Научно-исследовательская работа «Эффективность стимулирующих препаратов при выращивании петрушки в теплицах»

АННОТАЦИЯ

В рамках сотрудничества МБОУ СОШ № 61 и Донского ГАУ представляем научно-исследовательскую работу ученицы 10 класса Збраиловой А., выполненную под руководством учителя химии Уховой Э.Р. В работе рассмотрено действие стимулирующих веществ на продуктивность и качество продукции петрушки в защищенном грунте.

Полученные данные свидетельствуют о том, что дополнительное двукратное применение в технологии выращивания стимулирующих веществ позволяет увеличить жизнеспособность семян, урожай свежей зелени хорошего качества на 18-25%, сократить срок наступления технической зрелости, ускорить получение 1-ой срезки и на этой основе увеличить количество сроков посева, а следовательно и общий урожай зелени с м ² за сезон использования зимней теплицы.

Ключевые слова: овощеводство, стимулирующие вещества, петрушка листовая, регуляторы роста

Овощеводство – высокоспециализированная отрасль растениеводства, занимающаяся производством овощей – сочных органов, плодов, корневых образований, клубней, луковиц, листьев, стеблей, однолетних и многолетних травянистых растений, употребляемых в пищу в сыром и переработанном виде, а также съедобных грибов.

По научно-обоснованным нормам потребления, разработанным Институтом питания АМН России в среднем за год человеку необходимо потреблять 146 кг овощной продукции (примерно 400 г в сутки) [4].

Одним из наиболее простых и недорогих приемов увеличения урожайности и улучшения качества, приближения реального потребления овощной продукции к рекомендованным нормам, является применение регуляторов роста растений (РРР). В связи с этим нами были проведены исследования по изучению влияния стимулирующих веществ при выращивании петрушки листовой в зимних теплицах.

В рамках сотрудничества Донского ГАУ и МБОУ СОШ №61 проект выполнялся в теплице Донского ГАУ, проект имеет социальную направленность.

Социальная значимость проекта заключается в:

• Привлечении к выполнению проекта общественных организаций, студентов и школьников, а также развитии партнерских отношений между школой и ВУЗом, пропагандирующими здоровый образ жизни и т.п.
• Стимулировании процесса межведомственного взаимодействия учреждений социальной и культурной сферы: библиотек, учебных заведений, музеев, предпринимателей.
• Создании благоприятных социально-педагогических и социально-экологических условий для эмоционально-чувственного восприятия природной среды поселка;

Цель, задачи и условия проведения исследований

• Основной целью проекта было изучение и подбор стимулирующих веществ при выращивании петрушки листовой в зимних теплицах.
• Для достижения поставленной цели было предусмотрено решение следующих основных задач:
• Установить влияние стимулирующих веществ на динамику роста листьев петрушки и прирост листовой массы;
• Установить влияние стимулирующих веществ на урожай и качество листовой части петрушки при выгонке;
• Выявить лучшие стимулирующие вещества при выращивании листовой петрушки в зимних теплицах.
• Исследования проводили в зимней остекленной теплице Донского ГАУ в осеннем обороте в 2016 г. В обороте изучали один срок посева культуры. Выращивание проводили в качестве основной культуры.

Современное состояние изученности вопроса

Пищевая ценность и лечебные свойства. Корнеплоды, листья и семена петрушки богаты ценными для организма человека минеральными веществами и эфирными маслами, возбуждающими аппетит и способствующими пищеварению. В зелени кроме провитамина А и витамина С содержится витамин В₉, регулирующий процесс кроветворения [13].

Биологические особенности. Петрушка - двулетнее растение семейства сельдерейных. В культуре распространены две разновидности: корневая и листовая. Петрушка - холодостойкое растение. Семена начинают прорастать при температуре 3-4°С. Всходы выдерживают заморозки до - 9°С. Взрослые растения прекрасно зимуют, за исключением слишком суровых, бесснежных зим. Петрушка хорошо растет на глубоко разделанных, богатых гумусом и хорошо увлажненных почвах [7].

