В условиях защищенного грунта необходимо ежегодное внесение органического вещества для восстановления тепличной почвосмеси [10]. Плодородие почв, тесно связанное с количеством гумуса, создается огромными материальными и экономическими затратами [9, 10]. Технология выращивания овощных культур требует регулярного обновления тепличной почвосмеси внесением перегноя, навоза, опада, и т.п. [7, 10]. Следует отметить, что природноклиматические условия Центральной Якутии не позволяют в полной мере воспользоваться внесенными удобрениями в неотапливаемых теплицах [2].
В неотапливаемых теплицах Центральной Якутии обычно недостаточно тепла для активации микробиоты почв, поэтому необходимо вносить уже готовый состав микроорганизмов, связующий все вещества в составе почвогрунта. Характерной особенностью влияния вермикомпостов на качество товарной продукции тепличных овощей является повышение содержания сухого вещества, витамина С и снижение нитратов. Наилучшие показатели качества плодов отмечены в варианте с дозой 100 г вермикомпоста. В них содержалось сухого вещества – 3,8 %, витамина С – 19,3 мг %, нитратов – 106 мг/кг, т.е. полученная продукция соответствовала гигиеническим нормативам. Относясь к экологически безопасным удобрениям, вермикомпосты в то же время являются хорошим профилактическим средством, позволяющим существенно снизить заболеваемость растений. Учет поражения огурца грибными болезнями в период массового плодоношения показал, что применение возрастающих доз вермикомпоста снижало средний балл поражения растений корневыми гнилями с 0,15 на контроле до 0,06 по дозе 100 г, аскохитозом – с 0,35 до 0,18, плодов огурца оливковой пятнистостью – с 0,52 до 0,2. Положительное влияние вермикомпоста на снижение заболеваемости растений проявлялось в течение всего периода вегетации. В вермикомпостах по сравнению с исходным сырьем возрастает минеральная часть при снижении общего количества органической составляющей (табл. 1) [12].
Вермикомпост при этом содержал 42,0•106 КОЕ/г [12]. Микробиологические исследования приведены в табл. 2.
В контрольном варианте без удобрения преобладали грибы на среде Чапека – 1,64 млн. При внесении вермикомпоста на основе навоза КРС количество микроорганизмов доходило до 1,6•106 КОЕ/г (76,2 %). При внесении в тепличную почвосмесь вермикомпоста из птичьего помета грибное сообщество насчитывало 3,2 млн КОЕ/г., что составляет 59,3 % от общего количества микроорганизмов. Внесение биопрепарата «Байкал ЭМ-1» повысило число микроорганизмов на среде МПА – 2,5•106 КОЕ/г (55,5 %), в среде Чапека – 2•106 КОЕ/г (44,5 %) [12].
Таблица 1
Химический состав органических удобрений
Показатели |
Навоз крупного рогатого скота |
Вермикомпост на основе навоза КРС |
Влажность |
67–82 |
54 |
рН |
6,9 |
7,0 |
Содержание в сухом веществе: |
||
Азот общий, % |
1,5 |
2,0 |
Азот аммонийный, % |
– |
0,6–1,3 |
Азот нитратный, % |
– |
0,1–1,0 |
Фосфор общий (Р2О5), % |
0,5–1,1 |
0,6–1,5 |
Калий общий (К2О), % |
0,5–2,9 |
0,6–1,3 |
Органическое вещество, % |
48 |
34 |
Отношение С:N |
16 |
9 |
Cu, мг/кг |
4 |
3 |
Cd, мг/кг |
0,8 |
0,3 |
Pb, мг/кг |
2,6 |
1,5 |
Ni, мг/кг |
14 |
|
Zn, мг/кг |
126 |
32 |
Таблица 2
Влияние вермикомпостов на микробиологическую активность ТПС
Варианты опыта |
Количество микроорганизмов, КОЕ/г |
Общее количество, микроорганизмов, КОЕ/г |
||
МПА |
Чапека |
в опытах |
при полной репродукции, КОЕ/г |
|
Контроль |
0,65 |
0,45 |
2,1 |
44,1•106 |
ТПС + ВК из навоза КРС 100 г/раст. |
1,60 |
1,64 |
2,3 |
48,3•106 |
ТПС + ВК из помета 100 г/раст. |
2,2 |
3,2 |
5,4 |
113,4•106 |
Биопрепарат |
2,5 |
2,0 |
4,5 |
94,5•106 |
Свежий навоз нельзя вносить в почву без подготовки, поэтому органические удобрения необходимо компостировать [7, 9]. Навоз животных и бытовые отходы перерабатывают с помощью дождевых червей и получают органическое удобрение – биогумус, состоящий из живых организмов – более 2000 видов бактерий, грибов и т.п. микроорганизмов [5, 6]. Витамины, антибиотики и ферменты, входящие в состав биогумуса стимулируют рост и развитие растений. Установлено, что гуминовые кислоты в 10–6 и 10–82 мл раствора активизируют развитие корневой системы, стимулируют корневое питание [4].
