Сельское
хозяйство/5. Растениеводство, селекция и семеноводство
д.с.-х.н. Семененко
С.Я., к. с.-х.н. Лытов М.Н.,
научный сотрудник
Чушкина Е.И.
Государственное
научное учреждение Поволжский научно-исследовательский институт
эколого-мелиоративных технологий, Россия
Влияние электрохимически активированной воды при капельном орошении на
урожайность томатов
Интенсивное использование средств химизации, таких как удобрения, средства защиты растений, стимуляторы роста, - сегодня является отличительной чертой интенсивных технологий возделывания овощных культур при орошении. Доля затрат на приобретение и внесение этих химических веществ сегодня зачастую превышает 50 % от всего объема расходов на выращивание и уборку урожая. Недостаточная эффективность использования минеральных питательных веществ из удобрений, регулярное применение токсических веществ и ядохимикатов для защиты растений сегодня стали главными факторами сельскохозяйственного загрязнения окружающей среды. В связи с этим в последнее время большое внимание уделяется разработке и внедрению новых, экологически безопасных сельскохозяйственных технологий, направленных на повышение эффективности использования расходуемых ресурсов и увеличение окупаемости оросительных мелиораций. Одним из перспективных путей развития сельскохозяйственной науки в этом направлении является использование феномена электрохимически активированной воды для подавления патогенной микрофлоры и стимуляции роста растений[1, 2, 3].
Целью исследований является повышение эффективности применения оросительных мелиораций при возделывании томатов за счет разработки и внедрения технологии капельного орошения с использованием электрохимически активированных водных сред. Материалами исследований стали собственные результаты полевого эксперимента, реализованного в 2010-2012 гг. на орошаемых землях КФХ «Фокин С.И.» Городищенского района Волгоградской области. В условиях полевого опыта были апробированы следующие агротехнологические варианты применения электрохимически активированной воды (ЭХАВ):
– фактор А (режим использования электрохимически активированной воды в течении вегетационного периода томатов), включая вариант А1 (контроль) - без использования ЭХАВ, вариант А2, в котором ЭХАВ применялась в первый и последующие каждый пятый проводимые поливы, вариант А3, в котором ЭХАВ применялась в первый и последующие каждый четвертый проводимые поливы и вариант А4, в котором ЭХАВ применялась в первый и последующие каждый третий проводимые поливы;
– фактор В (режим подачи электрохимически активированной воды в процессе полива), включая вариант В1 - подача 50 % от поливной нормы анолита с последующей подачей природной оросительной воды в объеме 50 % от поливной нормы; вариант В2 - полив до 25 % от поливной нормы анолитом с последующей подачей природной оросительной воды в объеме 50 % от поливной нормы, а затем полив католитом в объеме 25 % от поливной нормы; вариант В3 - полив 10 % от поливной нормы анолитом с последующей подачей природной оросительной воды в объеме 50 % от поливной нормы, а затем католитом в объеме 40 % от поливной нормы; вариант В4 - подача 50 % от поливной нормы природной оросительной воды с последующим поливом католитом в объеме 50 % от поливной нормы.
Исследования проводились с перспективным районированным гибридом томата - Монти F1. Почвы опытного участка светло-каштановые суглинистые, типичные для региона исследований. Обеспеченность пахотного слоя почвы доступными формами азота составляет 26,8 мг/кг, фосфора - 26,6 мг/кг и характеризуется как низкая. Обеспеченность калием – высокая (203,6 мг/кг). Расчетная доза внесения минеральных удобрений на планируемый уровень урожайности 90 т/га с учетом естественного плодородия почвы составила N150P80K180. Расчетная поливная норма для поддержания постоянного предполивного порога влажности почвы 80 % НВ в слое 0,5 м составляла 160 м3/га. Для активации воды использовалась установка, оснащенная экспериментальными модулями электрохимической активации АВМ.02.000 [4].
Проведенные замеры показали, что при непосредственной подаче анолита в систему капельного орошения (без хранения) обеспечивается сохранение окислительно-восстановительного потенциала (ОВП) ЭХАВ на выходе до (+570) – (+600) мВ при рН среды на уровне 5,1-5,3. При подаче католита в систему из промежуточного закрытого резервуара с хранением 2,5-3,0 часа ОВП ЭХАВ на выходе из капельниц составляло (-220) - (-250) мВ при рН не более 7,8-7,9.