Семена петрушки мелкие и прорастают плохо, поэтому перед севом их лучше замачивать так же, как морковь. Самое простое - замочить семена в, марганцовке на сутки, а затем положить в двойном слое марли для проращивания в комнатных условиях. Также советуют применить маячную культуру - семена салата, которые прорастают очень быстро и определят рядки петрушки, что облегчит обработку посевов.

Регуляторы роста растений позволяют значительно уменьшить кратность обработок посевов фунгицидами в период вегетации, а в перспективе можно полностью отказаться от них, снизить тем самым экологическое последствие их применения, расходы на импорт, а также затраты труда. Они имеют ряд очень важных преимуществ: нетоксичность, низкие концентрации использования и доступность [10].

В целом регуляторы роста растений оказывают положительное влияние на процессы жизнедеятельности овощных культур. Оказывают огромное влияние на энергию прорастания и всхожесть семян [27].

Таким образом, применение регуляторов роста решает очень важную проблему – позволяет увеличить полевую всхожесть и приблизить ее к лабораторной [8, 26].

Основная часть

Объекты и методика исследований

Объектом исследования служили стимулирующие вещества, используемые для зеленных культур. Контролем в опытах служило замачивание семян и последующая однократная корневая подкормка чистой водой. Стимулирующие вещества применялись дважды: 1 раз – для замачивания семян перед посевом согласно рекомендациям по каждому препарату; 2 раз – для корневой подкормки растений через две недели после появления массовых всходов. В опыте использовали сорт Обыкновенная листовая.

В процессе исследований изучали: динамику роста листьев петрушки проводя замеры длины листа от основания до кончиков самых длинных листьев, собранных в пучок. Длину листьев замеряли несколько раз в течение вегетации. Изучение динамики поступления продукции вели без повторений. Учет урожая проводили весовым методом, поделяночно выборочно, вручную весовым методом при уборке урожая с последующим пересчетом на 1 га.

СХЕМА ОПЫТА: Контроль – без стимулирующих веществ;

Гумат Na “Сахалинский”; 3. Байкал ЭМ 1.;

Энерген; 5. Эффектон.

Площадь посевной делянки – 5 м², повторность опыта 4-кратная. У петрушки листовой отмечали даты следующих фаз роста и развития.

1) Появление всходов; 2) Техническая зрелость; 3) Уборка урожая.

Описание испытуемых в опыте стимулирующих веществ

• Гумат натрия “Сахалинский” - универсальное органоминеральное удобрение. Используют для формирования мощной корневой системы, ускорения созревания, повышения урожайности на 20-30%, повышения питательной ценности плодов и овощей. При опрыскивании растений 100 мл 2,5% раствора разводят в 10 литрах воды. Начинают подкормки с фазы 2-3 настоящих листьев и далее с интервалом 10-14 дней.
• Микробиологическое удобрение "Байкал ЭМ1", производства ООО "ЭМ-центр" № 05-9800(9801-9803)-0369(03865)-1 имеет в составе молочнокислые, фотосинтезирующие, азотфиксирующие бактерии, а также дрожжи, продукты жизнедеятельности микроорганизмов, в реальности обитающие в почве. Рекомендуемое разведение препарата 1:2000; 1:2500. Препарат готов к применению, является водным раствором (в опыте применялось разведение 1:2000). Предназначен: обработки семян, осенней и весенней обработки почвы, корневой и внекорневой подкормки картофеля, томата, моркови, огурцов и других овощных, плодовых и цветочных культур.
• Эффектон – Высокоэффективный препарат, предназначенный для удобрения огурцов, кабачков и других овощных культур без исключения.
  Заменяет органические (навоз, компост и др.) и минеральные удобрения. Включает весь комплекс питательных элементов в доступной для растений форме, дает гарантированную прибавку урожая до 25-40%, снижает содержание нитратов и тяжелых металлов в продукции. Для проведения подкормки 500 мл препарата растворяют 100 л воды и вносят на 10 м². Содержание элементов питания (г/л) не менее: азота – 14,0, фосфора – 16,0, калия – 20,0. Влажность – 80%, уровень рН – 5,5-7,0. Нетоксичен для птиц, животных и рыб.
• Энерген – является природным стимулятором роста и развития растений. Он предназначен для повышения урожайности овощных, плодовых, ягодных и цветочных культур. Для применения на овощных культурах разводят 1 капсулу (0,6 г) в 1 литре воды. Норма расхода препарата 1 л на 40 м². Обеспечивает повышение урожайности на 30-40%, содержание витаминов других полезных веществ, ускоряет созревание на 7-10 дней, снижает содержание нитратов, нейтрализует радионуклиды и соли тяжелых металлов. Не токсичен для человека, животных, рыб, птиц, класс опасности 4.

