Малообъемная и тонкослойная панопоника в интенсивной светокультуре огурца: основы и результаты применения

Актуальность. Создание и широкое внедрение наукоёмких автоматизированных фитотехкомплексов на основе инновационных технологий выращивания растений в интенсивной светокультуре, включающих разработку корнеобитаемых сред нового поколения, малообъёмных и тонкослойных аналогов почвы и систем обеспечения растений водой и элементами минерального питания – один из перспективных путей решения проблемы круглогодичного обеспечения населения овощной продукцией.

Цель работы. Оценка влияния условий корнеобитаемой среды на продукционный процесс растений огурца в интенсивной светокультуре.

Методы. Исследования проводили в регулируемых условиях интенсивной светокультуры при выращивании гибрида огурца Тристан F1 на малообъёмных и тонкослойных аналогах почвы с подачей питательного раствора к корням растений по щелевому капилляру и методом капельного полива в вегетационных светоустановках, разработанных в ФГБНУ АФИ.

Результаты. Оценка влияния условий корнеобитаемой среды – малообъёмного аналога почвы на основе верхового торфа – агрофита и тонкослойного аналога почвы на основе суспензии из глины с подачей питательного раствора по щелевому капилляру, на продукционный процесс растений огурца показала, что по сравнению с контролем – малообъёмным аналогом почвы – агрофитом с подачей питательного раствора методом капельного полива, наблюдается ускорение развития гибрида огурца Тристан F1 в виде положительной тенденции и достоверных значений; а также значимое увеличение числа плодов на 38-43%, массы плодов на 52-53% с растения; увеличение накопления сырой на 38-40% и сухой массы на 27- 32% листьями огурца; увеличение площади листовой поверхности на 38-40%, обводнённости листьев на 7,3-9,6%; достоверное или в виде положительной тенденции увеличение содержания в плодах огурца кальция – на 18-29%, магния – на 20-29%, железа – на 5-16%, витамина С – на 17-23%, при этом содержание тяжёлых металлов и нитратов не превышало ПДК во всех вариантах. Методы выращивания растений на малообъёмных и тонкослойных аналогах с поступлением питательного раствора к корням по щелевому капилляру могут быть рекомендованы для любых культивационных сооружений в условиях интенсивной светокультуры.

1. Панова Г.Г., Удалова О.Р., Канаш Е.В., Галушко А.С., Кочетов А.А., Прияткин Н.С., Архипов М.В., Черноусов И.Н. Основы физического моделирования идеальных агроэкосистем. Журнал технической физики. 2020;90(10):1633-1639.

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

3. Удалова О.Р., Аникина Л.М., Хомяков Ю.В., Вертебный В.В., Дубовицкая В.И., Панова Г.Г. Влияние тонкослойных аналогов почвы на продукционный процесс растений салата в интенсивной светокультуре. Овощи России. 2021;(1):33-38. https://doi.org/10.18619/2072-9146-2021-1-33-38.

4. Ермаков Е.И. Принцип культивирования растений на пористой тонкослойной корнеобитаемой среде и его реализация в ризотронах первого поколения. Избранные труды. СПб: Изд-во ПИЯФ РАН, 2009.63-74 p.

5. Аникина Л.М., Мухоморов В.К. Удалова О.Р. Выращивание растений на тонкослойном аналоге почвы и исследование процессов водно-минерального обмена растений в онтогенезе. Агрофизика. 2014;16(4):11-26.

6. Удалова О.Р., Панова Г.Г., Аникина Л.М. Влияние состава торфобрикетов на формирование рассады огурца в интенсивной светокультуре. Овощи России. 2018;(4):98-103. https://doi.org/10.18619/2072-9146-2018-4- 98-103.

7. Никитин С.Н. Фотосинтетическая деятельность растений в посевах и динамика ростовых процессов при применении биологических препаратов. Успехи современного естествознания. 2017;(1):33-38.

8. Ермаков Е.И. Регулируемая агроэкосистема в агрофизике и растениеводстве. Избранные труды. СПб: Изд-во ПИЯФ РАН, 2009.12-28 p.

9. Дубенок Н.Н., Майер А.В., Гуренко В.М., Бородычев С.В. Система комбинированного орошения и эффективность производства овощной продукции. Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: наука и высшее профессиональное образование. 2019;54(2):253-265. https://doi.org/10.32786/2071-9485-2019-02-31

10. Chen C., Xu F., Zhu J.-R., Wang R.-F., Xu Z.-H., Shu L.-Z., Xu W.-W. Nitrogen forms affect root growth, photosynthesis, and yield of tomato under alternate partial root-zone irrigation. J. PlantNutr. Soil Sci. 2016;179(1):104- 112. https://doi.org/10.1002/jpln.201500179.

11. Kromdijk J., Głowacka K., Leonelli L., Gabilly S.T., Iwai M., Niyogi K.K., Long S.P. Improving photosynthesis and crop productivity by accelerating recovery from photoprotection. Science. 2016;354(6314):857-861. https://doi.org/10.1126/science.aai8878.

12. Mukhomorov V.K., Anikina L.M. Evolutionary dynamics of intercoupling of the chemical elements in plants and primary soil-forming processes. TrendsJournalofSciencesResearch. 2014;1(1):1-11.

13. Ермохин Ю. И., Склярова М. А., Гоман Н.В. Поглощение солнечной энергии растениями при оптимальном сбалансированном минеральном питании. Проблемы агрохимии и экологии. 2016;(1):18-23.

14. Панова Г.Г., Черноусов И.Н., Удалова О.Р., Александров А.В., Карманов И.В., Аникина Л.М., Судаков В.Л., Якушев В.П. Научно-технические основы круглогодичного получения высоких урожаев качественной растительной продукции при искусственном освещении. Доклады Российской академии сельскохозяйственных наук. 2015;(4):17-21.