Статья: Динамика роста и развития томата в зависимости от режима орошения и минерального питания при капельном поливе в пленочных теплицах

Важную роль в интенсификации накопления вегетативной массы растений томата играет пищевой режим почвы. Повышение дозы внесения удобрений с N₈₅P₆₀K₀ до N₂₃₀P₁₈₀K₂₇₀ стимулировало прирост сухого вещества в среднем на 20,4-35,2 кг/га в сутки, что обеспечило увеличение сухой биомассы в конце вегетации на 3,30-5,29 т/га или 38,5-46,9 %, из чего можно сделать вывод о том, что прирост массы сухого вещества томата, выращиваемого при капельном орошении в пленочных теплицах, находится в прямой зависимости от улучшения пищевого режима почвы.

Рост корневой системы и растения в целом были взаимозависимы. Чем мощнее формировалась корневая система, тем лучше росло все растение. Велика роль корней в повышении растворимости труднодоступных для растений питательных веществ, а также в выполнении опорной роли для наземных органов. Корневая система, накапливая органическое вещество, способствует возврату части питательных элементов в почву и улучшению водно-физических свойств почвы. Ряд ученых [7, 9, 10, 13] считают зону распространения корневой системы растений одними из исходных параметров для обоснования активного слоя почвы и расчета режима орошения.

Корневая система у растений томата хорошо разветвлена. Сеянцы этой культуры имеют стержневой корень, проникающий на глубину до 1 м и более, боковые корни простираются горизонтально в радиусе до 0,8-1,0 м. При капельном орошении главную роль играют его боковые и многочисленные придаточные корни, относительно менее длинные, чем стержневой, распространяющиеся больше горизонтально, чем в глубину. При этом у томата корни (как и стебли) отличаются более высокой регенерационной (восстановительной) способностью после повреждений, чем у других культур [13].

Решение одной из задач наших исследований сводилось к изучению закономерностей формирования общей массы корней томата и их послойное распределение в 0,5-м слое почвы.

Результаты наших исследований (таблица 6) показали, что увеличение массы корней согласуется с накоплением надземной вегетативной массы растений (таблица 4) и урожайностью плодов томата.

Таблица 6 - Послойное распределение сухой массы корней томата по вариантам опыта, в среднем за 2003-2005 гг.

Результаты полевых наблюдений показали, что водный режим почвы, определяющим образом воздействуя на надземную часть растений, аналогично воздействует на их подземную часть. Повышение предполивной влажности почвы от 70-70 до 80-80 % НВ способствует постепенному увеличению к концу вегетации массы сухих корней в слое 0-0,5 м в среднем за 2003-2005 годы (таблица 6) на 1,4-3,2 т/га. Эта закономерность очень хорошо просматривается в слое 0-0,2 м, сохраняется в слое 0-0,3 м и полностью изменяется на обратную в слое 0,3-0,5 м. Объясняется это тем, что при малых поливных нормах в условиях капельного полива и небольшой глубине промачивания основная масса корней располагается ближе к поверхности. Так, в варианте с высоким порогом влажности почвы 80-80 % НВ в слое 0-0,3 м сформировалось в среднем за 3 года наблюдений 89,39-94,49 % массы сухих корней. По мере снижения влагообеспеченности их содержание в этом слое уменьшилось до 78,80-84,87 % на варианте с наиболее жестким режимом увлажнения активного слоя почвы, допускающим снижение влажности до 70-70 % НВ.

Проведенные нами исследования также показали, что внесение минеральных удобрений способствовало развитию вегетативной массы и генеративных органов томата, оказывая значительное влияние на увеличение массы корней, сформированных к концу вегетации на всех вариантах опытов по режиму увлажнения почвы. Улучшение пищевого режима почв путем повышения доз вносимых минеральных удобрений от N₈₅P₆₀K₀ до N₁₆₀P₁₂₀K₁₀₀ сопровождалось увеличением корневой массы в слое 0-0,5 м на 0,44-1,52 т/га. Дальнейшее улучшение содержания питательных веществ в почве посредством внесения минеральных удобрений дозой N₂₃₀P₁₈₀K₂₇₀ способствует наращиванию корневой массы в активном слое почвы еще на 2,29-4,019 т/га.