Результаты исследований

Влияния стимулирующих веществ на прохождение основных фенологических фаз, лабораторную и полевую всхожесть

Подготовка семян к посеву у многих культур, в том числе и у петрушки, способствует быстрому выведению семян из состояния покоя, увеличивает энергию прорастания, лабораторную и полевую всхожесть. Данные по этим показателям представлены в таблице 1.

Таблица 1. Энергия прорастания, лабораторная и полевая всхожесть семян петрушки при использовании стимуляторов роста

Из данных следует, что энергия прорастания у растений петрушки в нашем опыте составила от 74% в контроле до 85% в вариантах с применением препаратов Энерген и Эффектон, также более 80% энергия прорастания была в варианте с применением Байкала ЭМ1, а вот Гумат натрия обеспечил увеличение энергии прорастания всего на 5% по сравнению с контрольным вариантом.

В нашем опыте по всем вариантам замечено, что полевая всхожесть оказалась даже ниже энергии прорастания семян, что связано с большим сроком появления всходов петрушки после проведения посева.

Данные таблицы 1 говорят о том, что применение стимуляторов роста Энерген и Эффектон позволило увеличить лабораторную всхожесть семян петрушки с 81 в контрольном варианте до 94-95%, полевая всхожесть также существенно увеличилась с 66 до 78-80% соответственно.

Более быстрое прорастание семян при использовании стимуляторов роста позволяет говорить и о более быстром появлении массовых всходов. В таблице 2 приведены данные о скорости прохождения фенологических фаз.

Таблица 2. Влияние стимуляторов роста на скорость прохождения фенологических фаз

Применение всех стимуляторов роста для замачивания семян перед посевом позволило сократить срок появления массовых всходов. Так в контрольном варианте всходы появились через 12 дней после посева, в вариантах с применением Гумата натрия и Байкала ЭМ1 – через 10 дней и при использовании препаратов Энерген и Эффектон – через 9 дней после проведения посева семян.

В нашем опыте фаза 2-3 и 5-6 настоящих листьев наступила через 20 и 30 дней соответственно в вариантах с применением Энергена и Эффектона. По этим вариантам техническая спелость, в которой была проведена первая срезка продукции наступила на 38-39 день после появления массовых всходов. Последующие срезки продукции проводились по мере достижения листьями петрушки размеров более 15 см.

Использование Энергена и Эффектона позволило помимо увеличения энергии прорастания, лабораторной и полевой всхожести семян сократить срок наступления технической спелости на 9-10 дней по сравнению с контролем.

Влияния стимулирующих веществ на биометрические показатели петрушки листовой

Данные о биометрических показателях растений петрушки в зависимости от применяемых стимуляторов роста приведены в таблице 3.

При срезке продукции в несколько приемов, что является наиболее выгодным, листья, составляющие розетку не одинаковы по размеру, длине, и массе, естественно и количество листьев неодинаково. Так, в первую срезку на растения в нашем опыте образовалось 8 листьев в контроле, 9-10 в вариантах с применением Гумата натрия и Байкала ЭМ 1 и по 11 листьев в вариантах с Энергеном и Эффектоном, однако срезке подлежали не все листья, а только достигшие в длину 15 и более см, что соответствует технической спелости зелени петрушки. Таких листьев в лучших вариантах было всего 5, а остальные были мельче и продолжили рост до следующей срезки. В последующих срезках наблюдалась такая же картина.

