CC BY
33
УДК / UDC 635.63.044:631.524.84:[631.828+631.87]](571.56)
ВЛИЯНИЕ ВЕРМИКОМПОСТА И ПОДКОРМОК ЙОДОМ НА ПРОДУКТИВНОСТЬ ОГУРЦА В УСЛОВИЯХ ЗАЩИЩЕННОГО ГРУНТА АРКТИЧЕСКОЙ ЗОНЫ ЯКУТИИ
EFFECT OF VERMICOMPOST AND IODINE SUPPLY ON THE PRODUCTIVITY OF A CUCUMBER IN THE CONDITIONS OF A GREENHOUSES GROUND OF
THE ARCTIC ZONE OF YAKUTIA
Степанова Д.И., кандидат сельскохозяйственных наук, доцент Stepanova D.I., Candidate of Agricultural Sciences, Associate Professor Григорьев М.Ф.*, старший преподаватель Grigorev M.F., Senior Lecturer
ФГБОУ ВО «Якутская государственная сельскохозяйственная академия», Якутск, Республики Саха (Якутия), Россия Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education "Yakut State Agricultural Academy", Yakutsk, The Sakha Republic (Yakutia), Russia Григорьева А.И., старший преподаватель Grigoreva A.I., Senior Lecturer ФГАОУ ВО «Северо-Восточный федеральный университет имени М.К. Аммосова», Якутск, Республики Саха (Якутия), Россия M.K. Ammosov North-Eastern Federal University, Yakutsk, The Sakha Republic (Yakutia), Russia *E-mail: grig_mf@mail.ru
На мерзлотных почвах Арктической зоны почвообразовательный процесс крайне замедлен, органическое вещество не окисляется, гумусообразование не может произойти из-за слабой микробиологической активности почв. Для выращивания овощных культур не хватает не только солнечного тепла, но и плодородных почв. Завоз скоропортящейся витаминной продукции недоступен по ценообразованию для большинства населения. Поэтому крайне важно выращивать овощную продукцию на местах. Мерзлотный грунт весь вегетационный период лежит на поверхности, поэтому для выращивания картофеля и других культур открытого грунта строят короба на высоких ножках. Низкие положительные температуры сопровождают все лето, поэтому теплицы приходится отапливать с июля месяца. Урожай получают крайне низкий, несмотря на большие затраты. Необходимо заменить тепличный грунт принципиально другим составом, подобрать грамотно нормы подкормок. Кроме того, отсутствие йода в продуктовой корзине северян приводит к снижению иммунитета организма и увеличению зоба. В статье представлены результаты исследования влияния вермикомпоста и подкормок йодом на продуктивность огурца в условиях защищенного грунта Арктической зоны Якутии. Опыты проведены на базе Борулахской агрошколы Верхоянского улуса Республики Саха (Якутия). Для опытов выбран сорт огурца Апрельский. Внесение вермикомпоста совместно с йодом в виде подкормки, положительно повлияло на урожайность огурца, продлило срок вегетации до 4 сентября, не дало развиться грибным заболеваниям и фитофторозу. Анализ плодов огурца показал достаточное накопление витамина С, а показатели гумуса в почве улучшились на 2,39% и 5,9%. Растения выдержали ежедневный перепад температур и дали достаточный урожай. Ключевые слова: огурцы, йод, биогумус, продуктивность, состав, урожай.
On the frozen soils of the Arctic zone, the soil-forming process is extremely slow. Organic matter does not oxidize, humus formation cannot occur due to the weak microbiological activity of the soil. For the cultivation of vegetable crops is not enough not only solar heat, but also fertile soils. The supply of perishable vitamin products is not affordable for most people. Therefore, it is vitally important to grow vegetables locally. Frozen soil throughout the growing season lies on the surface, so for growing potatoes and other outdoor crops boxes on high legs are built. Low positive temperatures accompany the entire summer, so greenhouses have to be heated since July. Harvest is extremely low, despite the high costs. It is necessary to replace the greenhouse soil with
a fundamentally different composition, to choose correctly the norms of fertilizing. In addition, the absence of iodine in the food basket of northerners leads to a decrease in the body's immunity and an increase in goiter. The article presents the results of a study of the effect of vermicompost and iodine additives on the productivity of cucumber in the protected ground of the Arctic zone of Yakutia. The experiments were carried out on the basis of the Borulakh Agroschool of the Verkhoyansk ulus of the Sakha Republic (Yakutia). A cucumber variety April was selected for the experiments. The introduction of vermicompost together with iodine in the form of top dressing, positively affected the yield of cucumber, extended the growing season until September 4, prevented the development of fungal diseases and late blight. The analysis of cucumber fruits showed sufficient accumulation of vitamin C, and the humus indicators in the soil improved by 2.39% and 5.9%. The plants survived the daily temperature drop and yielded a good harvest. Key words: cucumbers, iodine, biohumus, productivity, composition, harvest.
