Оптимизация условий питания тепличных растений

Основой оптимизации питания тепличных культур, — овощных, цветочных и других, — является, с одной стороны, использование стандартных по периодам выращивания растворов с соответствующими сба­лансированными соотношениями макро- и микроэлементов, уровнями ЕС, рН, поддержание необходимых условий микроклимата (температура, влаж­ность субстрата и воздуха, освещённость, подкормка углекислотой, защита растений от вредителей и болезней.

В процессе выращивания тепличных культур постоянно возникают яв­ления, которые необходимо учитывать для оптимизации питания:

— антагонизм элементов питания в связи с фактической концентрацией
отдельных элементов питания в субстратном растворе, вследствие чего нару­
шается усвоение растениями отдельных элементов питания, несмотря на ис­
пользование сбалансированных питательных растворов;

— нарушение питания в связи с недостатком или избытком элементов,
необходимых для правильного роста и развития растений, что имеет место
при неблагоприятных агротехнических условиях, или вследствие недостат­
ка-избытка элементов питания.

Рассмотрим более подробно факторы питания и методы регулирования условий питания растений, обеспечивающих оптимизацию условий выра­щивания. Прежде всего, необходимо в течение всей вегетации иметь досто­верную, часто меняющуюся в период вегетации, информацию о химическом составе воды. Повторные анализы проводят 1 раз в 2—3 месяца, особенно если это вода из открытых водоёмов. Анализ проводят по следующим пока­зателям: рН, HCO₃,Na, Cl, NH₄, NO₃, К, Са, Mg, Fe, Mn, Zn, В, Си.

Для малообъёмного выращивания в отдельных регионах, вода без допол­нительной доработки непригодна для непосредственного использования, если имеют место следующие параметры: ЕС — 1-1,5 мСм/см, Na — 70-100 мг/л, С1 — 100—160 мг/л и более высокое.

Допустимые предельные уровни элементов в воде для приготовления ра­бочих растворов удобрений должны быть в следующих максимальных преде­лах или менее их (мг/л) (табл. 7.1)

Рассмотрим проблемы корректировки питательных растворов с учётом анализа воды.

При малообъёмном методе выращивания необходимо держать под посто-

янным контролем буферность воды и дренажа, т. е. содержание свободных ионов НСО₃ ', общее количество которых в растворах не должно превышать суммы ионов Са⁺² и Mg⁺², обычная норма гидрокарбонатов 0,5-1 мМо/л.

Необходимо учитывать жёсткость воды — общее содержание солей Са(НСО₃)₂, Mg(HCO₃)₂, СаС1₂, MgCl₂, CaSO₄, MgSO₄. Г жёсткости означает концентрацию катионов Са и Mg, эквивалентную 10 мг/л СаО.

Содержание ионов Са и Mg в используемой воде должно быть ниже расчётного количества этих ионов в рабочем растворе, в противном случае нарушается оптимальное соотношение ионов К и Са +Mg проявляется их антагонизм и сокращение поглощения К растениями.

Часто вода имеет избыток гидрокарбонатов, ионов Na, CI, Mg, S, Zn, Fe. Только избыток Mg не является токсичным; но имеет место дисбаланс эле­ментов питания. Избыток Са, Mn, Fe, HCO₃-' также создаёт дисбаланс, на­рушается оптимальное соотношение этих элементов в рабочем растворе. Кроме того, избыток Cl, Mn, S может быть токсичным, т. е. дисбаланс и токсич­ность — результат неконтролируемого количества этих элементов. К токсич­ным гидрокарбонатам в воде относятся NaHCO₃ и А1(НСО₃)₃. Вот почему гидрокарбонаты нейтрализуют частично, а иногда и полностью. При рН раствора удобрений равным 5,5, обычно остаётся в воде 1 мМо/л НСО₃, при рН = 5, в воде остаётся 0,3 мМо/л и менее гидрокарбонатов.

Избыток Na в рабочих растворах более 60 мг/л опасен для тепличных культур, так как имеет место постепенное накопление Na в корневой зоне. Установлено, что концентрация Na+ 30-60 мг/л ощутимо снижает интенсив­ность роста томата, огурцов и других тепличных растений. Кроме того, Na — антагонист Са, Mg, К, что будет рассмотрено ниже.

Против негативного действия повышенного количества Na следует уве­личивать в питательных растворах и в дренаже норму Са, Mg, К, выдерживая соотношение этих элементов.

