Светокультура огурца. Питание короткоплодного огурца в защищённом грунте
Для обеспечения растениям оптимальных условий выращивания, необходимо учитывать как изменчивость внешних факторов, так и индивидуальные особенности конкретных типов растений.
Современные технологии выращивания овощей в защищенном грунте включают в себя широкий перечень технических средств подобного контроля. В условиях технологии малообъемной гидропоники, особое внимание необходимо уделять параметрам питания растений.
В данной статье представлены результаты применения переносных датчиков влажности матов и электропроводности питательного раствора, для решения проблем оптимизации питания короткоплодных гибридов. Выращивание проходило на минеральной вате при уровне искусственного освещения 230 Вт/м^2.
Как правило, короткоплодные гибриды отличаются интенсивной отдачей урожая. Плоды однородные по форме и размеру. Достаточно неприхотливы к уходу, не сбрасывают завязи при перепадах температур и разных уровнях освещенности. Отдача урожая обильная и дружная.
Гибриды, используемые в высоких стеклянных теплицах, были разработаны для пленочных теплиц, однако благодаря способности выдерживать высокие уровни освещенности, устойчивости к заболеваниям и обильной отдаче урожая, оказались востребованы и неплохо себя показывают и в условиях светокультуры.
Особенности питания короткоплодного гибрида огурца в условиях светокультуры
Обладая букетным типом цветения, такие гибриды в каждой листовой пазухе формируют 2-3 завязи. В результате происходит быстрая загрузка растения плодами, сопровождающаяся высоким потреблением элементов минерального питания. Будучи полностью загруженным, растение менее интенсивно поглощает питательные вещества, вплоть до сбора, после которого в налив идет следующая группа плодов, что приводит к резкому росту потребления питательных веществ.
Таким образом, потребление происходит с переменной интенсивностью, что приводит к перепадам ЕС в мате, которые сложно предсказать. В благоприятных условиях с высоким уровнем освещенности эти перепады могут быть достаточно велики, чтобы оказывать влияние на состояние растений.
Эта особенность влечет за собой необходимость значительно корректировать стратегию ЕС на подаче, стараясь обеспечить растениям оптимальный уровень ЕС в прикорневой зоне.
Наибольшие трудности возникают в первый месяц плодоношения. Высокая активность молодых растений приводит к резким, трудно контролируемым просадкам электропроводности матов. Попытки скорректировать стратегию питания часто запаздывают. В результате неблагоприятных условий снижается продуктивность растений.
Момент начала первого значительного выноса элементов питания зависит от технологии выращивания, возраста рассады и уровня освещенности
После постановки рассады на маты и до начала цветения потребление элементов питания растениями увеличивается постепенно вплоть до массового цветения.
Исключением служит потребление фосфора, который может поглощаться практически полностью по причине интенсивного формирования корневой системы. Поэтому рецепты стартовых растворов содержат повышенное количество этого элемента.
Особенно сильное падение электропроводности в мате происходит приблизительно через неделю после сбора первого урожая, когда на уже сформировавшемся растении трогается в рост максимальное количество плодов. В этот период электропроводность в мате может опускаться ниже 2,0 мСм.
Учитывая большую потребность растений в элементах питания в этот период, достаточно 3-4 дней в таких условиях, чтобы на листьях проявился характерный хлороз, а ростовые процессы замедлились. Повышение концентрации поливочного раствора не является решением проблемы, так как в дальнейшем, снизившийся вынос минеральных элементов, на фоне высокой концентрации поливочного раствора приводит к резкому росту ЕС в мате. Таким образом, необходимость повышать ЕС мгновенно сменяется на потребность его снизить.
В условиях малообъемной технологии даже небольшие отклонения уровней питания от оптимальных резко отражаются на растениях
Необходимость сгладить подобные перепады заставляет максимально внимательно следить за концентрацией питательного раствора в мате.
К сожалению, обычный метод вытяжек оказывается малоэффективным. Характер потребления меняется как в течение дня, так и в более длительной перспективе. Разовые — ежедневные замеры не позволяют оценить динамику электропроводности и выявить специфику потребления в другие периоды, а главное, вовремя скорректировать стратегию питания.
Характерная, наблюдаемая нами картина потребления минеральных веществ представлена на графике №1.
На графике №1 наглядно представлено как ЕС зависит от фазы формирования урожая. Резкие провалы, вызванные увеличением выноса, когда растение разгрузили (собрав урожай), и в рост тронулась следующая группа завязей, сменяются ростом концентрации по мере увеличения нагрузки растения плодами. Синяя линия показывает график ЕС поливочного раствора, отражает попытки сгладить перепады ЕС в мате.
Динамика электропроводности мата обусловлена уровнем загрузки растений плодами и динамикой отдачи урожая. Данный график может служить примером стандартного оборота короткоплодного гибрида. Циклические перепады потребления минеральных веществ и изменения ЕС поливочного раствора в попытке их компенсировать.