Введение. В современном земледелии система удобрений - это важное звено, управляющее продуктивностью выращиваемых культур [1, с. 151]. Известны способы обогащения почвогрунтов минеральными и органическими удобрениями, применением севооборотов и биопрепаратами [3, с. 7]. В условиях севера Якутии при постоянных низких положительных температурах и хронической нехватке витаминной продукции, необходимо выращивать овощные культуры в защищенном грунте [4, с. 3; 5, с. 45; 6, с. 137]. При авитаминозе у северян часто наблюдается увеличение зоба, и достаточное количество йода в огурцах будет необходимым подспорьем для организма человека [2]. Кроме того, йод служит защитным средством от бактерий и вредителей, от грибковых заболеваний, плесени, фитофтороза, его применяют, чтобы уменьшить количество пустоцветов и повысить иммунитет растений [7].
Поэтому целью исследований являлось изучение влияния вермикомпоста и подкормок йодом на продуктивность огурца в условиях защищенного грунта Верхоянского улуса Республики Саха (Якутия).
Задачи исследований:
- агрохимические показатели вермикомпоста на основе конского навоза;
- изучение влияния подкормок на биометрические показатели огурца;
- определение влияния йода на качество и урожайность огурцов в условиях Верхоянского улуса;
Условия, материалы и методы. Исследования проведены на базе Борулахской агрошколы Верхоянского улуса в 2018 г. Опыты проведены на огурцах сорта Апрельский. Посев огурцов на рассаду произведен 8 мая. Первые ростки появились через 1-2 дня (10 мая). Посадку огурцов на постоянное место в теплице произвели 25 мая. Схема опытов представлена в таблице 1.
Таблица 1 - Схема ^ опыта
Опытные группы Условия
Опытная 1 Контроль (без добавления йода и вермикомпоста)
Опытная 2 5 капель йода на 10 л воды + вермикомпост (ВК) жидкий
Опытная 3 10 капель J на 10 л воды + ВК жидкий
Опытная 4 20 капель J на 10 л воды + ВК жидкий
Опытная 5 30 капель J на 10 л воды + ВК жидкий
Старые глинистые почвы теплицы были замененены на новый состав почвогрунтов по соотношению 1:3 соответственно перегной, конский навоз, просеянный грунт с добавлением 10% вермикомпоста. Тепличный грунт обработали марганцовкой. Условия опыта во всех группах было идентичным кроме органоминеральных добавок (йода). Теплицы поликарбонатные. Сухая жара днем +30-40°С. Почвы глинистые.
Подкормки огурца йодом начали с 8 июля 2018 г. Через 5 дней отмечены резкие колебания температуры окружающей среды: с 13 июля - +3-+5°С, на следующую ночь температура: 14 июля - -3-5°С, по ночам охранники отапливают печь в теплице. 15 июля - 2-ая обработка йодом - опрыскивание листьев. 16 июля - подкормка жидким ВК. 19 июля - начались заморозки -4°С.
Вермикомпост внесен в тепличный почвогрунт для устойчивости и улучшения плодородия ТПС (тепличной почвосмеси). Необходимо определить дозы безопасного и эффективного внесения йода на огурцы.
Выявление воздействия подкормок вермикомпостов совместно с йодом на продуктивность огурца оценено по биометрическим, агрохимическим и качественными показателями плодов огурца.
Данные экспериментов обработаны статистически в Excel.
Результаты и обсуждение. Верхоянский улус расположен на северо-востоке Республики Саха (Якутия) за Северным полярным кругом в бассейне реки Яна, относится к арктической группе районов. Средняя продолжительность безморозного периода - 74 дня, а на почвах - всего 20 дней. Средняя дата последнего весеннего заморозка 24 мая. Первого осеннего - 2 сентября. Постоянны летние заморозки в период плодоношения культурных растений - июне-июле. Из-за низких ночных положительных температур теплицы отапливаются весь сезон. Температурная зависимость Верхоянья на лето 2018 г. представлена в таблице 2.