Анализ опубликованных результатов исследований показывает, что к важнейшим факторам, определяющим урожайность томата, относятся плодородие почвы, метеорологические условия, биологические особенности культуры, водный и пищевой режимы почвы на орошаемых землях, выбранный способ полива [1, 4, 5, 7-10, 14-16].

Анализ полученных результатов свидетельствует о том, что улучшение водного режима почвы оказывает позитивное воздействие на урожайность томата. Минимальный выход конечной продукции получен на вариантах с наиболее жестким режимом орошения томата, т. е. при поддержании влажности почвы не ниже 70-70 % НВ, при этом урожайность в среднем за 2003-2005 годы изменялась в пределах от 76,4 до 109,5 т/га. С повышением предполивного порога влажности почвы до 80-70 и 70-80 % НВ продуктивность томата возрастает соответственно на 9,9-21,2 и 4,8-9,1 т/га или 13,0-21,5 и 6,2-10,2 %, достигая наибольших значений (91,3-140,9 т/га) на наиболее влагообеспеченных вариантах (80-80 % НВ). Следовательно, урожайность томата, выращиваемого при капельном орошении в пленочных теплицах, возрастала в вариантах с увеличением предполивной влажности с 70-70 до 80-80 % НВ.

Пищевой режим почвы, как видно из приведенных в таблице 7 данных, также оказывал положительное влияние на количество получаемой товарной продукции. Минимальная урожайность плодов томата была получена на вариантах с дозой внесения минеральных удобрений N₈₅P₆₀K₀ и в зависимости от принятого режима орошения в среднем за 2003-2005 годы изменялась в пределах 76,4-91,3 т/га. Увеличение содержания питательных веществ в почве за счет внесения повышенной дозы минеральных удобрений (N₁₆₀P₁₂₀K₁₀₀) по сравнению с вариантом внесения N₈₅P₆₀K₀ способствовало увеличению продуктивности томатов на 10,7-22,4 т/га или 14,0-24,5 %. При этом каждый килограмм действующего вещества удобрений внесенных сверх 145 кг/га д. в. (доза N₈₅P₆₀K₀) окупался получением 45,5-95,3 кг плодов томата.

Таблица 7 - Динамика продуктивности томата в годы наблюдений

Наибольший в среднем за три года опытов выход товарной продукции (109,5-140,9 т/га) формировался на вариантах с самой высокой дозой внесения минеральных удобрений N₂₃₀P₁₈₀K₂₇₀. На таком фоне минерального питания продуктивность томата повысилась на 33,1-49,6 т/га. Каждый килограмм действующего вещества удобрений, внесенных сверх 380 кг/га д. в. (при дозах N₁₆₀P₁₂₀K₁₀₀), на разных водных режимах почв способствовал получению 74,7-90,7 кг плодов томата.

Таким образом, исследования показали, что выход товарной продукции томата, выращиваемого с применением системы капельного орошения в пленочных теплицах, возрастал с улучшением пищевого режима почв благодаря увеличению дозы вносимых минеральных удобрений.

Исследованиями установлено, что урожайность плодов томата, возделываемого на фоне водного режима с допустимым снижением влажности активного слоя почвы до 80-70 % НВ в сочетании с внесением минеральных удобрений дозой N₈₅P₆₀K₀, в среднем за три года составила 86,3 т/га. Это было на 19,5 и 44,4 т/га или 22,6 и 51,5 % меньше по сравнению с вариантами, где доза минеральных удобрений повышалась соответственно до N₁₆₀P₁₂₀K₁₀₀ и N₂₃₀P₁₈₀K₂₇₀. Такая же закономерность наблюдалась и на других вариантах режима орошения. Это позволяет сделать вывод о том, что эффективность возделывания томата, оцениваемая по урожайности, при капельном орошении в пленочных теплицах возрастала с увеличением дозы внесения минеральных удобрений до N₂₃₀P₁₈₀K₂₇₀.

Полученные результаты экспериментальных исследований свидетельствуют о том, что внесение на светло-каштановых почвах удобрений дозой N₁₆₀P₁₂₀K₁₀₀ в сочетании с режимом орошения, обеспечивающим поддержание влажности не ниже 70-70 % НВ, позволяет получать урожайность плодов томата в среднем 87,1 т/га. Повышение влагообеспеченности на том же агрохимическом фоне за счет поднятия предполивных порогов влажности до 80-70 и 70-80 % НВ позволяет увеличить продуктивность томата соответственно на 18,7 и 8,9 т/га, а на самом влагообеспеченном водном режиме 80-80 % НВ - на 26,6 т/га. Такая же закономерность изменения урожайности наблюдалась и в вариантах с другими уровнями минерального питания. Следовательно, воздействие пищевого режима почвы на выход товарной продукции томата, возделываемого при капельном орошении в пленочных теплицах, значительно возрастает при повышении предполивной влажности почвы до 80-80 % НВ.