Корректировки производились исходя из результатов ежедневных вытяжек
Можно заметить, что изменения ЕС поливочного раствора отстают на 2-3 дня и не оказывают влияния, поэтому для полноценного обеспечения потребностей гибрида в питании необходимо иметь представление о динамике потребления минеральных веществ в каждый момент времени.
Лучшим решением для этого стало использование системы GroSens (компания Grodan). Датчики, фиксирующие влажность и электропроводность мата, несколько раз в час на протяжении суток дают всю нужную информацию. Возможность своевременного принятия решений и контроль за их последствиями позволяет обеспечить гибрид оптимальными для него условиями питания.
Также данные, полученные на протяжении нескольких оборотов, позволяют описать типичную для гибрида картину развития и отметить ключевые моменты и проблемы. Это позволило заранее планировать стратегию питания и корректировать ее, опираясь на опыт предыдущих оборотов.
Кроме того, датчики позволяют наблюдать не только колебания электропроводности по мере формирования урожая, но и суточные изменения выноса минеральных веществ, обусловленные особенностями выращивания в тепличных блоках.
Опираясь на данные о колебаниях электропроводности питательного раствора при выборе стратегии питания, необходимо сказать о другой характерной черте гибрида — больших колебаниях урожайности.
Обусловленная типом цветения и высокой активностью гибрида, неравномерная отдача продукции влияет на все технологические процессы.
Урожайность, очевидно, напрямую зависит от загруженности растения плодами, следовательно колебания урожайности совпадают с колебаниями выноса питательных веществ. (см. табл. 1). При увеличении сборов количество плодов на растении уменьшается и также уменьшается вынос, что приводит к росту электропроводности в мате.
Продолжительность периодов между пиками урожайности постоянна. Учитывая, что изменения ЕС мата совпадают с динамикой урожайности, мы можем заблаговременно вносить коррективы в стратегию поливов, ориентируясь на урожайность. Такая возможность может помочь при отсутствии достаточных технических средств контроля электропроводности субстрата.
Разница между ежедневными сборами в 4-5 раз обычное явление для первых недель плодоношения. Эта же тенденция, несколько ослабев, сохраняется на протяжении всего оборота. Такое непостоянство вызывает очевидные технологические трудности.
Решение этой проблемы может быть более насущным, чем увеличение количества продукции. Естественным стремлением в данной ситуации будет попытка сгладить перепады урожайности.
Разумеется, режимы питания не могут сами по себе кардинально исправить эту ситуацию. Однако, совместно с соответствующими установками климата правильно выбранная стратегия питания может оказывать положительное влияние.
В табл. 3 наглядно показана принципиальная возможность добиться более равномерной отдачи урожая. Также работа с климатом позволяет сократить период между пиками урожайности с 10-11 до 8 дней, что в свою очередь вынуждает еще тщательнее контролировать показатели питательного раствора.
Необходимо учитывать, что вынос элементов питания меняется не только в течение нескольких дней. В границах одних суток также происходят колебания уровня ЕС, что свидетельствует об активности растений.
В условиях светокультуры важным периодом в сутках становится время от включения ламп до наступления естественного светового дня
В это время происходит значительное падение ЕС, избавиться от которого крайне трудно. Увеличение числа поливов в это время несет опасность переувлажнить мат. Единственный способ – увеличить концентрацию поливочного раствора на подаче, однако в дневной период поливы раствором с высокой концентрацией могут быть нежелательны. Поэтому было решено использовать два рецепта на управляющем компьютере, для установки разных концентраций раствора на подачу. Рецепт с высоким ЕС используется ночью при включенных лампах, а рецепт с меньшим ЕС используется в дневное время при большом количестве поливов.
Исходя из всего выше сказанного можно заключить, что оптимальная стратегия питания гибридов такого типа на светокультуре должна основываться на постоянном наблюдении за динамикой поглощения элементов питания. Лучшим средством для этого служат датчики влажности мата, фиксирующие показатели в режиме реального времени (в данной работе использовался датчик системы GroSens).
В условиях отсутствия в хозяйстве таких датчиков следует сопоставлять результаты вытяжек с динамикой урожайности. Стратегия уровня ЕС должна быть нацелена на поддержание оптимальных значений электропроводности питательного раствора в любой период времени. Вносимые коррективы в стратегию питания должны быть своевременными и результативными. Стратегия питания должна соответствовать установкам климата и уровню активности растений.
Таким образом, для разработки оптимальной системы питания необходимо активно использовать технические средства и учитывать индивидуальные особенности гибрида.
Оптимальная стратегия полива
При посеве и выращивании рассады гибрид не предъявляет особых требований к питанию и выращивается по общепринятой технологии.
Основные трудности по питанию гибрида начинаются после посадки. При благоприятных условиях интенсивный рост и образование новых завязей быстро приводят к увеличению потребления минеральных веществ. Поэтому необходимо контролировать концентрацию питательного раствора с самых первых дней. Лучше всего комбинировать данные вытяжек из матов и данные датчиков GroSens. Возможность свободно перемещать датчики по теплице позволяет более детально контролировать процесс укоренения. Датчики необходимо установить в маты сразу после высадки растений.