Следующая проблема — это вода с повышенным количеством серы, S — > 60 мг/л (SO₄ — > 150 мг/л). Повышенное количество серы в почвенном раст-

воре усиливает усвояемость Na и одновременно уменьшает усвояемость Са. Избыточные количества серы в воде снижают предварительной обработкой воды активным хлором (Са(НОС1)₂, хлорной известью, жидким хлором). Нор­ма активного хлора составляет 0,6 мг на 1 мг серы. Этой же нормой активного хлора дезактивируют избыточное количество Fe₂ и Мп. Предварительное осаж­дение избыточного количества серы в воде можно осуществлять, добавляя в воду мел СаСО₃ с активным перемешиванием воды (фонтанированием).

В связи с необходимостью регулировать качество воды для приготовления рабочих растворов, особенно в регионах, где используют воду с повышенны­ми количествами в воде Са, Mg, S, Na,C1 учитывают следующие факторы:

1) Показатель рН воды и рабочего раствора. Летом вода открытых водо­ёмов имеет более высокую щёлочность, чем весной и осенью. Это явление связано с деятельностью сине-зелёных водорослей в открытых водоёмах и разложением гидрокарбонатов на СО₂ и ОН. Поэтому летом необходимо ча­ще анализировать воду из открытых водоёмов. Предварительная кислотная обработка воды в бассейнах-накопителях летом до рН = 6 — важный техно­логический приём подготовки воды для малообъёмного выращивания т. к. при такой кислотности предотвращается осаждение солей Са и Mg на тру­бах-магистралях. Жёсткость воды и осаждение солей на магистралях капель­ного полива и капельницах также связана с избытком Fe, Mn, Al, Zn, S.

Гидрокарбонаты воды представлены солями карбоновой кислоты — Н₂СО₃, которая диссоциируется в воде на Н+ и НСО₃~'. Ионы НСО₃' вступая в реак­цию с ионами металлов, находящихся в воде, образуют следующие соли: Са (НСО₃)₂, Mg (HCO₃)₂, NaHCO₃, KHCO₃. Это основные соли по их количес­тву в воде. Кроме того, в воде могут присутствовать: NH₄HCO₃, А1(НСО₃)₃, Zn(HCO₃)₂, Cu(HCO₃)₂, MnHCO₃ из них только NaHCO₃ и А1(НСО₃)₃ токсич­ны для растений. Нейтрализация гидрокарбонатов кислотами с оставлением 0,5-1 мМо/л для создания определённой буферности раствора имеет место при показателе кислотности раствора в пределах рН = 5,5-5,3. Кислотная об­работка бикарбонатов приводит к выделению в раствор ионов металлов. Усво­ение этих ионов растениями имеет место при их соотношениях в растворах, не связанных с антагонистическими количествами.

Предварительная химводоочистка также необходима в водах с высокими показателями гидрокарбонатов 3,5-4 мМо/л и более (214-244 и > мг/л НСО₃). Для предварительной химводоочистки можно рекомендовать установку сбор­ной ёмкости объёмом около 55 м³ (1 шт. на 1 га), так как основное водопот-ребление имеет место в летние месяцы. Для удаления из воды ионов С1~, Fe ²⁺, S хорошо использовать бассейны-отстойники большой ёмкости с аэра-торными установками, где можно использовать активный С1. Это баллонный хлор или гипохлорит кальция, с содержанием активного хлора от 30 до 70%. Активный хлор нейтрализует: H₂S — 1 мг на 1 мг Cl, Fe²⁺ — 1 мг на 0,6 мг С1, Мп — 1 мг на 0,6 мг С1.

Весьма эффективным решением является активное аэрирование воды с последующей фильтрацией её через песчано-гравийный фильтр. После этого необходимо провести анализ воды для определения рН, ЕС, количества кати­онов и анионов, что следует учитывать при приготовлении рабочих растворов.

В процессе выращивания необходимо регулярно контролировать коли-

чество макро- и микроэлементов в почвенном растворе, выжимке из субст­рата, что позволит корректировать в нужную сторону показатели питания растений.

Одновременно следует учитывать и другие факторы, влияющие на усво­ение элементов питания, а также темпы роста и развития растений.

Часто усвоение связано с неблагоприятными для культур климатически­ми условиями: слишком низкой или слишком высокой температурой, интен­сивностью света, агротехническими условиями, в том числе недостаточным или избыточным водоснабжением, ненадлежащими удобрениями или исполь­зованием для полива воды плохого качества. Недостаток питания (фактичес­кое отсутствие, неусвоение, ненадлежащая реакция кислотности почвенного раствора), избыток питания, неразвитая корневая система, неправильное оро­шение, высокие концентрации катионов и анионов, особенно Na и С1, также негативно влияют на усвоение элементов питания растениями.

