известняка и 20% кокса при 1500-2000⁰С. По составу минвата аналогична почвенным минералам, но не является источником питательных веществ. В связи с добавлением известняка минвата имеет щелочную реакцию (рН 7,5-8,5), но, не обладая буферной способностью, быстро принимает реакцию используемого питательного раствора. Связывающее вещество, которое используют при получении минваты, поддерживает волокна на определенном расстоянии друг от друга. Это, с одной стороны, предупреждает уплотнение, и полученный продукт сохраняет стабильную форму в течение продолжительного времени, с другой - улучшает пористость,  влагоемкость и капиллярные свойства ваты. Минеральная вата легкая (90 кг/м2), по физическим свойствам приближается к верховому торфу, и она стерильна, т.е. не содержит сорняков, патогенов и токсических веществ.

Субстрат легко обрабатывать, он более эффективен при использовании воды и энергии, минимизирует использование дезинфицирующих средств, легко утилизируется.

Минеральная вата характеризуется пористостью - не менее 90%; влагоемкостью - не менее 80%; усадкой при полном смачивании - не более 10%. Идеальный водно-воздушный баланс минваты  достигается вследствие естественной комбинации в субстрате пор различных размеров. При этом корневая система постоянно обеспечена необходимым количеством воздуха и воды. Доступность корневой среды для оперативного контроля облегчает работу с растениями.

Минеральная вата практически химически инертна. При правильной эксплуатации минеральную вату можно применять несколько лет подряд.

Таким образом, климатические условия 5-ой световой зоны Ставропольского края, конструктивные особенности, условия питания, обеспечиваемые минераловатным субстратом и контролируемые компьютерной системой, благоприятны для выращивания в защищенном грунте  учебно-научной лаборатории «Теплично-оранжерейный комплекс» СтГАУ и получения стабильно высоких урожаев овощных культур, в том числе томата.

 

3. ЦЕЛЬ, ЗАДАЧИ, ПРОГРАММА  И МЕТОДИКИ ИССЛЕДОВАНИЙ

 

Цель исследований - изучение влияния изменения состава питательного раствора (+ Mg2+, + NO3-) на качество плодов и урожайность томатов в условиях защищенного грунта теплично-оранжерейного комплекса СтГАУ.

 

В задачи исследований входило:

- провести фенологические  наблюдения за растениями томата  гибрида F1 Малика на разных этапах развития согласно методике Госсортоиспытания (1985);

- определить влияние изменения состава питательного раствора на биометрические показатели гибрида F 1Малика;

- определить динамику  формирования урожая растений  томата;

- определить влияние состава  питательных смесей на качество  плодов томатов: содержание витамина С, содержание нитратов,  содержание сахаров;

- рассчитать экономическую  эффективность производства таматов в защищенном грунте.

 

Объекты исследования - томаты гибрида первого поколения МаликаF1:

среднеранний (около 70 дней) гибрид томата индетерминантного типа для выращивания в стеклянных и пленочных теплицах (рис. 3). На кисти формирует по 6-8 плодов насыщенного красного цвета с малиново-бриллиантовым отливом, массой 160 г. Соцветия закладываются через каждые 2-3 листа. Плоды округлые, плотные, мясистые, блестящие, очень выровненные, сладкие на вкус, не растрескиваются, прекрасно транспортируются на дальние расстояния. Семенная камера очень маленькая. Созревание дружное, кисти очень красивые, возможна уборка кистями для свежего рынка. Гибрид устойчив к вирусу табачной мозаики, фузариозу (расы 1; 2), вертициллезу, кладоспориозу (расы А, В, С, D, Е) и нематоде.

Схема опыта: построена по методу организованных повторений,  размещение повторений – сплошное, повторность опыта 3-х кратная, расположение вариантов внутри повторения рендомизированное. Общая площадь делянки  0,4 м2, ширина делянки – 0,2  м,  длина – 2 м, учетная площадь делянки – 0,4  м2. Густота посадки в теплице – 2,2 раст./м2.