В условиях Якутии в начале вегетации (июнь) в неотапливаемых теплицах питательные вещества недоступны растению, что приводит к недополучению урожая [12]. Чтобы ускорить процесс плодообразования, необходимо обработать растения и почвосмесь готовыми микроорганизмами, в виде биопрепарата «Байкал ЭМ» или жидким «Вермичаем» и т.п. [1, 3]. В условиях холодных почв Якутии внесенный биогумус активизирует микробиологический процесс и приводит к получению стабильного урожая.
Целью нашего исследования является определение оптимальной нормы внесения биоудобрений при выращивании огурца в условиях защищенного грунта в Центральной Якутии.
При этом решались следующие задачи:
– определение эффективности применения вермикомпоста из навоза КРС;
– жидкого вермикомпоста из навоза КРС («Вермичая»);
– удобрения из птичьего помета;
– применения биопрепарата «Байкал ЭМ 1»;
– биопрепарата «Байкал ЭМ 1» + свежего навоза КРС.
Материалы и методы исследований
Исследования были проведены на базе учхоза Карапатцы Октемского филиала ФГБОУ ВО «Якутская ГСХА», анализы почвы и плодов были исследованы в лаборатории массового анализа в ФГБНУ «Якутский научно-исследовательский институт сельского хозяйства». Для опытов применения эффективности местных удобрений при выращивании огурцов использован районированный сорт «Апрельский». Посев рассады огурцов был проведен 5–6 мая, первые всходы появились 7 мая, первый настоящий лист 13 мая. При подготовке рассадной почвосмеси норма вермикомпоста составлена из расчета 50 г/кг грунта. Посадка на постоянное место в теплице проведена 17 июня, плодоношение наступило 5 июля, через 56 суток после посадки. Результаты опыта представлены в табл. 3.
Результаты исследований и их обсуждение
По анализу тепличного почвогрунта показатели органического вещества высокие, что свидетельствует о достаточном плодородии изучаемых почв.
Максимальное количество органического вещества образовалось при применении жидких вермикомпостов (подкормки «Вермичаем») – 5,6 % органического вещества в тепличной почвосмеси (ТПС) и соответственно способствующей получению высокого урожая. При внесении биогумуса в рассадном периоде показатель ОВ составляет 5,3 %. Минимальное количество органического вещества отмечено при внесении вермикомпоста на основе птичьего помета 200 г/лунку – 4,9 %.
Таблица 3
Влияние вермикомпоста на минеральный состав тепличной почвосмеси
№ п/п |
Удобрения |
ОВ, % |
Общий азот, % |
Р2О5, мг/кг |
К2О, мг/кг |
1. |
Контроль без ВК |
5,1 |
0,37 |
689,8 |
524,3 |
2. |
50 г/лунку ВК КРС |
5,3 |
0,41 |
651,6 |
495,4 |
3. |
100 г/лунку |
5,0 |
0,41 |
589,5 |
453,3 |
4. |
150 г/лунку |
5,2 |
0,41 |
599,1 |
453,5 |
5. |
200 г/лунку |
5,1 |
0,4 |
547,9 |
439,2 |
6. |
100 г/лунку ВК птичьего помета |
5,2 |
0,41 |
577,8 |
466,7 |
7. |
200 г/лунку ВК птичьего помета |
4,9 |
0,43 |
591,2 |
458,3 |
8. |
100 мл Байкал + навоз КРС |
5,2 |
0,42 |
603,3 |
461,5 |
9. |
100 мл Байкал |
5,0 |
0,39 |
641,7 |
488,0 |
10. |
Вермичай |
5,6 |
0,38 |
566,1 |
446,6 |
Примечание. ВК КРС – Вермикомст на основе навоза крупного рогатого скота.
