Влияние водного и питательного режимов на продуктивность и качество плодов томата при капельном орошении в пленочных теплицах

АГРОНОМИЯ И ЛЕСНОЕ ХОЗЯЙСТВО

УДК 635.64.044:631.8:631.674.6

ВЛИЯНИЕ ВОДНОГО И ПИТАТЕЛЬНОГО РЕЖИМОВ НА ПРОДУКТИВНОСТЬ И КАЧЕСТВО ПЛОДОВ ТОМАТА ПРИ КАПЕЛЬНОМ ОРОШЕНИИ В ПЛЕНОЧНЫХ ТЕПЛИЦАХ

С.М. Григоров, доктор технических наук, профессор Е.Н. Еронова, кандидат сельскохозяйственных наук

Волгоградский государственный аграрный университет

В статье изложены материалы, посвященные влиянию режима орошения и минерального питания на продуктивность растений томата и качество его плодов при выращивании в пленочных теплицах на светло-каштановых почвах с применением системы капельного орошения.

Ключевые слова: томат, капельное орошение, пленочные теплицы,

продуктивность, качество плодов.

В основу рабочей гипотезы получения высоких уровней продуктивности томата в ранние сроки был положен учет биологических особенностей культуры, ее реакции на комплекс внешних факторов, определяющих формирование урожайности и качества плодов. Для решения поставленных задач исследования проводились по схеме двухфакторного полевого опыта, где в факторе А исследовалось влияние водного режима почвы, а в факторе В - влияние уровня минерального питания на продуктивность томата. Схемой опыта по водному режиму почвы (фактор А) были заложены следующие варианты поддержания предполивного порога влажности почвы в расчетном слое 0,5м: А1 - на уровне 80-70 % НВ: 80 % НВ - в период от высадки рассады до плодообразования и 70 % НВ - в период от плодообразования до полной спелости; А2 - на уровне 80-80 % НВ - в период от высадки рассады до полной спелости; А3 - на уровне 70-80 % НВ: 70 % НВ - в период от высадки рассады до плодообразования и 80 % НВ - в период от плодообразования до полной спелости; А4 - на уровне 70-70 % НВ - в период от высадки рассады до полной спелости. По пищевому режиму почвы (фактор В) было предусмотрено три варианта доз вносимых минеральных удобрений, рассчитанных на получение трех различных уровней урожайности плодов томата: В1 - внесение минеральных удобрений дозой ^5Р60К0, рассчитанной на формирование 80 т/га плодов томата; В2 - внесение минеральных удобрений дозой ^60Р120К100, рассчитанной на формирование 110 т/га плодов томата; В3 - внесение минеральных удобрений дозой ^з0Р180К270, рассчитанной на формирование 140 т/га плодов томата.

Исследования показали, что выход товарной продукции томатов повышается с улучшением водного режима почвы (табл. 1).

Таблица 1 - Изменение продуктивности томата в зависимости от условий увлажнения

Дозы минеральных удобрений, кг д.в./га щ Л « н *оЄ & « К Количество плодов на одном растении, шт. Масса плодов на одном растении, кг Масса одного плода, грамм

всего в том числе всего в том числе красного зеленого

красных зеленых красных зеленых

^5Рб0К) 80-70 23,8 22,0 1,9 3,33 3,23 0,10 147 54

80-80 25,3 22,3 2,9 3,60 3,42 0,18 153 61

70-80 24,1 21,4 2,7 3,18 3,04 0,14 142 51

70-70 23,1 21,4 1,7 2,94 2,86 0,08 133 46

^боРшКшо 80-70 29,8 26,2 3,6 4,17 3,96 0,20 151 57

80-80 32,0 27,3 4,7 4,56 4,26 0,31 156 65

70-80 28,5 24,3 4,2 3,82 3,59 0,23 148 53

70-70 26,7 23,9 2,8 3,39 3,26 0,13 136 48

^30РшК270 80-70 35,1 31,1 3,9 5,12 4,90 0,23 157 58

80-80 38,2 32,8 5,4 5,64 5,28 0,36 161 67

70-80 33,6 29,1 4,5 4,70 4,44 0,26 153 57

70-70 32,0 29,0 3,0 4,25 4,10 0,15 141 49

С повышением предполивного порога влажности активного слоя почвы от 70-70 до 80-80 % НВ общее количество плодов увеличилось в среднем за 2003-2005 годы на