Выводы

1. Улучшение водного режима почвы оказывает позитивное воздействие на урожайность томата, выращиваемого с применением системы капельного орошения в пленочных теплицах. Минимальный выход конечной продукции получен на вариантах с наиболее жестким режимом орошения томата, т. е. при поддержании влажности почвы не ниже 70-70 % НВ. При этом урожайность в среднем за 2003-2005 годы изменялась в пределах от 76,4 до 109,5 т/га. С повышением предполивного порога влажности почвы до 80-70 и 70-80 % НВ продуктивность томата возрастает соответственно на 9,9-21,2 и 4,8-9,1 т/га или 13,0-21,5 и 6,2-10,2 %, достигая наибольших значений (91,3-140,9 т/га) на наиболее влагообеспеченных вариантах (80-80 % НВ).

2. Выход товарной продукции томата возрастал с улучшением пищевого режима почв благодаря увеличению дозы вносимых минеральных удобрений. Минимальная урожайность плодов томата была получена на вариантах с дозой внесения минеральных удобрений N₈₅P₆₀K₀ и в зависимости от принятого режима орошения изменялась в пределах 76,4-91,3 т/га. Увеличение содержания питательных веществ в почве за счет внесения повышенной дозы минеральных удобрений (N₁₆₀P₁₂₀K₁₀₀) способствовало увеличению продуктивности томатов на 10,7-22,4 т/га или 14,0-24,5 %. При этом каждый килограмм действующего вещества удобрений, внесенных сверх 145 кг/га д. в. (доза N₈₅P₆₀K₀), окупался получением 45,5-95,3 кг плодов томата. Наибольший в среднем за три года опытов выход товарной продукции (109,5-140,9 т/га) формировался на вариантах с самой высокой дозой внесения минеральных удобрений N₂₃₀P₁₈₀K₂₇₀ На таком фоне минерального питания продуктивность томата повысилась на 33,1-49,6 т/га, а каждый килограмм действующего вещества, внесенных сверх 380 кг/га д. в. удобрений (доза N₁₆₀P₁₂₀K₁₀₀), при разных режимах орошения способствовал получению 74,7-90,7 кг плодов томата.

3. При капельном орошении в пленочных теплицах в среднем за три года исследований наибольшая продуктивность томатов 140,9 т/га была получена на варианте, сочетающем уровень минерального питания N₂₃₀P₁₈₀K₂₇₀ и поддержание влажности почвы не ниже 80-80 % НВ.

4. Формирование планируемой урожайности томата характеризуется следующими показателями роста и развития растений: 80 т/га - среднесуточный прирост сухой биомассы 61,9-79,2 кг/га при высоте главного стебля 1,433-1,510 м; 110 т/га - среднесуточный прирост сухой биомассы 82,3-104,4 кг/га при высоте главного стебля 1,547-1,632 м; 140 т/га - среднесуточный прирост сухой биомассы 110,0-121,7 кг/га при высоте главного стебля 1,672-1,719 м.

Список использованных источников

1. Алиев, Д. А. Фотосинтетическая деятельность, минеральное питание и продуктивность растений / Д. А. Алиев. - Баку: Элм, 1974. - 344 с.

2. Алпатьев, А. В. Помидоры / А. В. Алпатьев. - М.: Колос, 1981. - 304 с.

3. Бексеев, Ш. Г. Выращивание ранних томатов / Ш. Г. Бексеев. - Л.: ВО «Агропромиздат» , 1989. - 272 с.

4. Гавриш, С. Ф. Томат: возделывание и переработка / С. Ф. Гавриш, С. Н. Галкина. - М.: Росагропромиздат, 1990. - 190 с.

5. Гуренко, В. М. Выращивание томатов при капельном орошении с использованием тоннельных укрытий: автореф. дис. ... канд. с.-х. наук: 06.01.02 / Гуренко Владимир Михайлович. - Волгоград, 2006. - 24 с.