Признаки нарушения нормального роста и развития растений обычно проявляются на всём растении, но чаще всего это наблюдается на листьях и плодах у овощных культур, на листьях и цветках у цветочных культур. На листьях это проявляется изменением окраски, деформацией, уменьшением размеров, пятнистостью и некрозами листьев, целиком или частично и их дальнейшим засыханием, пожелтением, побурением краев листовых пласти­нок, деформацией цветков и соцветий; обесцвечиванием, пятнистостью, нек­ротическим растрескиванием, пятнами на плодах томатов, огурцов и других тепличных культур.

Признаки недостатка питательных веществ могут появляться на разных частях растений: на молодых и старых листьях, точках роста. Признаки не­достатка элементов питания на молодых листьях и конусах роста чаще ин­формируют о недостатке В, Са, Си, Fe, Mn, Zn, т.е. кальция и микроэлемен­тов, а на старых листьях — N, Mg, К, S, Мо. В условиях использования полноценных по составу питательных растворов разные пятнистости, некро­зы, хлорозы свидетельствуют о невозможности их усвоения — как реакция на низкую или высокую температуру субстрата, слабое развитие корневой системы, либо на фитотоксичность химических средств защиты или пита­ния. Пожелтение нижних листьев томатов, (когда главная жилка листа зелё­ная), — это обычное проявление недостатка магния, что может быть связано с условиями повышенной потребности растений (но и не только!) в магнии, недостаточной освещённостью, неправильным (обычно недостаточным) во-дополивом, высокой ночной температурой, избытком калия (антагонистом магния), недостаточной аэрацией. Это часто связано с антагонизмом между калием и магнием, вследствие чего имеет место не только магниевый хло­роз, но и опадание листьев без внешних признаков хлороза, например, на розах. А у томатов на самых молодых листьях темно-зелёная окраска — приз­нак избытка азота и недостатка йода, а светло-зелёная окраска свидетельст­вует о недостатке азота. Побурение и отмирание верхушечных листьев у то­матов вызывается недостатком фосфора.

Антоциановый оттенок нижней части листа томатов, роз — результат не­достатка фосфора из-за слишком низкой температуры субстрата, избытка азо­та или серы, слабой корневой системы, слишком высокого, — (рН- более 6,2),

— показателя кислотности почвенного раствора. Пятнистость листьев и усы-
хание их краёв происходит при недостатке калия. Скручивание молодых лис­
тьев томатов и других культур связано с недостатком марганца и меди, высо­
ким показателем рН почвенного раствора (щелочная реакция вместо обычной с
рН 5,3-5,8). Изменение конуса нарастания связано с недостатком кальция и
бора при слишком высоком показателе рН почвенного раствора — более 6,5.

Тепличные растения отличаются очень разной способностью поглощения и усвоения азота и калия. У томатов имеет место более трудное поступление фосфора в растения. Часто это не исправляет повышение доз фосфора, а ско­рее улучшается при сбалансированном количестве N, Р, К, Са, Mg в почвен­ном растворе и поддерживанием кислотности на уровне рН 5-6. У томатов поглощение Са и Mg в течение вегетации обычно равномерное, а потребление N систематически возрастает до пика плодоношения. Недостаточное питание приводит к нарушениям роста: недостаток N — к медленному росту корней, К

— к снижению жизнеспособности растений, Mg — к неблагоприятным физи­
ологическим изменениям, Са — к слабой корневой системе и тонким побе­
гам, Fe — к задержке роста, В — к растрескиванию листьев, хрупкости побега,
сбрасыванию завязей. Избыточное питание также влияет отрицательно, уси­
ливается антагонизм между усвоением растениями ионов. Этому способствует
неравномерное потребление ионов и их накопление в почвенном растворе.

Необходим не только постоянный мониторинг элементов питания в поч­венном растворе и в почве (субстрате), но и осуществление мероприятий по поддержанию необходимых уровней и соотношения элементов питания. Это достигается кратковременной корректировкой питательного раствора, более широким использованием дренажа.

Рассмотрим взаимодействие между элементами питания в почвенном ра­створе и их доступности растениям, в зависимости от их количества, факто­ров рН, ЕС, микроклимата.