2.1...6.1 шт., в числе которых на долю красных приходилось 1,2...3,8 шт., а зеленых -

1.2...2.4 шт. Масса плодов на одном растении возросла на 0,39.0,66 кг, в том числе красных - на 0,17.0,56 кг, а зеленых - на 0,10.0,21 кг. Масса одного красного плода увеличилась на 0,019.0,020 кг, а зеленого - на 0,015.0,018 кг. Все это способствовало тому, что прирост общей массы плодов в варианте с более высоким уровнем водообеспечения на 13,3.13,7 % превышал прирост их количества.

Анализ результатов исследований свидетельствует также о том, что выход товарной продукции томатов повышается с улучшением пищевого режима почвы (табл. 2). Подтверждается это тем, что с увеличением содержания питательных веществ в почве за счет увеличения доз внесения минеральных удобрений от ^5Р60К0 до ^30Р180К270 общее количество плодов на осредненном растении возросло в среднем на 8,9.12,9 шт., в том числе красных - на 7,6.10,5 шт., а зеленых - на 1,3...2,5 шт. Масса плодов в расчете на одно растение на более удобренном варианте повысилась на 1,32.2,04 кг, в том числе красных - на 1,24.1,86 кг, а зеленых - на 0,07.0,18. Красные плоды в этом варианте опыта были крупнее по массе на 0,008.0,010, а зеленые - на 0,003.0,006 кг. При этом прирост общей массы плодов на 6,1.. .6,6 % превышал прирост их количества.

Таблица 2 - Изменение продуктивности томата в зависимости от уровня минерального питания

Предполивная влажность % НВ Дозы минеральных удобрений, кг д.в./га Кол-во плодов на одном растении, шт. Масса плодов на одном растении, кг Масса одного плода, г

всего в том числе всего в том числе красного зеленого

красных зеленых красных зеленых

^5Рб0К) 23,8 22,0 1,9 3,33 3,23 0,10 147 54

80-70 ^б0РшКі00 29,8 26,2 3,6 4,17 3,96 0,20 151 57

^30РшК270 35,1 31,1 3,9 5,12 4,90 0,23 157 58

^5Рб0К) 25,3 22,3 2,9 3,60 3,42 0,18 153 61

80-80 ^б0РшКі00 32,0 27,3 4,7 4,56 4,26 0,31 156 65

^30РшК270 38,2 32,8 5,4 5,64 5,28 0,36 161 67

^5Рб0К) 24,1 21,4 2,7 3,18 3,04 0,14 142 51

70-80 ^б0РшКі00 28,5 24,3 4,2 3,82 3,59 0,23 148 53

^30РшК270 33,6 29,1 4,5 4,70 4,44 0,26 153 57

^5Рб0К) 23,1 21,4 1,7 2,94 2,86 0,08 133 46

70-70 ^б0РшКі00 26,7 23,9 2,8 3,39 3,26 0,13 136 48

^30РшК270 32,0 29,0 3,0 4,25 4,10 0,15 141 49

Изложенные показатели изменения индивидуальной продуктивности томатов способствовали тому, что наибольший выход товарной продукции формировался на варианте, сочетающем более благоприятный водный режим почвы, где влажность активного слоя не опускалась ниже 80-80 % НВ и вносилась самая высокая, рассчитанная на планируемую урожайность 140 т/га томатов доза внесения удобрений ^30Р180К270. Именно на этом варианте, в среднем за 2003-2005 годы в расчете на одно растение было получено наибольшее количество красных (32,8 шт.) и зеленых (5,4 шт.) плодов, наибольшая масса красных (5,28 кг) и зеленых (0,36 кг) плодов, а также наибольшая масса одного красного (0,161 кг) и зеленого (0,067 кг) плода томата.

Анализ продуктивности растений показал, что при урожайности 80 т/га (табл. 3) на одном осредненном растении в среднем за 2003-2005 годы формировалось 23,1.26,7 шт. плодов томатов. Общая масса красных плодов (при средней массе одного - 0,133.0,147 г) составляла 2,86.3,26 кг. Масса одного зеленого плода имела меньшую величину 0,046.0,054 кг, а их общая масса - 0,08.0,14 кг. Наибольшая масса красных плодов (3,26 кг) и значительное их количество (26,7 шт. на одном растении) были получены в варианте с режимом орошения 70-70 % НВ и повышенными дозами внесения минеральных удобрений ^6аР120К100.

