CC BY
36
DOI https://doi.org/10.18551/rjoas.2017-11.52
ВЛИЯНИЕ ОРГАНОМИНЕРАЛЬНЫХ СУБСТРАТОВ НА РОСТ И РАЗВИТИЕ ОГУРЦА
EFFECT OF ORGANOMINERAL SUBSTRATES ON THE GROWTH AND DEVELOPMENT
OF CUCUMBER
Таракин А.В.*, Тычинская И.Л., Наумкин В.В., кандидаты сельскохозяйственных наук Tarakin A.V., Tychinskaya I.L., Naumkin V.V., Candidates of Agricultural Sciences Орловский государственный аграрный университет, Орёл, Россия
Orel State Agrarian University, Orel City, Russia *E-mail: alexei.tarakin@yandex.ru
АННОТАЦИЯ
Исследованиями установлено, что применение вермикомпоста способствует интенсивному формированию фитомассы растений рассады огурца. Растения, выращенные на вермикомпосте из лузги гречихи и осадка сточных вод, имели на 17,2% выше содержание хлорофилла в листьях и на 39,9% больше площадь листовой поверхности.
ABSTRACT
The results of the research showed that the use of vermicompost promotes the intensive formation of plant phytomass of cucumber seedlings. Plants grown on a vermicompost of buckwheat husk and sewage sludge had 17.2% higher chlorophyll content in the leaves and 39.9% increase in the leaf area.
КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА
Органоминеральный субстрат, вермикомпост, фитомасса, огурец. KEY WORDS
Organomineral substratum, vermicompost, phytomass, cucumber.
Важная роль в повышении урожайности овощных культур отводится удобрениям, но при использовании в овощеводстве повышенных доз азотных удобрений, необходимых для получения планируемых урожаев, встает вопрос о накоплении в продукции нитратов в опасных для человека концентрациях. Нитраты, попадая в организм человека, восстанавливаются до нитритов, которые в конечном итоге превращаются в нитрозосоединения, многие из которых оказывают канцерогенное и мутагенное воздействие [1-3].
Одним из наиболее эффективных способов снижения содержания нитратов в растительной продукции, упорядочивания минерального питания культур, улучшения водно-физических и агрохимических качеств грунтов является применение органоминеральных удобрений. Создание экологически чистых технологий выращивания посадочного, материала овощных культур в настоящее время проблематично. Для получения посадочного материала в качестве питательного субстрата используют различные органические добавки - торф, навоз [4-6].
В проведенных нами исследованиях была изучена возможность использования технологии вермикультивирования в переработке в биогумус отходов крупяной промышленности (лузга гречихи) и коммунального хозяйства (осадок сточных вод г. Орла).
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
Лабораторные исследования по влиянию органоминеральных субстратов на рост и развитие рассады огурца проводили на кафедре земледелия, агрохимии и агропочвоведения ФГБОУ ВО Орловский ГАУ.
Состав отходов производства для приготовления вермикомпостов и органических субстратов: лузга гречихи - отход при шелушении гречихи: Химический состав (%): сухое вещество - 89,8; белок - 2,1-3,1; крахмал - 1,0-1,3; жир - 0,4-0,7; сырой протеин - 10,3; сырая клетчатка - 15,1; зола - 1,5-2,5; клетчатка - 40-70; кальций -0,2; калий - 0,44; фосфор - 0,31; магний - 0,13 г; железо - 0,89 г; цинк - 0,086; плотность - 130-145 кг/м3;
Навоз КРС - составные части свежего навоза в основном твердые и жидкие экскременты животных и подстилка. Химический состав навоза на соломенной подстилке (%): влажность - 77,3; органическое вещество - 20,3; азот общий - 0,35; фосфор - 0,18; калий - 0,15;
Осадок сточных вод (ОСВ) г. Орла: влажность - 70,6%; рНкс1 - 7,4; зольность -48; органическое вещество - 51%; Pb - 54; Cd - 6,7; Ni - 115; Cu - 270; Zn - 660; Cr -180; Mn - 157 мг/кг; N - 1,5%, К2О - 2%, Р2О5 - 2,5%, Сорг. - 43%, рНсол - 7,4-7,5.
Варианты опыта:
1. Органический субстрат (лузга гречихи + навоз КРС) 50:50 без червя;
2. Вермикомпост (лузга гречихи + навоз КРС) 50:50;
3. Органический субстрат (лузга гречихи + ОСВ) 70:30 без червя;
4. Вермикомпост (лузга гречихи + ОСВ) 70:30.
