Разработка технологии выращивания томата методом гидропоники в условиях Узбекистана

Аннотация

Актуальность и востребованность темы диссертации. Самый популярный па сегодняшний день в мире овощ - помидоры - выращивается на площади 3,0 млн. га, а его средняя урожайность составляет 90-100 т/га в открытых условиях сельскохозяйственных полей, 180-200 т/га - в теплицах и 250-350 т/га - при выращивании методом гидропоники. Для бесперебойного обеспечения населения спелыми помидорами во всем мире в течение всего года, помимо их выращивания на открытых площадях, широко применяется выращивание помидоров в теплицах методом гидропоники, управляемое современными, полностью автоматизированными, специальными компьютерными программами. В таких странах, как Китай, Нидерланды, Турция, Южная Корея и Израиль, целый ряд сельскохозяйственных культур выращивается методом гидропоники в беспочвенных условиях, в специально оборудованной среде с применением растворённых в воде питательных веществ. В этих условиях искусственно создаются все важные для роста и развития растений факторы, такие как температура воздуха, влажность, тепло, свет, углекислый газ, чистая вода, макро и микроэлементы. В результате, в растениях активируется процесс фотосинтеза, происходит накопление многих органических веществ, что приводит к быстрому росту и развитию растений и богатым урожаям. Следовательно, весьма актуальными являются исследования по применению удобрений, производимых отечественной промышленностью, различных препаратов, оборудования по капельному орошению, а также гидропонных материалов, применяемых при выращивании овощей в экспериментальных теплицах методом гидропоники в условиях нашей страны. В последние годы в Узбекистане были инициированы комплексные мероприятия по увеличению объемов выращивания помидоров, являющихся наиболее употребляемой в пищу овощной культурой, и по обеспечению бесперебойного снабжения населения этим продуктом. В результате была улучшена технология их выращивания в открытых условиях и в парниках, что позволило получать более высокие и высококачественные урожаи. Однако, при этом недостаточное внимание уделялось исследованиям по разработке технологии выращивания помидоров методом гидропоники, являющейся водо- и ресурсосберегающей, экологически чистой технологией. «... оптимизация структуры и состава посевных культур, внедрение передовых агротехнологий и повышение урожайности, а также увеличение выращивания экологически чистых фруктов и овощей», указанные в Стратегии действий Республики Узбекистан на 2017-2021 гг. являются важными стратегическими задачами. В этой связи, важное значение приобретают научные исследования, направленные на повышение эффективности использования капельного орошения, удобрений, производимых отечественной промышленностью, средств защиты растений, поддержки использования препаратов для выращивания овощных культур, в том числе помидоров, методом гидропоники в условиях теплиц. Данная диссертационная работа в определенной степени отвечает практическому выполнению задач, поставленных в приказах Президента Республики Узбекистан за № ПК-1047 «О дополнительных мерах по расширению производства и пополнения продовольствия на внутреннем рынке», от 26 января 2009 г., ПК-1647 «О мерах по реализации проекта создания пилотных теплиц в Узбекистане» от 24 ноября 2011 г., ПК-2520 «О мерах по совершенствованию системы закупок и потребления фруктов и овощей, картофеля и бахчевых продуктов» от 12 апреля 2016 г., а также других нормативно-правовых документов, принятых в связи с выполнением данных Приказов. Целью исследования является подбор минеральных удобрений и материалов для гидропоники, производимых отечественной промышленностью, а также разработка технологии выращивания помидоров на их основе. Научная новизна исследования заключается в следующем: впервые разработаны способы подготовки основный и рабочий растворов удобрений кальций нитрат, калий сульфат, карбамид, магний сульфат, аммофос отечественного производства для подкорми помидоров методом гидропоники с учётами их физиологических потребностей. выбраны материалы для гидропоники из местного перлитового волокно и опилка+навоз а также определены оптимальная влажность, температура, ES, pH. разработаны оптимальное число, сроки, расход воды и оросительные нормы полива помидоров, выращиваемых методом гидропоники путем капельного орошения; выявлено влияние выращивания помидоров методом гидропоники на рост, развитие, урожайность растения. Выводы На основе результатов эксперимента по теме «Разработка технологии выращивания помидоров методом гидропоники в условиях Узбекистана» можно сделать следующие выводы: 1. Для изготовления основного раствора из минеральных удобрений, производимых в Узбекистане, минеральные удобрения надо поделить на три группы с учетом их растворимости в воде и реакции между собой. При этом, в бочку А добавляют 90 кг. CaNO3, 7 кг CO(NH2)2 (карбамид), 700 г железа (Fe). В бочку Б добавляется 45 кг. MgSO4, 70 кг KSO4, 15 кг. NH4H2PO4 (аммофос), из микроудобрений 150 г бора, 150 г цинка, 20 г меди, 170 г марганца. В бочку С добавляется 7,5-8 л. азотной кислоты (HNO3). 