При урожайности 110 т/га на одном растении образовывалось 26,2.29,1 шт. красных плодов томатов общей массой 3,96.4,44 кг (при массе одного плода 0,141.0,156 кг) и 3,0.4,7 шт. зеленых плодов массой 0,15.0,31 кг (при массе одного плода 0,049.0,0,065 кг). Наибольшая масса красных плодов (4,44 кг), их количество (29,1 шт.) и хорошие весовые параметры единицы товарной продукции (0,153 кг) были получены в варианте, сочетающем поддержание предполивного порога влажности почвы 70-80 % НВ и питательный режим почвы на самом высоком уровне ^30Р180К270.

Таблица 3 - Изменение продуктивности томата в зависимости от уровня урожайности

Урожайность томатов, т/га § ё К И н 2 £ н ° V Й л м с § и Дозы минеральных удобрений, кг д.в./га Количество плодов на одном растении, шт. Масса плодов на одном растении, кг Масса одного плода, грамм

планируемая фактическая всего в том числе всего в том числе красного зеленого

красных зеленых красных зеленых

80 86,3 80-70 ^5Рб0К) 23,8 22,0 1,9 3,33 3,23 0,10 147 54

81,2 70-80 ^5Рб0К) 24,1 21,4 2,7 3,18 3,04 0,14 142 51

76,4 70-70 ^5Рб0К) 23,1 21,4 1,7 2,94 2,86 0,08 133 46

87,1 70-70 ^60Р120К100 26,7 23,9 2,8 3,39 3,26 0,13 136 48

110 105,8 80-70 ^б0РтКю0 29,8 26,2 3,6 4,17 3,96 0,20 151 57

113,7 80-80 ^б0РтКю0 32,0 27,3 4,7 4,56 4,26 0,31 156 65

118,6 70-80 ^30РшК270 33,6 29,1 4,5 4,70 4,44 0,26 153 57

109,5 70-70 ^30РшК270 32,0 29,0 3,0 4,25 4,10 0,15 141 49

140 130,7 80-70 ^30РшК270 35,1 31,1 3,9 5,12 4,90 0,23 157 58

140,9 80-80 ^30РшК270 38,2 32,8 5,4 5,64 5,28 0,36 161 67

Поддержание влажности почвы по межфазным периодам не ниже 80-70 или 80-80 % НВ с одновременным внесением минеральных удобрений дозой ^з0РшК270 позволяют получать урожайность томатов близкую к 140 т/га. В 2003-2005 годы на этих вариантах с каждого осредненного растения было собрано 31,1.32,8 шт. красных и 3,2.5,4 шт. зеленых плодов. Общая масса красных плодов составила 4,90.5,28 кг, а зеленых -0,23.0,36 кг. При этом масса каждого красного плода составила в среднем 0,157.0,161 кг, а зеленого - 0,058.0,067 кг.

Высокое качество получаемой продукции является немаловажным условием возделывания любой сельскохозяйственной культуры. Особой ценностью плодов томата является то, что по химическому составу они характеризуются содержанием веществ, относящихся к добавочному питанию: витамины, органические кислоты, минеральные соли, так необходимые для лучшего обмена веществ, повышения аппетита и повышения работоспособности человека. В плодах распространенных сортов содержится 5.8 % сухого вещества, в том числе 2,5.4,2 % сахаров, 0,5.0,7 % золы, 0,3.0,9 % клетчатки, 0,6.. .1,1 % белка, 0,4.. .0,9 % органических кислот; 15.45 мг/100 г витамина С, около 0,2 % жиров и эфирных масел, 0,5.2,2 мг/100 г провитамина А (Р-каротин), 0,04.0,16 мг/100 г витамина В1 (тиамин), 0,05.0,06 мг/100 г витамина В2 (рибофлавин), 0,43.0,53 мг/100 г витамина РР (никотиновая кислота), 0,3 % ликопина, а также в небольших количествах витамины В9 (фолиевая кислота) и Н (биотин). Минеральных солей в плодах содержится (мг/100 г): 40 - натрия, 260.297 - калия, 10.15 - кальция, 12.20 - магния, 206.35 -фосфора. Для удовлетворения суточной потребности человека в витаминах достаточно употребить в пищу один плод томата среднего размера [1, 2].