Опыт заложен в деревянных ящиках размером 50x50x25 см. Для вермикомпостирования использовали гибрид красного Калифорнийского червя (Eisenia Andrei) обычно живет в умеренном климате. Взрослая особь достигает 8-9 см в длину, 3-5 мм в диаметре и 0,5-1 г массы. Продолжительность жизни 16 лет. За год одна пара червей может дать 3000 особей. Он гермафродит, плодовит, оплодотворение в оптимальных условиях происходит каждые семь суток, начиная с 90-го дня жизни.
В переработанной червями, смешанной с кишечной слизью, земле повышается содержание кальция, магния, аммиака. Многие соединения переводятся в более доступную форму для растений.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
По результатам исследований видно, что органические субстраты отличаются по содержанию углерода, азота, фосфора и калия в зависимости от условий их трансформации и качества исходного органического вещества. Наибольшее количество углерода отмечается в органическом субстрате из гречишной лузги и навоза в соотношении 50:50 по массе, и разлагающемся без участия гибрида красного калифорнийского червя. Содержание органического углерода достигало 22%, что в два раза превышает количество органического углерода в субстрате из лузги гречихи и осадка сточных вод (70:30%), также установлены увеличение показателей в содержании таких важных элементов питания, как азот, фосфор и калий. В опытах показана возможность использования лузги гречихи и осадка сточных вод в качестве субстрата вермикультуры. Установлено, что в вермикомпосте происходит незначительное снижение в содержании углерода органических веществ на 1,6-2,0%, а в содержании азота, фосфора и калия на 0,1-0,4% в зависимости от вида исследуемого субстрата (табл.1, рис.1).
При этом различия в показателях оценки органических субстратов при переработке червями и без них для органических отходов из лузги и осадка сточных вод незначительные.
Таким образом, вермикомпост, полученный на основе отходов производства характеризуется хорошими показателями, что дает возможность использования его в условиях защищенного грунта.
Результаты исследований с органическими субстратами показали, что на вермикомпосте масса растений была выше, чем на прокомпостированном органическом субстрате без участия червей (табл. 2, рис.2).
Таблица 1 - Химический состав органических субстратов в зависимости от условий
компостирования
№ Варианты опыта РН %
п/п Р К N С влажность
1 Органический субстрат (лузга+навоз) 50:50 без червя 6,4 1,19 2,26 1,76 22,0 25,9
2 Вермикомпост (лузга+навоз) 50:50 6,4 0,84 1,93 1,33 20,4 36,2
3 Органический субстрат (лузга+ОСВ) 70:30 без червя 6,6 0,96 0,62 0,76 12,1 7,3
4 Вермикомпост (лузга+ОСВ) 70:30 6,7 0,87 0,52 0,86 10,1 5,2
НСР05 0,20 0,12 0,11 0,18 2,25 0,72
25
20
15
10
5
0
*1 - Органический субстрат (лузга+навоз (50:50) без червя; 2 - Вермикомпост (лузга+навоз (50:50);
3 - Органический субстрат (лузга+ОСВ (70:30) без червя; 4 - Вермикомпост (лузга+ОСВ (70:30)
Рисунок 1 - Химический состав органических субстратов
При этом растения рассады, выращенные на субстрате из лузги и навоза отличались наибольшей биомассой - 18,79 и 20,10 г, в то время как растения, полученные на субстрате из лузги и осадка сточных вод, имели сырую биомассу почти в 2-2,5 раза меньше - 6,65-6,97 г.
Таблица 2 - Влияние органических субстратов на накопление биомассы растений
№ п/п Варианты опыта Масса растения, г Интенсивность накопления, г/сут.
сырая сухая сырой биомассы сухой биомассы
1 Органический субстрат (лузга+навоз) без червя 50:50 18,79 0,72 0,78 0,03
2 Вермикомпост (лузга+ навоз) 50:50 20,10 2,04 0,83 0,08
3 Органический субстрат (лузга+ОСВ) 70:30 без червя 6,65 1,78 0,27 0,07
4 Вермикомпост (лузга+ОСВ) 70:30 6,97 2,26 0,37 0,09
Интенсивность среднесуточного накопления сырой биомассы была на вермикомпосте из лузги и навоза самой высокой - 0,83 и 0,37 на вермикомпосте на основе лузги гречихи и осадка сточных вод. Интерес представляют данные по применению накопления сухого вещества растениями рассады.
Растения, выращенные на вермикомпосте из лузги и осадка сточных вод, имели самую большую величину сухого вещества в условиях опыта - 2,26 г, а на вермикомпосте из лузги и навоза - 2,04 г. Биомасса сухого вещества в растениях рассады, выращенных на невермикомпостированных субстратах была меньше 0,72 и 1,78 г. Интенсивность накопления сухого вещества была самой высокой на
22 20,4 □ фосфор □ калий □ азот Пуглерод
12,1 10,1
11^ Ш 1,931 33 1 0,960 620,76 1-1 ' — 0,870,520,86
12 3 4
варианты опыта
вермикомпосте - 0,08 - 0,09 г/сутки и на органическом субстрате из лузги гречихи и отходов коммунального хозяйства.