Статистическая обработка и анализ урожайных данных подтвердили существенное влияние электрохимически активированной воды с указанными выше параметрами на продуктивность томатов (таблица). Средняя за годы исследований урожайность томатов на контроле (при использовании природной оросительной воды) составила 79,6 т/га. Применение анолита и католита по отдельности позволило повысить продуктивность томата, однако не обеспечило максимальных эффектов, которые проявляются при их совместном поочередном действии. При использовании с капельным орошением только анолита численно наибольшая прибавка урожая томата, в среднем 7,4 т/га, была получена на фоне введения ЭХАВ в каждый пятый полив (доля поливов с введением ЭХАВ = 0,2). При увеличении доли поливов с введением ЭХАВ до 0,25 (каждый четвертый полив), эффект от применения анолита снижался, прибавка урожайности уже не превышала 4,5 т/га. С применением католита и влиянием его на урожайность томатов наблюдалась противоположная картина. В сравнении с контролем наименьшая прибавка урожайности томатов, в среднем 1,6 т/га, была получена при введении ЭХАВ в систему на каждый пятый полив, а наибольшая, в среднем 7,7 т/га, - обеспечивалась при использовании ЭХАВ и каждый третий полив.
Поочередное применение анолита и католита (анолит – природная вода – католит) в пропорции 1:1 за один цикл капельного полива обеспечивало формирование урожая томатов на уровне 87,1-90,6 т/га.
Таблица - Урожайность стандартных плодов томата (гибрид Монти)
при капельном орошении с использованием электрохимически
активированной воды
|
Доля поливов с введением ЭХАВ, ν |
Доля анолита по отношению к католиту при поочередной подаче ЭХАВ в
систему, η |
Урожайность, т/га |
|||
|
2010 г. |
2011 г. |
2012 г. |
Средняя |
||
|
0 (контроль) |
79,2 |
80,3 |
79,4 |
79,6 |
|
|
0,2 |
1 |
85,4 |
88,2 |
87,3 |
87,0 |
|
0,2 |
0,5 |
87,5 |
93,1 |
91,1 |
90,6 |
|
0,2 |
0,2 |
91,4 |
95,0 |
94,1 |
93,5 |
|
0,2 |
0 |
80,1 |
82,3 |
81,1 |
81,2 |
|
0,25 |
1 |
82,9 |
85,3 |
84,1 |
84,1 |
|
0,25 |
0,5 |
87,3 |
91,5 |
90,5 |
89,8 |
|
0,25 |
0,2 |
95,7 |
99,2 |
97,9 |
97,6 |
|
0,25 |
0 |
83,4 |
87,0 |
85,8 |
85,4 |
|
0,33 |
1 |
77,1 |
79,4 |
79,0 |
78,5 |
|
0,33 |
0,5 |
85,2 |
88,6 |
87,4 |
87,1 |
|
0,33 |
0,2 |
95,5 |
100,1 |
97,0 |
97,5 |
|
0,33 |
0 |
85,6 |
89,1 |
87,2 |
87,3 |
|
НСР05, т/га |
фактор А |
3,09 |
2,45 |
1,56 |
1,34 |
|
фактор В |
3,09 |
2,45 |
1,56 |
1,34 |
|
|
для частных средних |
6,17 |
4,90 |
3,12 |
2,68 |
|
Это на 7,5-11,0 т/га больше, чем на контроле. Установлено, что наибольшая продуктивность томатов, 89,8-90,6 т/га, при этом обеспечивается, если ЭХАВ применять каждый пятый или каждый четвертый полив.
Наибольшая продуктивность томатов была получена при поочередном применении анолита и католита (анолит – природная вода – католит) за цикл капельного полива в пропорции 1:4. В среднем за годы исследований урожайность томатов на участках этого варианта достигала 93,5-97,6 т/га, что на 17,5-22,6 % больше контроля. Характерно, что максимальная продуктивность томатов при этом обеспечивалась на участках, где поливы с ЭХАВ проводили каждый третий и каждый четвертый полив.
Литература:
1. Семененко, С.Я. Фитосанитарное оздоровление зерновых и овощных культур с помощью электрохимически активированной воды / С.Я. Семененко, М.Н. Белицкая, С.М. Лихолетов// Успехи современного естествознания. – 2013. – № 1. – С. 78-82.
2. Брыкалов, А.В. Оценка влияния электрохимически активированной воды на ферментативную активность семян /А.В. Брыкалов, Е.В. Плющ // Современные наукоемкие технологии. – 2004. – № 4. – С. 83
3. Пасько, О.А. Рост и развитие растений, стимулированных электрохимически активированной водой /О.А. Пасько // Вестник Бурятской государственной сельскохозяйственной академии им. В.Р. Филиппова. – 2010. – № 3. – С. 54-59.
4. Конюшков, А.Л. Разработка проточных устройств для электрохимической активации воды производственного назначения /А.Л. Конюшков, С.Я. Семененко, А.Н. Лагутин, Е.И. Чушкина // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: Наука и высшее профессиональное образование. – 2013. – Т. 1. – № 2-1 (30). – С. 214-217