Таблица 4 - Влияние режима орошения и минерального питания на химический состав плодов томата

Дозы минеральных удобрений, кг д.в./га Щ Л « Н *оЄ о к * & « К Химический состав томатов

О4 ^ О О « & & о ^ ° в <и и клетчатка, % сахар,% О4 ч О со ^ и х о к о 2 С Й |_ ю 2 г ё * нЦ к Й X

^5Рб0К) 80-70 6,75 0,55 4,2 0,56 18,3 63,9

80-80 6,35 0,66 3,7 0,59 16,9 49,3

70-80 6,41 0,62 3,8 0,58 17,2 51,7

70-70 6,83 0,52 4,3 0,55 18,6 68,8

^боРшКшо 80-70 6,49 0,60 3,9 0,59 18,9 78,1

80-80 6,07 0,71 3,4 0,62 17,3 61,4

70-80 6,14 0,65 3,6 0,61 17,7 64,2

70-70 6,58 0,56 4,0 0,57 19,3 83,5

^30РшК270 80-70 6,24 0,68 3,6 0,62 19,4 90,8

80-80 5,82 0,79 3,2 0,66 18,0 71,6

70-80 5,91 0,74 3,3 0,64 18,6 74,3

70-70 6,34 0,64 3,8 0,60 20,1 96,5

На содержание питательных веществ в плодах томата влияют почвенноклиматические и погодные условия, сортовые особенности, условия выращивания и другие условия. К наиболее действенным факторам, способствующим повышению качества урожая томата, относят орошение и удобрения [3, 4, 5, 6, 7, 8, 9].

Анализ полученных нами данных (табл. 4) показал, что в вариантах с предполивной влажностью почвы 70-70 % НВ содержание сухих веществ в плодах в среднем за 2003-2005 годы составляло 6,34.6,83 %, клетчатки - 0,52.0,64 %, золы -0,55.0,60 %, витамина С - 18,6.20,1 мг/100 г, нитратов - 68,8.96,5 мг/кг. Повышение нижнего порога влажности почвы до 80-70 и 80-80 % НВ способствовало повышению содержания клетчатки и золы на 0,03.0,04 и 0,14.0,15 % на фоне снижения общего содержания сухого вещества на 0,08.0,10 и 0,48.0,52 %, сахара - на 0,1.0,2 и 0,5.0,6 %, витамина С - на 0,3...0,5 и 1,7...1,9 мг/100 г. Содержание нитратов понизилось на

4,9.19,5 и 5,7.24,9 мг/кг. По всем вариантам опытов превышение нитратами ПДК (150 мг/кг) не отмечено.

Улучшение условий питания за счет внесения минеральных удобрений оказывало заметное влияние на динамику показателей химического состава плодов томата. С увеличением уровня обеспеченности почвы элементами минерального питания от ^5Р60К0 до ^з0Р180К270 содержание сухих веществ в плодах несколько снизилось - на 0,49.0,53 %, клетчатки - увеличилось на 0,12.0,13 %. Зольность повысилась на

0,05.0,07 %, содержание сахара и аскорбиновой кислоты - на 0,05.0,08 % и 1,1.1,5 мг/100 г. Содержание нитратов повысилось на 22,3.27,7 мг/кг.

Таким образом, улучшение водного и питательного режимов почвы не оказало отрицательного воздействия на изменение качества плодов томата.

№ 1 (29) 2013

Таблица 5 - Показатели качества плодов томата при разных уровнях урожайности

Урожайность, т/га Дозы внесения удобрений, кг д.в./га Предполивная Влажность,% НВ Химический состав томатов

сухое вещество, % клетчатка, % сахар, % % О4 ,а л О з г о о "Е; гм К я м 1 а т и в нитраты, мг/кг