Таблица 2 - Температурный режим окружающей среды Верхоянск (май-август)
Дни Май День/ночь Июнь День/ночь Июль День/ночь Август День/ночь
1 15/5 27/9 25/4
2 11/1 23/11 25/6
3 10/0 31/9 25/7
4 15/3 32/10 27/6
5 19/8 30/16 25/7
6 21/7 30/20 23/5
7 26/6 31/16 24/4
8 20/8 34/15 26/3
9 20/8 20/11 27/3
10 22/8 22/9 26/2
11 23/8 31/8 23/3
12 23/8 18/7 25/4
13 25/7 22/7 25/4
14 27/8 19/7 27/4
15 29/9 23/6 27/5
16 12/4 23/10 21/13
17 11/5 19/7 23/7
18 17/7 14/-1 28/6
19 25/10 27/-2 16/5
20 27/11 26/6 19/4
21 27/12 16/3 20/6
22 28/11 15/0 23/5
23 30/12 10/5 22/4
24 30/12 15/5 11/-9
25 31/12 13/6 12/2
26 16/9 14/5 18/0
27 16/5 20/9 18/4 22/-1
28 20/4 24/11 22/7 21/0
29 13/1 23/9 23/5 23/3
30 11/0 25/10 23/3 22/1
31 13/5 - 23/4 24/1
Холодный арктический воздух свободно проникает в район и образовывает резко континентальный климат. Является одним из самых холодных районов Якутии. Средняя температура зимних месяцев составляет -45-55°С, продолжительность холодного периода 250 дней. Переход среднесуточных температур воздуха через 10°С происходит в последних числах мая, заканчивается осенью в конце августа в первых числах сентября, т.о. продолжается 90-97 дней. Сумма эффективных температур составляет 1400-1500°.
Мощность многолетних грунтов составляет 300-500 м, глубина сезонного протаивания колеблется 0,3 до 2,5 м. Широкое распространение подземных жильных льдов междуречья приводит к деформации почвогрунтов (просадки, бугры пучения и т.д.).
Глинистые почвы теплиц были заменены новым составом, с применением вермикомпоста. Биогумус производится на вермучастке агрошколы. Агрохимические характеристики вермикомпоста на основе конского навоза представлены в таблице 3.
Таблица 3 - Агрохимические показатели вермикомпоста на основе конского навоза
Показатели Навоз якутской лошади Вермикомпост на основе навоза якутской лошади
Влажность, % 50-60 50
РН 6-7,3 7,7
Содержание в сухом веществе:
Азот общий, % 2,3 1,6
Азот аммиачный, % 0,46-0,47 0,06-0,12
Азот нитратный, % 0,04 0,18-0,36
Фосфор общий (Р2О5), % 0,5-0,5 0,23-0,45
Калий общий (К2О), % 0,92-0,95 1,8
Органическое вещество, % 45 35
Отношение С^ 10 11
мг / кг 13 10
Cd, мг/кг 1,5 0,1
Pb, мг/кг 2,9 1,0
N мг/кг 0,9
Zn, мг / кг 68,7 10,5
Агрохимическая характеристика почвы после внесения вермикомпоста улучшилась, и появилось возможность получения достаточного урожая в северных условиях.
Показатели агрохимических анализов почвы приведены в таблице 4.
Таблица 4 - Агрохимические характеристики почвогрунтов (п=3)
Показатели Группы
Опытная 1 Опытная 2 Опытная 3 Опытная 4 Опытная 5
Анализ химических веществ в почвы от 26.07.2018 г.
Азот общий, % 0,39±0,03 1,03±0,04 1,04±0,01 1,03±0,01 1,10±0,01
Фосфор, мг/кг 224,26±10,09 547,33±23,71 522,35±2,13 534,86±5,64 554,84±7,61
Калий, мг/кг 274,03±4,65 265,17±6,67 249,11 ±8,67 258,02±3,43 249,92±1,08
Содержание органических веществ в почвогрунте
Гумус, % (ОВ) 2,39±0,08 5,65±0,19 5,79±0,10 5,58±0,03 5,93±0,03
Щелочность, мг/100 г 0,53±0,00 0,65±0,00 0,67±0,01 0,66±0,00 0,67±0,00
Хлориды мг/100 г 0,47±0,01 0,72±0,01 0,79±0,02 0,75±0,01 0,78±0,01
рН солевое 7,99±0,04 7,57±0,09 7,44±0,09 7,59±0,01 7,47±0,05
Известно, что растение не будет плодоносить, пока не наберет достаточное количество биомассы. В условиях Верхоянья в фазу плодоношения - в июле площадь фотосинтетического аппарата составило порядка 12000-18000 см2, а высота растения доходила до 3 м. Увеличение дозы йода до 10 капель на 10 л жидкого вермикомпоста увеличило площадь листа на 24,4% по сравнению с дозой 5 капель на 10 л, но дальнейшее увеличение дозы йода до 20 капель на 10 л уменьшило фотосинтетический аппарат на 4,4%. Увеличение биомассы растения без достаточной отдачи плодов привело к «пустоцветам».