Допускать падения электропроводности в первые дни после посадки крайне нежелательно. Так как в это время существует ряд ограничений. Необходимость снизить влажность матов для лучшего роста корней уменьшает возможное количество поливов в этот период. Чтобы не выбирать между питанием растений и развитием корневой системы, необходимо действовать на опережение.
Обладая информацией, что гибрид хорошо отзывается на повышенные уровни ЕС, маты необходимо напитывать раствором 3,2-3,3 мСм. При начале активного выноса элементов питания это дает время оценить динамику потребления питательных веществ и принять необходимые меры.
Стратегия поливов в начальный период нацелена на снижение влажности матов и не допускает слишком частых поливов
Поэтому при необходимости увеличить концентрацию в мате прибегают к увеличению ЕС поливочного раствора. Редкие поливы повышенной дозой (до 100 мл) способствуют обновлению питательного раствора в матах, стабильному уровню ЕС и не повышают среднюю влажность матов.
С началом цветения вынос минеральных веществ усиливается
К этому моменту целесообразно иметь в мате 3,5 мСм. ЕС питательного раствора на подаче поднимают до 3,5-3,7 мСм, чтобы компенсировать ожидаемый вынос.
Влажность матов к началу цветения, обычно уже позволяет при необходимости увеличивать количество поливов, но это допустимо только в период природного светового дня. Во время природной ночи (при включенной досветке) ограничиваются редкими обильными поливами, при необходимости используя рецепт с повышенным ЕС.
Не следует допускать падение электропроводности в мате ниже 3. Это быстро делает процесс снижения ЕС мата неконтролируемым, что приводит к характерному хлорозу на листьях и торможению процессов роста и развития растений. В случае, когда ЕС в мате с молодыми растениями начинает неконтролируемо падать и повышение концентрации поливочного раствора не дает результата, количество поливов в дневной период увеличивают до максимально возможного. Это позволяет избежать негативных последствий для растений и поддержать рост завязей. Влажность в этой ситуации регулируют за счет ночной потери веса матом (заканчивая поливы раньше и начиная позже).
Когда растения достигают шпалеры, скачки электропроводности в матах приобретают циклический характер. Подобные колебания начинаются после первого сбора и продолжаются на протяжении всего оборота, постепенно затухая. Отслеживая динамику электропроводности мата, их легко сгладить — заранее менять концентрацию поливочного раствора. Однако это не избавит от суточных изменений уровня электропроводности в мате.
Используя датчики влажности, можно наблюдать увеличение потребления питательных веществ в период от включения ламп до восхода солнца. Электропроводность мата понижается вплоть до начала природного дневного периода, когда увеличение числа поливов компенсирует вынос минеральных веществ. Вероятно, это связано с тем, что растения под лампами транспирируют с меньшей интенсивностью, чем в период природного дня. Дать растениям требуемое питание в этот период затруднительно. Малое количество поливов не позволяет поднять концентрацию в мате.
Для решения этой проблемы в ночное время подается раствор с повышенным ЕС, обычно — 3,7. Днем можно подавать раствор как с высоким ЕС, так и снижать ее до 3,5-3,3, в зависимости от ситуации. Этот прием зарекомендовал себя как крайне удобный и эффективный.
Повышенное ЕС ночью в условиях редких поливов и активного потребления питательных веществ не приводит к засолению матов и компенсирует вынос минеральных веществ, в то же время частые поливы днем позволяют эффективно регулировать ЕС матов, изменяя только концентрацию поливочного раствора.
Такая схема позволяет корректировать как суточные, так и более длительные колебания электропроводности.
После первого месяца отдачи урожая активность растений снижается. Значение электропроводности в прикорневой зоне становится более стабильным. В этот период необходимо больше внимания уделять состоянию корневой системы и проводить стимулирующие ее рост и развитие мероприятия. Очень важно избегать переувлажнения матов.
Значения ЕС поливочного раствора, процент дренажа и количество поливов могут меняться в зависимости от ситуации и конкретных условий выращивания.
Рецепты питательных растворов
При выборе питательных растворов для питания гибрида следует учитывать следующие особенности.
При формировании корневой системы гибрид способен поглощать практически весь доступный фосфор. Поэтому рецепт раствора в период от посадки до плодоношения должен содержать повышенное количество этого элемента. Нами наблюдались случаи, когда уровень фосфора в дренаже падает до 2-5 мг/л. Период такого высокого выноса достаточно короток и длится от начала укоренения до цветения. В период массового плодоношения наибольшее значение приобретает обеспеченность калием. В случае недостаточного количества зеленой массы растения, рецепт делают более вегетативным. В попытке обеспечить индивидуальные потребности гибрида были выработаны следующие рецепты.
---
А.Н. Лазаренко, агроном-агрохимик
Д.А. Федоров, преподаватель кафедры овощеводства РГАУ МСХА им. К.А. Тимирязева