плановая фактическая

86,3 N85P 60K0 80-70 6,75 0,55 4,2 0,56 18,3 63,9

80,8 N85P 60K0 70-80 6,41 0,62 3,8 0,58 17,2 51,7

80 76,4 N85P 60K0 70-70 6,83 0,52 4,3 0,55 18,6 68,8

87,2 N160P120K100 70-70 6,58 0,56 4,0 0,57 19,3 83,5

105,8 N160P120K100 80-70 6,49 0,60 3,9 0,59 18,9 78,1

1 1 П 113,7 N160P120K100 80-80 6,07 0,71 3,4 0,62 17,3 61,4

110 118,6 N230P180K270 70-80 5,91 0,74 3,3 0,64 18,6 74,3

109,5 N230P180K270 70-70 6,34 0,64 3,8 0,60 20,1 96,5

1 АГ\ 130,7 N230P180K270 80-70 6,24 0,68 3,6 0,62 19,4 90,8

140 140,9 N230P180K270 80-80 5,82 0,79 3,2 0,66 18,0 71,6

Проведенные нами исследования выявили связь между количественной и качественными характеристиками урожая томата (табл. 5). при урожайности 80 т/га в плодах томатов содержалось 6,41.6,75 % сухих веществ, 0,52.0,62 % клетчатки, 3,8...4,3 % сахара, 0,55..0,58 % золы, 17,2.19,3 мг/100 г витамина С и 51,7.83,5 мг/кг нитратов. Для урожайности 110 т/га томатов характерно содержание в плодах 5,91.6,49 % сухих веществ, 0,6.0,74 % клетчатки, 3,4.. .3,9 % сахара, 0,59..0,64 % золы, 17,3.20,1 мг/100г витамина С и

61,4.96,5 мг/кг нитратов. Содержание сухого вещества в количестве 5,82.6,24 %, клетчатки - 0,68.0,79 %, сахара - 3,2.. .3,6 %, золы - 0,62.0,66 %, аскорбиновой кислоты -

18,0.19,4 мг/100г и нитратов 71,6.90,8 мг/кг является особенностью характеристики качества плодов при урожайности 140 т/га томатов.

Библиографический список

1. Алпатьев, А. В. Помидоры [Текст]/ А. В. Алпатьев. - М.: Колос, 1981. - 304 с.

2. Гавриш, С. Ф. Томат: возделывание и переработка [Текст]/ С. Ф. Гавриш, С. Н. Галкина. - М.: Росагропромиздат, 1990. - 190 с.

3. Гуренко, В. М. Выращивание томатов при капельном орошении с использованием тоннельных укрытий [Текст] : автореф. дис. ... канд. с.-х. наук: 06.01.02. / В. М. Гуренко. -Волгоград, 2006. - 24 с.

4. Егизарян, А. Г. Влияние удобрений на урожай и качество томатов [Текст]/ А. Г. Егизарян // Консервная и овощесушильная промышленность. - 1984. - № 5. - С. 29-30.

5. Кружилин, И. П. Оптимизация водного режима почвы для получения запланированных урожаев сельскохозяйственных культур в степной и полупустынной зоне Нижнего Поволжья [Текст] : автореф. дис. ... д-ра с.-х. наук: 06.01.02. / И. П. Кружилин. - Волгоград, 1982. - 38 с.

6. Кружилин, Ю.И. Особенности режима орошения и водопотребления для получения разных уровней урожайности томатов при капельном орошении светло-каштановых почв Волго-Донского междуречья [Текст] : автореф. дис. ... канд. с.-х. наук: 06.01.02. / Ю. И. Кружилин. - Волгоград, 2002. -14 с.

7. Кузнецов, Ю. В. Режим орошения и водопотребление безрассадных томатов на фонах минерального питания при поливе дождевальной машиной «Кубань-ЛК» на светло-каштановых почвах Волгоградского Заволжья [Текст] : автореф. дис. ... канд. с.-х. наук: 06.01.02. / Ю. В. Кузнецов. - Волгоград, 1995. - 23 с.

8. Потребность овощных культур в минеральном питании при капельном орошении [Текст]/

В. В. Бородычев, А. И. Болдырь, В. М. Гуренко и др. // Картофель и овощи. - 2005. - № 8. - С.

27-28.

9. Ходяков, Е. А. Научное обоснование режима орошения сельскохозяйственных культур при использовании ресурсосберегающих способов полива для получения планируемых урожаев в Нижнем Поволжье [Текст]: автореф. дис. ... д-ра с.-х. наук: 06.01.02. / Е. А. Ходяков. - Волгоград, 2002. - 25 с.

E-mail: gsm.dtn@mail.ru