Высота растения так же максимальна при внесении йода дозой 10 капель на 10 л жидкого вермикомпоста - 297,1 см дальнейшее увеличение дозы йода снизило высоту роста растения до 245,6 см при максимальной дозе внесения препарата.
Внесение подкормок также повлияло на биометрические показатели огурца, данные представлены в таблице 5.
Таблица 5 - Влияния подкормок на биометрические показатели огурца (21.07.2018 г.), см_
Группы Показатели 1-е растение 2-е растение 3-е растение В среднем на 1-м растении
Опытная 1 Сумма площади листа 15511 12115 12944 13523,33
Высота растения 242,7 227,3 246,7 238,90
Опытная 2 Сумма площади листа 16564 11684 14200 14149,33
Высота растения 272,6 301,7 308,3 294,20
Опытная 3 Сумма площади листа 18137 18100 16564 17600,33
Высота растения 238,7 336,7 316,0 297,13
Опытная 4 Сумма площади листа 13969 13700 12900 13523,00
Высота растения 290,0 254,0 282,0 275,33
Опытная 5 Сумма площади листа 15630 15400 15260 15430,00
Высота растения 287,0 190,0 260,0 245,67
В рассадный период полив осуществлялся через день в зависимости от размера ростка. В возрасте 20 суток с 3-4-мя настоящими листами рассады были посажены на постоянное место в теплице.
Из-за сильной жары в поликарбонатной теплице в дневное время грунт сильно высушивается, поэтому поливы проводились каждый день, а ночные низкие температуры в мае-июне компенсировались постоянной топкой теплиц. В июле, в фазе плодоношения, огурцы поливались через день нормой 5 л/м2.
За время вегетации 3 раза поливали жидким вермикомпостом с растворенным в нем йодом, начиная с 8 июля, с перерывом в 2 недели. Это помогло растениям выдержать сильные перепады дневных и ночных температур и не заболевать грибными болезнями и фитофторозом. Плодошение продолжилось до 4 сентября.
Включение вермикомпостов и йода повлияло на урожайность огурцов (табл. 6).
Таблица 6 - Влияние йода на урожайность огурцов в условиях Верхоянского улуса, кг/м2_
Группы Повторности, кг/м2 В среднем по варианту Всего по варианту, кг Валовый сбор, кг
I II III
Опытная 1 4,6 4,2 4,3 4,4 13,1 39,6
Опытная 2 7,5 7,2 6,8 7,2 21,5 75,0
Опытная 3 6,7 7,0 6,4 6,7 20,1 64,3
Опытная 4 7,2 6,3 6,5 6,6 20,0 55,9
Опытная 5 5,0 4,8 4,8 4,9 14,6 47,4
Примечание. Нср 05 = 1,1.
Максимальный урожай получен при внесении йода дозой 5 капель на 10 л жидкого вермикомпоста - 7,2 кг/м2. Дальнейшее увеличение дозы йода приводит к угнетенности растения и снижению урожайности огурцов. Йод действует как антисептик и при увеличении дозы погибают микроорганизмы вермикомпоста. Минимальный урожай получен при максимальной дозе внесения йода в 30 капель на 10 л жидкости. Контрольный вариант без внесения йода дал такой же низкий урожай. Необходимо заметить, что все растения независимо от дозы йода были здоровы и прекрасно плодоносили весь вегетационный срок. В этом существенную помощь оказал правильное соотношение тепличной почвосмеси с вермикомпостом. Без применения вермикомпоста урожай в прошлые годы составлял - 2-3 кг/м2.
Количество йода в огурцах не превышает предельных концентраций. Максимальное значение йода в плодах накопилось при внесении 20 капель на 10 л жидкого вермикомпоста, с урожаем - 6,6 кг/м2.
Качество выращенных плодов отвечает всем нормам. Йод содействует накоплению витамина С в плодах. Количество витамина С в огурцах приведено в таблице 7.