Таблица 3. Биометрические показатели растений петрушки

В первую срезку длина наибольшего листа (листа появившегося на растении в первую очередь) изменялась от 16,5 см в контроле до 18,1-18,2 см в лучших вариантах. Во вторую срезку данная закономерность сохранилась как по показателю количества листьев и длины наибольшего листа, так и по показателю массы наибольшего листа. В лучших вариантах с применением Энергена и Эффектона масса наибольшего листа в первую срезку была на 0,5-0,7 г, а во вторую срезку на 0,6-0,9 г больше, чем в контрольном варианте.

Таким образом, использование стимуляторов роста Энерген и Эффектон позволило увеличить среднее количество листьев на растении, длину и массу наибольшего листа в первые две срезки листовой продукции.

Влияния применяемых стимулирующих веществ на урожай и динамику его поступления

Результаты изучения урожайности петрушки листовой при применении стимуляторов роста и динамика ее поступления представлены в таблице 4.

Таблица 4. Влияние стимулирующих веществ на урожайность петрушки листовой и динамику ее поступления, кг/м²

Наибольший урожай на уровне 6,5-6,9 кг/м² был получен при применении стимуляторов роста Энерген и Эффектон. Данные препараты обеспечивают прибавку урожая с каждого м² – 1,0-1,4 кг или 18,2-25,5%. Препараты Гумат натрия и Байкал ЭМ 1 также обеспечивают получение дополнительного урожая 0,4-0,5 кг/м², однако такие прибавки существенно ниже, и почти в 3 раза ниже прибавки, которую дает препарат Эффектон.

Основная часть всего урожая поступает за первую срезку продукции и составляет примерно около 40-45% от общего урожая. В нашем опыте по всем вариантам за первую срезку было получено более 2 кг свежей зелени.

Еще около 30-35% всего урожая продукции поступает за вторую срезку. Однако в нашем опыте было установлено, что при применении препаратов Эффектон и Энерген процент продукции, получаемой за первые две срезки увеличивается, а следовательно такая продукция может реализовываться по более высокой цене.

На основании этого можно рекомендовать при использовании данных препаратов сократить срок использования посевов петрушки в защищенном грунте, увеличив, таким образом, количество сроков посева в теплице.

Экологические аспекты изучаемой проблемы

Требования охраны окружающей среды предусматривают правильное применение пестицидов, удобрений в комплексе с биологическим и агротехническим методами [14, 15]. Сельскохозяйственной продукции без нитратов не бывает, поскольку они являются основным источником азота в питании растений. Потребность в азоте зависит от многих факторов: вида, сорта, погодных условий, свойств почвы и количества ранее применявшихся удобрений [2]. Но все же сами нитраты не отличаются высокой токсичностью, однако под действием микроорганизмов или в процессе химической реакции восстанавливаются до нитритов, опасных для здоровья человека и животных [12, 23]. Но не одного смертельного случая отравления свежими овощами не зафиксировано, так как вред от избытка нитратов сглаживается высоким содержание витаминов [16]. Среди овощных культур наибольшим накоплением нитратов отличаются зеленные культуры. В них может содержаться от 400 до 2900 мг/кг сырой массы нитратов. Минздрав РФ установил предельно допустимые количества (ПДК) содержания нитратов в продуктах питания [18]. ПДК нитратов у зеленных культур, выращенных в защищенном грунте - 3000 мг/кг. Для условий защищенного грунта характерно более высокое ПДК [3]. Нитраты в растениях распределяются неравномерно. В генеративных органах нитраты отсутствуют или содержатся в меньших количествах. В корне, стебле и черешках листьев нитратов значительно больше, чем в листовой пластинке [19]. Для снижения содержания нитратов в зеленных культурах важно правильно выбрать способ выращивания. Также имеет значение и сортовая специфика. Нужно выбирать сорта, которые меньше накапливают нитраты [17]. На снижение накопления нитратов влияют: правильное влагообеспечение (влажность в почве должна быть 60-70 %); густота стояния растений, рациональное использование удобрений позволяет уменьшить вероятность накопления нитратов в продукции зеленных культур.