Показатель кислотности почвенного раствора подлежит постоянному кон­тролю и корректировке, в связи с сильным влиянием рН на доступность многих элементов питания, так как при возрастающем показателе рН против оптимума, лежащего в пределах 5,1—5,9. снижается доступность таких эле­ментов, как Р, В, Си, Fe, Mn, Zn, а в кислой среде доступность Мо. Часто причиной неправильного или недостаточного питания является не недоста­ток элементов питания в субстратном растворе, а невозможность их погло­щения при щелочной реакции почвенного раствора, использовании воды с щелочной реакцией, высокое содержание в ней Na и С1. При рН почвенно­го раствора выше 7,0 в почвенной культуре микроэлементы и Р становится менее доступными, а макроэлементы — К, S, поглощаются в избыточных количествах.

На супесчаных, легко- и среднесуглинистых почвах известкование, в слу­чае его необходимости, проводят до уровня рН 5,5-6, в связи с низким уров­нем поглощающего комплекса. На суглинистых и глинистых почвах с малым содержанием гумуса известковать почву можно до показателя рН 6,5. Коли­чество легкодоступного Са в почве должно составлять не менее 1500—2000 мг/л в кислотной вытяжке. Нельзя допускать переизвесткования, что умень­шает доступность микроэлементов. С ростом рН от 5,5 до 6,7 концентрация

доступного фосфора быстро снижается, в том числе содержание Р в листьях падает до 30% от нормы. Также снижается содержание в листьях В, Си, Мп, Zn. В зависимости от используемого субстрата показатель рН субстрата и поч­венного раствора следует поддерживать до показателя рН в пределах 5,1—5,9.

Для регулирования уровня рН > 6, соль КН₂РО₄ в рабочем растворе за­меняют ортофосфорной кислотой. Низкий показатель рН < 5 наблюдается при использовании большого количества аммония (фосфат аммония, амсе-литра). В этом случае рН рабочего раствора повышают до рН 6, а содержа­ние NH₄ в растворе дают не более 10 мг/л. Следует в этом случае уменьшить дозу К, уменьшают разовую дозу капельного полива до 70 мл. При высоком рН несколько увеличивают дозу NH₄ до 20 мг/л, норму Fe увеличивают до 2-2,5 мг/л раствора.

При использовании малообъемных субстратов применяют систематичес­кий и многоразовый в течение дня полив растений раствором минеральных удобрений соответствующей концентрации. В зависимости от вида расте­ний, а в пределах культуры — от вида выращивания и состава питательного раствора используют определенный уровень общей концентрации солей. Пос­ледняя связана с солеустойчивостью культуры, т. е. способностью усваивать из почвенного раствора воду и элементы питания.

Раньше солеустойчивость растений оценивали в атмосферах осмотичес­кого давления (ОД) и учитывали способность корневой системы поглощать из почвенного раствора элементы питания при определённой предельно допус­тимой засоленности субстрата. Сейчас в практике тепличного растениеводст­ва оперируют понятием электропроводимости рабочего и почвенного раство­ра с показателем в миллисименсах на 1 см (mSm/см, мСм/см). Имеются реко­мендации по средним показателям для различных культур (табл. 7.2).

Оптимальные концентрации солей в рабочих растворах варьируют по фазам роста и развития культур, по уровням температуры и освещённости, плодовой нагрузки. Но с учётом устойчивости к засолению почвенного рас­твора всегда требуется контролировать и корректировать его.

У томата при малообъемном выращивании, оптимальными показателя­ми рН и ЕС в период вегетации являются следующие:

— пропитка матов: снижение рН в дренаже до 4,8—5;
ЕС питательного раствора около 2,8 мСм/см;

— установка растений на маты: рН питательного раствора 5,5;

ЕС питательного раствора — 2,7 мСм/см. Одноразовая доза полива около 200 мл раствора на одно растение;

— установка растений в отверстия для укоренения: рН питательного
раствора 5,5, ЕС питательного раствора около 2,6 мСм/см;

— цветение 1-3 кисти: рН питательного раствора 5,5, ЕС питательного
раствора 2,8-3 мСм/см, водопотребление 0,8—1,2 л/растение;

— цветение 4-5 кисти: рН — 5,5-5,8, ЕС — 2,6-2,8 мСм/см,
водопотребление 1,2-1,8 л/растение;

— массовое плодоношение: рН — 5,5-5,8, ЕС — 2,5-2,6 мСм/см,
водопотребление 1,8-2,5 л/растение и более;

— осенний период: рН — 5,5, ЕС — 2,7-2,8 мСм/см.

