CC BY
35
DOI 10.25930/2687-1254/007.5.13.2020 УДК 635.63:631.82
ВЛИЯНИЕ АНТИСТРЕССАНТОВ НА ПРОДУКТИВНОСТЬ ТЕПЛИЧНОГО ОГУРЦА
М.В. Селиванова, Е.С. Романенко, Т.С. Айсанов, Е.С. Миронова
Огурец в России - лидер по площадям производства и валовому сбору среди тепличных овощей. Для обеспечения адаптивности растений к неблагоприятным факторам в условиях защищённого грунта используются биологически активные вещества, выполняющие множество функций, в том числе антистрессантов. Цель исследований -оценка влияния биологически активных веществ с антистрессовыми свойствами на продуктивность огурца в условиях защищенного грунта. Исследования проводились в зимне-весенний оборот 2019-2020 гг. в теплично-оранжерейном комплексе Ставропольского государственного аграрного университета. Объектами исследований стали огурец Мамлюк F1, аспарагиновая кислота, глутаминовая кислота, триптофан. Огурец в теплице выращивали методом малообъёмной технологии, в качестве субстрата использовали минеральную вату. В результате обработки растений огурца аминокислотами, влияющих на ростовые процессы, наблюдалось увеличение площади листьев относительно контроля на 0,022-0,04 м2/растение. При применении аминокислот объём корневой системы увеличился относительно контроля на 15,3-32,5 мл/растение. Исследования показали, что изучаемые аминокислоты обладали мощными антистрессовыми свойствами, в результате степень отмирания завязей огурца снижалась относительно контроля на 3,2-5,4 %. Наименьшая степень отмирания завязей огурца отмечалась при внекорневой обработке растений триптофаном - 14,0%, достоверная разница относительно контроля и использования аспарагиновой и глу-таминовой кислот составила 1,5-5,4%. Внекорневые обработки огурца аминокислотами способствовали существенному увеличению выхода стандартной продукции огурца по сравнению с контролем на 1,9-3,4 %. Прибавка урожайности огурца при использовании аминокислот по сравнению с контролем была 1,2-2,3 кг/м2. Наибольшая эффективность получена при применении аминокислоты триптофан, которая обеспечивала наибольший выход стандартной продукции и урожайность огурца - 88,0% и 27,4 кг/м2 соответственно.
Ключевые слова: огурец, теплица, аминокислота, антистрессовые свойства, урожайность.
THE INFLUENCE OF ANTI-STRESS FERTILIZERS ON THE PRODUCTIVITY OF
GREENHOUSE CUCUMBER
M.V. Selivanova, E.S. Romanenko, T.S. Aysanov, E.A. Mironova
Cucumber is the leader in terms of production areas and gross harvest among greenhouse vegetables in Russia. In order to ensure the adaptability of plants to unfavourable factors in greenhouse conditions, biologically active substances are used. They serve many functions, including anti-stress one. The aim of the research is to evaluate the effect of biologically active substances with anti-stress properties on cucumber productivity in greenhouse conditions. The research was conducted in the winter-spring period of 2019-2020 in the greenhouse complex of Stavropol State Agrarian University. The objects of research were Mamluk F1
cucumber, aspartic acid, glutamic acid, tryptophan. Cucumber was grown in a greenhouse using a vertical farming technology and mineral wool was used as a substrate. As a result of treatment cucumber plants with amino acids that influence on growth processes, there was an increase in the leaf area relative to the control by 0.022-0.04 m2/plant. When using amino acids, the volume of the root system increased relative to the control by 15.3-32.5 ml/plant. The research showed that the studied amino acids had powerful anti-stress properties. As a result, the degree of cucumber ovaries death decreased relative to the control by 3.2-5.4 %. The lowest degree of cucumber ovaries death was observed during foliar application of plants with tryptophan - 14.0 %. A significant difference between the control and use of aspartic and glutamic acids was 1.5-5.4 %. Foliar application of cucumber with amino acids contributed to a significant increase in the yield of cucumber standard products in comparison to the control by 1.9-3.4 %. The increase in cucumber yield when using amino acids in comparison to the control was 1.2-2.3 kg/m2. The highest efficiency was obtained when using the amino acid tryptophan, which provided the highest yield of standard products and cucumber yield - 88.0 % and 27.4 kg/m2, respectively.