Исследования проводились  двумя методами: вегетационным и лабораторным. Вегетационный опыт – трехфакторный (рис. 4), относительно контроля  изучались варианты: увеличения и уменьшения концентрации магния на 0,2 мМ/моль, увеличение и уменьшения концентрации нитратов на 1,5 мМ/моль относительно стандартного раствора.

1 – контроль (Mg2+ 2,7 мМоль/л, NO3- 16,5 мМоль/л);

2 – вариант (Mg2+ 2,5 мМоль/л);

3 – вариант (Mg2+ 2,9 мМоль/л);

4 – вариант (NO3- 15 мМоль/л);

5 – вариант (NO3- 18 мМоль/л);

Рисунок 4 - Схема опыта

Данная схема опыта позволяет проанализировать влияние оптимизации питательного раствора по двум компонентам: повышенное/пониженное содержание Mg2+ (табл. 3); а так же повышенное/пониженное содержание NO3- (табл. 4) на урожайность томата.

Таблица 3 – Состав питательных растворов для выращивания томатов на минеральной вате, мМ/л (опыт по Mg2+).

Раствор	рН	NH4+	K+	Ca2+	Mg2+	NO3-	SO42-	H2PO4-
Стартовый раствор (по Кравцовой)	5,5	1,4	7,4	5,3	2,7	16,5	3,5	2,0
Вариант I	5,5	1,4	7,4	5,3	2.5	16,5	3,5	2,0
Вариант II	5,5	1,4	7,4	5,3	2.9	16,5	3,5	2,0

 

Таблица 4 – Состав питательных растворов для выращивания томатов на минеральной вате, мМ/л (опыт по NO3-).

Раствор	рН	NH4+	K+	Ca2+	Mg2+	NO3-	SO42-	H2PO4-
Стартовый раствор (по Кравцовой)	5,5	1,4	7,4	5,3	2,7	16,5	3,5	2,0
Вариант III	5,5	1,4	7,4	5,3	2,7	15	3,5	2,0
Вариант IV	5,5	1,4	7,4	5,3	2,7	18	3,5	2,0

 

Учет урожая производился при общем сборе продукции. Плоды с каждой делянки собирались отдельно, сортировались на стандартные и не стандартные, учитывались стандартные плоды с последующим взвешиванием всех фракций.

Место проведения исследования:

Теплично-оранжерейный комплекс СтГАУ организовано в 2010 году (прил. 3). Теплично-оранжерейный комплекс построен по передовым голландским технологиям в рамках национального проекта «Образование». Площадь составляет 450 м2. Теплично-оранжерейный комплекс СтГАУ оснащен 9 полностью автоматизированными системами, значительно облегчающими поддержание необходимого микроклимата и питание растений (рис. 5):

• Система проветривания;
• Система рециркуляции воздуха;
• Система зашторивания;
• Система досвечивания;
• Система дождевания и туманообразования;
• Система подачи СО2;
• Система отопления;
• Система полива растений;
• Система сбора и отвода дренажа.

Для оптимального роста растений необходимо принимать во внимание по крайней мере 5 факторов: свет, СО2, температуру, влажность, элементы питания. Слежение, корректировка и учет этих показателей проводится с помощью управляющей программы «Sercom».

Наблюдения за растениями томата показали, что микроклимат в теплице не оказывал негативного влияния на периоды роста и развития (прил. 4-7).

 

Методика проведения исследований и методы обработки полученных данных:

- фенологические наблюдения за растениями томата гибрида F1 Малика на разных этапах развития согласно методике Госсортоиспытания (1985);

- подсчет листьев на  растении (на главном и боковых  побегах);

- определение содержания  витамина С по Мурри;

- определение содержания  нитратов с помощью нитратного  ионоселективного датчика (модификация  ЦИНАО);

- определение  содержания  сахара поляриметрическим методом;

- учет урожая в динамике его поступления по мере созревания плодов в килограммах, собранных с одного квадратного метра;

- обработка экспериментальных  данных по методике Б. А. Доспехова (1985);

- расчет экономической  эффективности изучаемых приемов  – через систему экономических  показателей. 
4. ТЕХНОЛОГИЯ ВЫРАЩИВАНИЯ ТОМАТА