2. Рабочий раствор из основного получают путем смешивания основного раствора из бочек А и В в соотношении 1:10 с недопущением превышения концентрации ЕС 1,85 - 2,85 дС/см и уровня pH 5,5-6,5. 3. В качестве материала для гидропоники желательно использовать прелитовые волокна или опилки + навоз, обернутые полиэтиленовой пленкой следующих размеров: длина - 100 см, толщина - 10 см, ширина - 25 см). 4. При выращивании помидоров методом гидропоники, целесообразно доводить число дневных поливов во время вегетационного периода в среднем до 4-7 раз, оросительную норму - 3829-3936 м3/га, а ежедневный расход воды из расчета на одно растение - 0,350-0,425 л. 5. Теоретическую потребность выращиваемых в условиях теплиц помидоров к воде необходимо рассчитывать по выражению О.В. Ильина, а для определения порядка поливов растений (число, сроки и нормы полива) при капельном орошении, содержание минералов во влажности материалов гидропоники до орошения должно быть 70%, а максимальное его значение после орошения - 90% (относительно полной влагоемкости материалов). 6. Для предотвращения накопления минеральных солей в материалах гидропоники и поддержания умеренной концентрации раствора в материале, необходимо обеспечить 15-25% дренажного стока. 7. Концентрация рабочего раствора, подаваемого в фазу цветения помидоров, выращиваемых методом гидропоники, по ЕС должна составлять 1,7-1,8 дС/см, pH 6,0, во время фазы цветения - образования завязей и поспевания - 2,5 дС/см. 8. Для повторного использования материалов гидропоники, необходимо промывать солевые остатки, накопленные в течение сезона, до разрешенных уровней (значение ЕС 1,8 дС/см, pH 7,0) 4 раза общим объемом 14 л (6 литров при первой промывке, 3 л при второй, 2 л при третьей, 2 л при четвертой). 9. В условиях гидропоники рассады помидора с самыми длинными и плодородными стеблями образуются в вариантах с гидропонными материалами, где используются волокна прелита и опилки + навоз, обернутые пленкой (варианты 5, 6). Длина стебля растений в этих вариантах составила 634-624 см, число помидоров в кусте - 12,5-12,0. 10. Быстрый рост и развитие помидоров в течение вегетационного периода отмечался в период с сентября по ноябрь и с марта по май, а относительное снижение роста и развития отмечалось в последнюю декаду декабря, в январе и феврале. 11. В варианте с применением норм удобрений, производимых в Узбекистане, в выращивании культур методом гидропоники, использование волокон прелита и опилок + навоз в соотношении 50x50, обернутых пленкой, позволило получить 19,3-19,7 кг/м2 помидоров. 12. Наибольшие выгоды от производства помидоров методом гидропоники были получены в вариантах 5 и 6 (волокна прелита и опилок + навоз) - 249-579 млн. сум/га, а себестоимость выращивания помидоров составила 1951-3960 сум/кг. 13. По результатам исследований были разработаны предварительные модельные данные по 23 элементам технологии, состоящие из 3 частей (нормативные, сезонные и быстро меняющиеся данные) для создания автоматизированной системы управления выращиванием помидоров методом гидропоники. 14. Для изготовления основного раствора из минеральных удобрений, производимых в Узбекистане, для нужд гидропоники, минеральные удобрения необходимо разделить на три группы с учетом их растворимости в воде и реакции между собой и растворить в 100 л. воды. При этом, в бочку А добавляют 90 кг. СаМОз, 7 кг CO(NIb)2 (карбамид) и 700 г железа (Fe). В бочку Б добавляют 45 кг. MgSO4, 70 кг K.SO4, 15 кг. NH4H2PO4 (аммофос), таких микроудобрений, как 150 г бора, 150 г цинка, 20 г меди, 170 г марганца. В бочку С добавляют 7,5-8 л. азотной кислоты (HNO3) для обогащения раствора с помощью NO3 и регулирования уровня pH. 15. Рабочий раствор из основного получают путем смешивания основного раствора из бочек А и В в соотношении 1:10 с недопущением превышения концентрации ЕС 2,40-2,70, уровня pH 5,5-6,5. 16. При выращивании помидоров методом гидропоники, целесообразно доводить число дневных поливов во время вегетационного периода в среднем до 4-7 раз, оросительную норму - до 3829 м3/га, а ежедневный расход воды из расчета на одно растение - 0,350-0,425 л. 17. Концентрация рабочего раствора, подаваемого в фазу цветения помидоров, выращиваемых методом гидропоники, по ЕС должна составлять 1,7-1,8 дС/см, pH 6,0, во время фазы цветения - образования завязей и поспевания - 2,5 дС/см.