Key words: cucumber, greenhouse, amino acid, anti-stress properties, yield.
Введение. Огурец в России - лидер по площадям производства и валовому сбору среди тепличных овощей, на его долю приходится около 65% всей продукции [1]. Огурец выращивается в теплицах во все обороты: зимне-весенний, весенне-летний, летне-осенний. Плоды огурца высоко ценятся с биохимической точки зрения, характеризуются высокими вкусовыми свойствами, в связи с чем имеют стабильный спрос среди населения [2].
Повышение эффективности использования площадей теплиц путем увеличения урожайности овощных культур является актуальной задачей [4]. Увеличение продуктивности культуры можно получить при оптимизации всех условий роста и развития растений. Одной из причин недобора урожая тепличных культур является наличие различных стрессовых факторов: резкие перепады температуры, недостаток освещенности, влияние патогенов и др. [3]. Для обеспечения адаптивности растений к неблагоприятным факторам в условиях защищённого грунта используются биологически активные вещества, выполняющие множество функций, в том числе антистрессантов. Биологически активные вещества, действуя на растения в низких концентрациях, экологически безопасны, позволяют оптимизировать прохождение процессов роста и развития растений, предотвратить потери урожая. К биологически активным веществам относятся аминокислоты.
Цель исследований - оценить влияние биологически активных веществ с антистрессовыми свойствами на продуктивность огурца в условиях защищенного грунта.
Материалы и методы исследования. Исследования проводились в зимне-весенний оборот 2019-2020 гг. в теплично-оранжерейном комплексе Ставропольского государственного аграрного университета. Зимняя теплица, согласно показателю прихода солнечной радиации на единицу поверхности, расположена в шестой световой зоне. Огурец в теплице выращивали методом малообъёмной технологии. В качестве субстрата использовали минеральную вату. Условия роста и развития растений - параметры микроклимата - в теплице поддерживаются с помощью комплексного действия всех систем технологического оборудования.
Объектами исследований быстали огурец Мамлюк F1, аспарагиновая кислота, глутаминовая кислота, триптофан.
Мамлюк F1 (Оригинатор «Гавриш», Россия) - партенокарпический гибрид вы-
сокой продуктивности, предназначен для выращивания в зимне-весеннем и летне-осеннем оборотах. Растения сильнорослые, мощные, формируют короткие побеги. Гибрид способен хорошо регенерировать корневую систему при выращивании на различных типах субстрата, имеет женский тип цветения, в узле формирует 1-2 завязи. Плоды темно-зеленой окраски цилиндрической формы, среднебугорчатые, белошипные, имеют высокую транспортабельность.
Аминокислоты применяли в концентрации 0,05% во внекорневые обработки три раза за вегетацию огурца: первая обработка - в фазу 2-4 настоящих листа, последующие две обработки - через каждые 14 дней.
Схема опыта: 1 - Контроль (фон), 2 - Фон + аспарагиновая кислота, 3 - Фон + глутаминовая кислота, 4 - Фон + триптофан. Схема испытания включала три повторно-сти, которые размещались сплошным методом. Варианты в опыте располагались рен-домизированно. В качестве контроля и фона для всех вариантов исследования использовались стандартные питательные растворы, которые в зависимости от фазы развития имели ЕС = 1,8-2,6 мСм/см, рН = 5,7-6,0.
Результаты и их обсуждение. Применение аминокислот при выращивании тепличного огурца способствовало стимуляции роста вегетативной массы и корневой системы растений. Формирование плодов огурца обеспечивает вся листовая масса, поэтому от уровня ее развития зависит урожайность культуры. Учет площади листьев огурца в опыте проводили в середине вегетации культуры. В результате обработки растений огурца аминокислотами, влияющих на ростовые процессы, наблюдалось увеличение площади листьев, которая изменялась в опыте в пределах 1,711-1,751 м2/растение (рис. 1).