Таблица 4
Влияние вермикомпостов на урожайность огурца сорта «Апрельский» в условиях неотапливаемой теплицы Центральной Якутии, кг/м2
№ п/п |
Удобрения |
Вес одного огурца, г |
Урожайность, кг/м2 |
1. |
Контроль без ВК |
210 |
4,6 |
2. |
50 г/лунку ВК КРС |
250 |
6,0 |
3. |
100 г/лунку |
262 |
6,4 |
4. |
150 г/лунку |
300 |
7,5 |
5. |
200 г/лунку |
271 |
5,7 |
6. |
100 г/лунку ВК птичьего помета |
255 |
6,8 |
7. |
200 г/лунку |
263 |
6,4 |
8. |
100 мл Байкал + навоз КРС |
275 |
6,6 |
9. |
100 мл Байкал |
256 |
6,9 |
10. |
Вермичай |
260 |
7,2 |
Примечание: Нср5 % = 0,72.
Содержание азота при внесении биогумуса увеличилось по сравнению с контролем, но при всех нормах внесения фактически находится на одном уровне – 0,41 %. Увеличение нормы внесения вермикомпоста снижает уровень фосфора и калия; это доказывает успешное усвоение растениями. Низкая урожайность соответствует при самых высоких показателях NPK (в контроле), так как питательные вещества в начале вегетации не доступны растению. Внесение биогумуса активизирует микробиологическую активность почвогрунтов, и питательные вещества становятся более доступными растениям.
Результаты исследований влияния вермикомпостов на урожайность огурца сорта «Апрельский» в условиях неотапливаемой теплицы Центральной Якутии показали, что максимальный урожай обеспечивает внесение вермикомпоста на основе навоза крупного рогатого скота 150 г/лунку – 7,5 кг/м2, что превышало контроль на 4,6 кг/м2 или 63 % (табл. 4). При этом вес одного огурца составил 300 г (рис. 1).
Рис. 1. Огурцы сорта «Апрельский»
В период интенсивного плодообразования в июле – августе растениям необходимо бoльшее количество питательных веществ, поэтому необходимы подкормки вермикомпостом в течение всей вегетации растения. Следует отметить, что увеличение нормы внесения вермикомпоста не приводит к увеличению урожайности огурцов. Поэтому производству рекомендуется норма внесения вермикомпоста в 100–200 г/лунку при любом субстрате. Во время плодообразования необходимо несколько раз мульчировать почву дополнительным количеством вермикомпоста (подкормка в июле – августе) или поливать жидким «Вермичаем». В течение вегетационного периода огурцы необходимо подкармливать мульчированием вермикомпостом дробно до 500–700 г/растение за весь вегетационный период или поливать в жидком виде «Вермичаем» по рецепту Н.Ф. Ганжара – 300 г вермикомпоста настоять на ведре воды сутки и поливать по 1 л на растение [3]. Биопрепарат «Байкал ЭМ-1» нужно вносить в хорошо унавоженную землю. Рекомендуемая норма внесения вермикомпоста на основе птичьего помета – 100 г/растение. Увеличение нормы внесения вермикомпоста приводит к снижению урожайности огурца (рис. 2).
Рис. 2. Плодоношение огурца в июле
Заключение
В результате применения вермикомпостов при выращивании огурцов в условиях неотапливаемой теплицы Центральной Якутии, лучший результат показывает норма внесения 150 г/лунку ВК КРС, что повышает урожайность огурцов на 63 % по сравнению с контролем. Для активации микробиологических процессов тепличной почвосмеси необходимы подкормки жидким вермиудобрением.
Полученные данные исследований подтверждают эффективность применения вермикомпостов в неотапливаемых теплицах Якутии и обеспечивают получение урожая огурцов до 7,5 кг/м2.