Влияние тонкослойных аналогов почвы на продукционный процесс растений салата в интенсивной светокультуре

Актуальность. Решение задачи круглогодичного обеспечения населения нашей страны высококачественной растительной продукцией возможно при создании наукоемких автоматизированных фитотехкомплексов на основе инновационных, ресурсосберегающих технологий выращивания растений в условиях искусственного климата, включающих разработку корнеобитаемых сред нового поколения – тонкослойных аналогов почвы.

Материалы и методы.Исследования проводили в регулируемых условиях интенсивной светокультуры, при выращивании растений салата сорта Тайфун на тонкослойных аналогах почвы различного состава и малообъемном аналоге почвы «Агрофит», выбранного в качестве эталона сравнения, в вегетационных светоустановках, разработанных в ФГБНУ АФИ.

Результаты. Оценка влияния тонкослойных аналогов почвы на основе суспензий с кембрийской глиной и/или сапропелем в различных соотношениях на продукционный процесс растений салата по сравнению с контролем (гидрофильная ткань) показала положительную тенденцию увеличения высоты, числа листьев с растения; достоверный рост сырой массы на 25-35%, сухой массы – на 54-80%, сухого вещества – на 16-36%; увеличение площади листьев и фотосинтетического потенциала – на 20-36%, чистой продуктивности фотосинтеза – на 16-45%; достоверное или в виде положительной тенденции увеличение содержания калия – на 14-17%, кальция – на 27-35%, цинка – на 29-53% и дисахаров – на 28-68%. По сравнению с малообъемным аналогом почвы на основе верхового торфа низкой степени разложения «Агрофит» (эталон) установлено увеличение в виде выраженной положительной тенденции показателей: высоты и числа листьев. продуктивности, содержания сухого вещества; чистой продуктивности фотосинтеза, достоверное или в виде положительной тенденции увеличение площади листьев, фотосинтетического потенциала – на 20-30%; увеличение содержания минеральных элементов. Определены возможные причины более низкой продуктивности растений салата в контроле, связанные с увеличением поступления воды в ткани листьев на фоне отсутствия дополнительного минерального и/или органического питания. Содержание тяжелых металлов и нитратов не превышало ПДК во всех вариантах. Все тонкослойные аналоги почвы с нанесением суспензий различного состава могут быть рекомендованы для выращивания салата в любых культивационных сооружениях в условиях интенсивной светокультуры.

1. Panova G.G., Chernousov I.N., Udalova O.R., Alexandrov A.V., Karmanov I.V., Anikina L.M., Sudakov V.L., Yakushev V.P. Scientific and technical basis year-round obtaining high yields of quality plant products under artificial light. Reports of the Academy of Agricultural Sciences. 2015;(4):17-21.

2. Kozai, T., Niu, G., Takagaki, M. (ed.). Plant factory: an indoor vertical farming system for efficient quality food production. Academic press, 2019. 489 р.

3. Al-Kodmany Kh. The Vertical Farm: A Review of Developments and Implications for the Vertical City. Buildings. 2018;(8):24.

4. Черноусов И.Н., Панова Г.Г., Удалова О.Р., Александров А.В Патент РФ на полезную модель № 189309 «Фитотехкомплекс для выращивания растений». 2019. Бюл. №15.

5. Ермаков Е.И. Методология панопоники как основы защищенного грунта ноосферного уровня. Аграрная наука. 2001;(2):46-49.

6. Sposito G. The Chemistry of Soils. New York: Oxford University Press, 2008. 342 p.

7. Новикова Ю.А. Корсаков В.Г. Влияние условий модификации на структуру и функциональный состав поверхности кембрийской глины. Журнал прикладной химии. 2003;76(4):556-560.

8. Аникина Л.М. Мухоморов В.К., Удалова О.Р. Выращивание растений томата на тонкослойном аналоге почвы и исследование колебательных процессов водноминерального обмена растений в онтогенезе. Агрофизика. 2014;4(16):11-27.

9. Ермаков Е.И., Желтов Ю.И., Мильто Н.Е., Кучеров В.И. Почвогрунт для выращивания растений «Агрофит». Патент №2081555 РФ. БИ №17. 1997.

10. Чесноков В.А., Базырина Е.Н., Бушуева Т.М Выращивание растений без почвы Изд. ЛГУ, 1960. 170 с.

11. Ермаков А.И. Методы биохимического исследования растений. Л. Агропромиздат 1987. 429 с.

12. Третьяков Н.Н. Практикум по физиологии растений. М., Агропромиздат, 1990. 271 с

13. Ничипорович А.А. Фотосинтез и продуктивный процесс. М: Наука, 1988. 276 с.

14. Гигиенические требования к безопасности и пищевой ценности пищевых продуктов. СанПиН 2.3.2.1078-01", 06.11.2001.

15. Шлепетинский А.Ю., Федорова-Семенова Т.Е., Мельник Е.А. Сапропель – природный ресурс экологически чистого органического сырья. Журнал. Фундаментальные исследования. 2006;(10):80-80.

16. Суханова И.М., Яппаров И.А., Газизов Р.Р., Бикинина Л.М., Сидоров В.В., Нуртдинова Г.Х. Действие органо-минеральных суспензий и наносуспензий на структуру урожая и содержания зольных элементов. Вестник Пермского национально исследовательского политехнического университета. Химическая технология и биотехнология. 2018;(2):23-34.

17. Аникина Л.М., Удалова О.Р., Судаков В.Л., Шибанов Д.В., Эзерина О.В. Исследование влияния водорастворимого органического вещества на эффективность использования в регулируемых условиях почвоподобных сред нового типа. Овощеводство: сб. науч. трудов. НАН Беларуси; РУП «Институт овощеводства». Минск. 2008;(15):112-118.

18. Мокроносов А.Т. Онтогенетический аспект фотосинтеза. М.: Наука, 1981. 196 с.

19. Иванов Л.А., Иванова Л.А., Ронжина Д.А. Закономерности изменения удельной плотности листьев у растений Евразии вдоль градиента аридности. Доклады Академии наук. 2009;428(1):135-138.

20. Панова Г.Г., Шилова О.А., Николаев А.М., Коваленко А.С., Удалова О.Р., Аникина Л.М., Журавлева А.С., Хомяков Ю.В., Вертебный В.Е., Дубовицкая В. И. О влиянии наночастиц оксида железа на растения в вегетативный период развития. Агрофизика. 2019;(3):40-49.