1,76
1,75
„ 1,74 к
5 1,73 н
11,72 1,711
' - д
1,69 ....
о-' х-' х-' х-'
/■
Рисунок 1 - Влияние аминокислот на площадь листьев огурца
В результате внесения дополнительно в схему питания огурца глутаминовой кислоты площадь листьев составила 1,733 м2/растение, разница относительно контроля составила 0,022 м2/растение. Использование аспарагиновой кислоты способствовало существенному увеличению площади листьев культуры по сравнению
с контролем на 0,036 м2/растение. Наибольший размер листового аппарата огурца получен при применении триптофана - 1,751 м2/растение, что превышало значения контроля и вариантов с использованием аспарагиновой и глутаминовой кислот на 0,004-0,04 м2/растение.
Главные органы, с помощью которых растение растет и развивается, - это листовой аппарат и корневая система. Корневая система выполняет несколько важнейших функций, из которых первостепенное значение имеет поглощение макро-, мезо- и микроэлементов из питательного раствора и субстрата. Впоследствии корневая система поглощенные ионы перерабатывает и направляет их на формирование корневых волосков и надземных органов растения. Применение аминокислот активизирует развитие корневой системы, в частности корневых волосков, что увеличивает поглощающую способность растения. Исследованиями установлено, что при применении аминокислот объем корневой системы увеличился относительно контроля на 15,3-32,5 мл/растение (рис. 2).
Использование глутаминовой и аспарагиновой кислот способствовало достоверному росту объема корневой системы огурца относительно контроля на 15,3 мл/растение и 23,7 мл/растение соответственно. Наибольшая эффективность при изучении корневой системы получена при применении триптофана - 131,7 мл/растение, разница по сравнению с контролем - 32,5 мл/растений.
Рисунок 2 - Влияние аминокислот на объём корневой системы огурца.
В зимней теплице, где проходил опыт, все факторы среды регулировались, за исключением прихода солнечной радиации. Дополнительное досвечивание проводилось только в период выращивания рассады. Одной из главных реакций огурца на недостаток освещённости стало отмирание завязей. Исследования показали, что изучаемые аминокислоты имели мощные антистрессовые свойства, в результа-
те степень отмирания завязей огурца снижалась относительно контроля на 3,25,4% (табл. 1).
Таблица 1 - Влияние аминокислот на формирование плодов огурца
Вариант Степень отмирания завязей, % Выход стандартной продукции, % Урожайность, кг/м2
Контроль (фон) 19,4 84,6 25,1
Фон + аспарагиновая кислота 15,5 87,0 26,7
Фон + глутаминовая кислота 16,2 86,5 26,3
Фон + триптофан 14,0 88,0 27,4
НСР0,05 0,4 0,5 0,5
Наименьшая степень отмирания завязей огурца отмечалась при внекорневой обработке растений триптофаном - 14,0%, достоверная разница относительно контроля и использования аспарагиновой и глутаминовой кислот составила 1,5-5,4 %.
Применение аминокислот в технологии выращивании огурца способствовало снижению количества нестандартной продукции, появление которой является следствием старения культуры и влияния стрессовых факторов. Внекорневые обработки огурца аминокислотами содействовали существенному увеличению выхода стандартной продукции огурца по сравнению с контролем на 1,9-3,4 %.
Сбор продукции огурца проводили по мере созревания плодов - три раза в неделю. В конце оборота определяли общую урожайность культуры, которая изменялась в зависимости от варианта опыта - 25,1-27,4 кг/м2. При применении ас-парагиновой кислоты урожайность огурца была больше чем в контроле на 1, 6 кг/м2. Обработка растений глутаминовой кислотой благоприятствовала увеличению урожайности огурца относительно контроля на 1,2 кг/м2. Максимальный прирост урожайности огурца получен при использовании триптофана - 27,4 кг/м2, достоверная разница по сравнению с контролем - 2,3 кг/м2.