Таблица 7 - Влияние подкормок жидким вермикомпостом и йодом на качество огурца (п=3)_
Показатели Группы
Опытная 1 Опытная 2 Опытная 3 Опытная 4 Опытная 5
Содержание витамина С, кальция и фосфора в плодах огурца
Сред нее значение 100 мг/кг
Витамин С, мг/кг 105,65 ±1,93 105,35 ±1,38 106,62 ±1,05 108,88 ±2,09 108,04 ±1,67
ПДК 230 мг/кг
Кальций, мг/кг 232,91 ±1,21 232,72 ±0,86 233,58 ±0,63 234,93 ±1,31 234,40 ±1,05
ПДК 420 мг/кг
Фосфор, мг/кг 425,42 ±2,35 425,05 ±1,68 426,61 ±1,29 429,36 ±2,55 428,33 ±2,04
Химический состав огурца
Белки, мг/100 г 862,14 ±24,72 858,20 ±17,69 874,54 ±13,48 903,50 ±26,77 892,66 ±21,40
Жиры, мг/100 г 102,59 ±1,16 102,41 ±0,83 103,17 ±0,63 104,53 ±1,25 104,02 ±1,00
Углеводы, мг/100 г 2529,72 ±11,69 2527,86 ±8,37 2535,59 ±6,38 2549,29 ±12,66 2544,16 ±10,13
Зола, мг/100 г 508,35 ±3,25 507,84 ±2,33 509,99 ±1,78 513,80 ±3,52 512,38 ±2,82
С увеличением дозы внесения йода количество накопленного витамина С увеличилось: при 5 каплях на 10 л жидкого вермикомпоста с 105,35, а при внесении 30 капель на 10 л до 108,88 мг/кг. Химический анализ показал увеличение в составе огурца кальция, фосфора до 10 капель, но дальнейшее повышение йода снижает показатели белков, жиров, углеводов и зольных веществ. Внесение подкормки повлияло на содержание йода в плодах огурца (табл. 8).
Таблица 8 - Содержание йода в плодах огурца, мкг/кг
Группы Повторы В среднем за вариант
I II III
Опытная 1 30,10 30,91 30,48 30,50
Опытная 2 30,58 31,75 30,93 31,07
Опытная 3 31,93 31,18 31,11 31,41
Опытная 4 31,92 31,09 32,09 31,97
Опытная 5 31,95 30,96 32,37 31,06
Необходимо отметить, что включение йода в жидком вермикомпосте не снижает иммунитет растения, повышает продуктивность и устойчивость к резким перепадам температур.
Выводы. Таким образом, настоящие исследования показали перспективность использования комбинации йода и жидкого вермикомпоста на урожайность огурца в условиях защищенного грунта. Рекомендуемая доза внесения йода при выращивании огурцов составляет 5 капель на 10 л вермикомпоста в виде подкормки.
БИБЛИОГРАФИЯ
1. Волошин Е.И. Применение удобрений и урожайность сельскохозяйственных культур в Красноярском крае // Вестник Красноярского государственного аграрного университета. 2016. № 8 (119). С. 150-157.
2. Содержание йода в волосах как показатель йодного статуса организма / А.Л. Горбачев, М.Г. Скальная, М.В. Велданова, А.Р. Грабеклис, A.B. Скальный // Микроэлементы в медицине. 2007. Т. 8. № 1. С. 17-19.
3. Нимбуев Ш.Г. Влияние различных доз и сочетаний органических и минеральных удобрений на урожайность и качество озимой пшеницы при выращивании на обыкновенном черноземе Северного Кавказа: дис. ... канд. с.-х. наук. Москва, 2000. 176 с.
4. Степанова Д.И., Ефимова Е.В., Григорьев М.Ф. О переработке органосодержащих отходов // Управление экономическими системами: электронный научный журнал. 2017. № 5 (99). С. 11.
5. Степанова Д.И., Григорьев М.Ф. Производство и применение биогумуса в Якутии: монография. Якутск, 2017. 116 с.
6. Степанова Д.И., Григорьев М.Ф., Мерзлая Г.Е. Применение вермиудобрений в условиях защищенного грунта Центральной Якутии // Перспективы использования инновационных форм удобрений, средств защиты и регуляторов роста растений в агротехнологиях сельскохозяйственных культур: материалы научно-практической конференции. Анапа, 2016. С. 136-137.
7. Удобрения и подкормки для огурцов, в том числе обработка зеленкой и йодом, калийные и другие смеси в домашних условиях // URL: https://azalia56.ru/uhod/udobreniya-i-podkormki-dlya-ogurtsov-v-tom-chisle-obrabotka-zelenkoj-i-jodom-kalijnye-i-drugie-smesi-v-domashnih-usloviyah.html (дата обращения 04.03.2019).