25
20
15
10
5
0
*1 - Органический субстрат (лузга+навоз (50:50) без червя; 2 - Вермикомпост (лузга+ навоз (50:50); 3- Органический субстрат (лузга+ОСВ (70:30) без червя; 4 - Вермикомпост (лузга+ОСВ (70:30)
Рисунок 2 - Влияние органических субстратов на накопление биомассы растений
Результаты исследований показали, что вермикомпост вызывает более интенсивное формирование фитомассы растений рассады (табл. 3).
Таблица 3 - Влияние органических субстратов на рост и развитие рассады
№ п/п Варианты опыта Высота растений, см Количество листьев, шт. Площадь листовой поверхности, дм2 Содержание хлорофилла, мг на 100 г сырого вещества
1 Органический субстрат (лузга+навоз) без червя 50:50 17,0 5 24,6 182,35
2 Вермикомпост (лузга+ навоз) 50:50 14,3 5 21,3 170,58
3 Органический субстрат (лузга+ОСВ) 70:30 без червя 12,5 4 19,4 158,00
4 Вермикомпост (лузга+ОСВ) 70:30 20,0 3 29,8 200,00
Сравнение высоты растений в зависимости от характера компостирования и качества субстрата позволяет констатировать следующее: растения рассады, выращенные на вермикомпосте из лузги гречихи и осадка сточных вод имели на 17,2% выше содержание хлорофилла в листьях и на 39,9% больше площадь листовой поверхности, чем растения, полученные на вермикомпосте из лузги и навоза.
Количество хлорофилла и листовая поверхность растений на вермикомпосте были на 24,35 мг и на 100 г выше соответственно, чем в растениях на прокомпостированном органическом субстрате из лузги и осадка без участия червей. На органических субстратах из смеси лузги и навоза, не подвергшихся вермикомпостированию, растения рассады отличались большей высотой - 17,0 см, листовой поверхностью - 24,6 дм2 и количеством хлорофилла - 182,35 мг на 100 г сырого вещества, чем растения на вермикомпосте из того же органического субстрата.
При этом интенсивность роста растений была установлена самой наибольшей для вермикомпоста из субстрата в составе лузги и осадка сточных вод. Различия в
20,1
18,79
□ сырая масса растений
0,72
6,65 6,97
2,04
1,78
2,26
2 3
варианты опыта
1
4
эффективности органических субстратов обусловлены как количественными показателями в содержании углерода, азота, фосфора и калия, так и качественными изменениями в составе органических веществ исходных компонентов субстрата и образуемых в процессе их трансформации.
Заключение. Таким образом, результаты исследований подтверждают возможность использования органических отходов в качестве сырья для производства вермикомпоста и биологически активных веществ, извлекаемых из органических соединений биогумуса и включения их в субстраты для выращивания рассады огурца. Полученные данные являются основанием для разработки технологии использования вермикомпостов на основе отходов различных производств в овощеводстве и требуют продолжения научных исследований.
БИБЛИОГРАФИЯ
1. Яковлева Н.В. Влияние органоминеральных и минеральных удобрений на урожай и качество рассады и культуры огурца / диссертация на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук, Балашиха 2003 - С. 159
2. Степанова Л.П. Экологическая эффективность использования предпосевной обработки семян водными вытяжками из горных пород и вермикомпостов / Л.П. Степанова, В.Н. Стародубцев, Е.И. Степанова // Вестник Орловского государственного аграрного университета. 2010. Т. 26. № 5. С. 49-52.
3. Степанова Л.П. Агроэкологическая эффективность обработки семян водными вытяжками из горных пород и вермикомпостов / Л.П. Степанова, В.Н. Стародубцев, Е.И. Степанова // Вестник российского университета дружбы народов. Серия: экология и безопасность жизнедеятельности. 2011 №2. С.81-88.
4. Глунцов, Н.М. Рекомендации: Технология применения биогумуса и удобрений, полученных на основе вермикультуры / Н.М. Глунцов, АЛ. Феоктистова, Е.А. Шиляева и др. Киров, 2002.
5. Кидин, В.В. Особенности питания и удобрения сельскохозяйственных культур: учебное пособие / В.В. Кидин. - М.: Изд-во РГАУ-МСХА, 2009. - 412 с
6. Мельник И.А. Вермикультура: производство и использование // К., Укр. ННТЕИ, 1994-128с.