Заключение

Нами сделаны следующие выводы:

• Использование Энергена и Эффектона позволило помимо увеличения энергии прорастания, лабораторной и полевой всхожести семян сократить срок наступления технической спелости на 9-10 дней по сравнению с контролем.
• Применение стимуляторов роста Энерген и Эффектон позволило увеличить среднее количество листьев на растении, длину и массу наибольшего листа в первые две срезки листовой продукции.
• Наибольший урожай на уровне 6,5-6,9 кг/м² был получен при применении стимуляторов роста Энерген и Эффектон. Данные препараты обеспечивают прибавку урожая с каждого м² – 1,0-1,4 кг или 18,2-25,5%. Препараты Гумат натрия и Байкал ЭМ 1 также обеспечивают получение дополнительного урожая 0,4-0,5 кг/м², однако такие прибавки существенно ниже, и почти в 3 раза ниже прибавки, которую дает препарат Эффектон.
• В нашем опыте было установлено, что при применении препаратов Эффектон и Энерген процент продукции, получаемой за первые две срезки увеличивается, а следовательно такая продукции может реализовываться по более высокой цене.

Актуальность, новизна. Впервые в Ростовской области учащиеся МБОУ СОШ №61 в условиях зимних теплиц изучили действие стимулирующих веществ на урожайность, динамику ее поступления и качество продукции петрушки листовой.

Юные исследователи самостоятельно, на основании разработанной учителем и научным руководителем программы, провели наблюдения, учеты, расчеты и обобщение материала.

Полученные в результате исследований результаты носят практически и прикладной характер и могут быть использованы в практике овощеводства.

Список использованной литературы

1. Авдеенко С.С., Митченко Т.Г. Применение регуляторов роста на зеленных культурах/“Стратегия развития АПК: технологии, экономика, переработка, управление”. Материалы научно-практической конференции. – пос. Персиановский, ДонГАУ, 2005. – С. 30-32.
2. Агаев В.А. и др. Агроэкологические факторы накопления нитратов растениями//Агрохимия, 1989, №8. – С. 124-137.
3. Андреев Ю.М. Овощеводство. – Москва.: Профобриздат, 2002. – 256 с.
4. Белов Н.В. Огород. - М., 2000. – 125 с.
5. Беспалова Н.С. Влияние РРР на продуктивность овощных//Химизация сельского хозяйства. – 4, 1999. - С. 25.
6. Вакуленко В. Регуляторы роста растений – скрытые резервы//Главный агроном. – 9, 2005. – С. 41-44.
7. Вакуленко В.В. Регуляторы роста растений//Защита и карантин растений. – 9, 2002. - С. 35.
8. Ганичкины О. и А. Самая полная энциклопедия огородника. – М.: РИПОЛ КЛАССИК, “Гелиос Маркет”, 2002. – 560 с., ил.
9. Груздьев Л.Г. Регуляторы роста растений//Вестник сельскохозяйственной науки. – 9, 1998. - С. 57-65.
10. Груздьев Удобрения и фитогормоны//Химизация сельского хозяйства, 1995, №4. – С. 11-12.
11. Ильин Е.А. Комплексное органо-минеральное удобрение Гумат Калия жидкий торфяной. – Москва, 2007. – 80 с.
12. Кандарусев А.И. Как снизить содержание нитратов в продукции //Картофель и овощи. - 1989. - № 1. - С. 23.
13. Литвинов С.С. Научные основы развития овощеводства России в 21 веке/Сб. научных трудов.- Москва, 2000. – С. 3-9.
14. Литвинов С.С. Овощеводство России и его научное обеспечение (Состояние, приоритеты, перспектива). – М.: ВНИИО, 2003. – С. 8-11.
15. Литвинов С.С., Борисов В.А. Выращивание овощей для детского и диетического питания. – Москва, 1998. – 114 с.
16. Муханова Ю.И. и др. Зеленные и пряные овощные культуры. - М.: Россельхозиздат, 1981. – 88 с.Стимуляторы роста на Юге России//Земля и жизнь. – 12, 2005. – С. 5. Юрович Е.Т. Регуляторы роста растений и удобрения//Химизация сельского хозяйства. – 4, 1999. - С. 38.