Заключение. Анализ научных исследований показал, что применение аминокислот, имеющих свойства антисрессантов и активаторов метаболизма, повышало продуктивность огурца в условиях защищенного грунта. Внекорневая обработка огурца триптофаном, аспарагиновой и глутаминовой кислотами способствовала увеличению площади листьев относительно контроля на 1,711-1,751 м2/растение, объёма корневой системы - на 15,3-32,5 мл/растение, выхода стандартной продукции - на 1,9-3,4%, снижению степени отмирания завязей - на 1,5-5,4%. Прибавка урожайности огурца при использовании аминокислот по сравнению с контролем дала результат -1,2-2,3 кг/м2. Наибольшая эффективность получена при применении аминокислоты триптофан, которая обеспечивала наибольший выход стандартной продукции и урожайности огурца - 88,0 % и 27,4 кг/м2 соответственно.
Литература
1. Агротехнологии малообъемной и бессубстратной интенсивной светокультуры огурца / Л. М. Аникина и др. // Овощи России. 2017. №. 2. С. 65-69.
2. Гиш Р.А., Гикало Г.С. Овощеводство Юга России. Учебник. - Краснодар: «ЭДВИ»: 2012. 640 с.
3. Селиванова М.В. Влияние биологически активных веществ на урожайность и качество продукции огурца в условиях защищенного грунта / Современные ресурсосберегающие инновационные технологии возделывания сельскохозяйственных культур в СевероКавказском федеральном округе: матер. 78-й науч.-практ. конфер. (22-24 апреля 2014 г., г. Ставрополь). Ставрополь: ООО «Ставропольское издательство Параграф», 2014. С. 186-188.
4. Таразанова Т.В. Возможности повышения урожайности огурцов в условиях защищенного грунта / Управление рисками в АПК. 2016. № 9. С. 29-47.
Селиванова Мария Владимировна, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент, доцент кафедры производства и переработки продуктов питания из растительного сырья ФГБОУ ВО Ставропольский ГАУ, 8-903-441-22-32, 355017, г. Ставрополь, пер. Зоотехнический, 12. E-mail: [email protected]
Романенко Елена Семеновна, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент, заведующая кафедрой производства и переработки продуктов питания из растительного сырья ФГБОУ ВО Ставропольский ГАУ, 8-905-497-46-85, 355017, г. Ставрополь, пер. Зоотехнический, 12. E-mail: [email protected]
Айсанов Тимур Солтанович, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент кафедры производства и переработки продуктов питания из растительного сырья ФГБОУ ВО Ставропольский ГАУ, 8-988-629-63-77, 355017, г. Ставрополь, пер. Зоотехнический, 12. E-mail: [email protected].
Миронова Елена Алексеевна, кандидат технических наук, доцент, доцент кафедры производства и переработки продуктов питания из растительного сырья ФГБОУ ВО Ставропольский ГАУ, 8-903-419-49-42, 355017, г. Ставрополь, пер. Зоотехнический, 12. E-mail: [email protected]
Selivanova Maria Vladimirovna, Candidate of Agricultural Sciences, Associate Professor of the Department of Production and Processing of Food from Plant Raw Materials, FSBEI of Higher Education Stavropol State Agrarian University. tel. 8-903-441-22-32. 355017, Stavropol, Zootechnichesky Ln., 12. E-mail: [email protected]
Romanenko Elena Semenovna, Candidate of Agricultural Sciences, Associate Professor, Head of the Department of Production and Processing of Food from Plant Raw Materials, FSBEI of Higher Education Stavropol State Agrarian University. tel. 8-905-497-46-85, 355017, Stavropol, Zootechnichesky Ln., 12. E-mail: [email protected]
AysanovTimur Soltanovich, Candidate of Agricultural Sciences, Associate Professor of the Department of Production and Processing of Food from Plant Raw Materials, FSBEI of Higher Education Stavropol State Agrarian University. tel. 8-988-629-63-77, 355017, Stavropol, Zootechnichesky Ln., 12. E-mail: [email protected].
Mironova Elena Alexeevna, Candidate of Agricultural Sciences, Associate Professor of the Department of Production and Processing of Food from Plant Raw Materials, FSBEI of Higher Education Stavropol State Agrarian University. tel. 8-903-419-49-42, 355017, Stavropol, Zootechnichesky Ln., 12. E-mail: [email protected]