Для каждой культуры по периодам выращивания оптимальны опреде­ленные показатели ЕС. В период выращивания не допускают рН в дренаже выше 6,2, для чего можно использовать ортофосфорную кислоту в количес­тве нормы Р в растворе. На пике плодоношения томатов ЕС раствора может быть на уровне 2,8—4,2 мСм/см. Но нельзя допускать накопления солей в матах, при котором доступность катионов и анионов резко снижается, имеет место повреждение корневых волосков. Допустимое превышение показателя ЕС в почвенном растворе на 0,5 мСм/см, в сравнение с подаваемым рабочим раствором. Следует увеличить норму дренажа и несколько понизить показа­тель ЕС рабочего раствора. В летние месяцы норму ЕС можно снизить до 3,2 мСм/см.

Нельзя допускать рН дренажа ниже 5. Следует уменьшить количество NH₄ в рабочем растворе до 7—10 мг/л, уменьшить дозу К, рН рабочего рас­твора повысить до 6, за счет уменьшения количества кислоты при подщела-чивании раствора — увеличить количество NH₄ временно до 20—25 мг/л, увеличить норму хелата железа на 20%, но не более 2 мг/л.

Нормирование питания растений при малообъёмной технологии базиру­ется на агрохимическом мониторинге дренажа, выжимки из субстрата, субс­трата, в растительном материале (листовая диагностика). При проведении анализа грунта в теплицах одна смешанная проба берётся с площади не бо­лее 400 кв. м., отбирая по 1 индивидуальной пробе с каждых 100 кв. м. При малообъёмном выращивании, в процессе интенсивного роста или массового созревания концентрация элементов питания быстро изменяется, в связи с уровнем поглощения элементов питания, их вымыванием с дренажем, сорб­цией и т.п. явлениями. Поэтому полный агрохимический анализ проводят каждые 3—4 недели, в период интенсивного роста — каждые 2 недели, пока­затели рН и ЕС — 2—3 раза в неделю.

Наиболее интенсивное поглощение воды и минеральных удобрений из почвенного раствора наблюдается при начальных показателях концентрации солей в почвенном растворе и постоянно снижается при его максимальных показателях. Поэтому в программу оптимизации питания входит использо­вание удобрений и воды наименее засоляющих почвенный раствор.

Количество азота подлежит постоянному контролю раздельно нитратно­го и аммиачного азота в почвенном растворе (дренаже). Избыток азота спо­собствует чрезмерному развитию вегетативной массы, рыхлости растений, ослаблению и запаздыванию получения продукции, завязыванию плодов у овощных растений. Чрезмерное количество азота относительно легко удаля­ется промыванием субстрата, правильным нормированием дренажа.

В процессе выращивания различных культур необходимо контролиро­вать уровни соотношения различных катионов и анионов в рабочих и осо­бенно почвенных растворах, и с помощью корректировки рабочих растворов примерное количество катионов и анионов должно быть равным.

Для каждой культуры, прежде всего, необходимо следить за соотноше­нием — азот: калий в почвенном растворе (выжимка из субстрата, дренаж в начале его выделения), чтобы поддерживать необходимое соотношение. У молодых растений до начала завязывания плодов или бутонизации поддер­живают соотношения N: К=1: 1-1,2. По мере роста плодовой нагрузки, например у томатов, соотношение постепенно изменяются N: К < 1-1,2 до 1,5 затем до 1,8, иногда выше — до 3.

Дефицит магния наблюдается на различных тепличных растениях, но бо­лее распространён у томатов при высоких уровнях N и К. Низкий уровень азота при известковании субстрата чаще проявляется в почвенной культуре. Средний уровень N в этом случае предпочтителен. При низких уровнях К при среднем и высоком количестве азота в почвенном растворе нарушает созрева­ние томатов. В условиях низкой освещенности количество пустотелых плодов увеличивается при чрезмерном применении фосфора, и снижается при высо­ких уровнях калия. Повышение уровня азота снижает содержание в листьях калия, хотя он может находиться в почвенном растворе в умеренном количес­тве. Увеличение количества К в растворе снижает потребление магния, т.к. проявляется антагонизм несбалансированных количеств К и Mg. Поэтому при малообъёмной культуре томата применяют следующие соотношения N: К до образования 1-го соцветия — 1: 1,1, от 1-ой до 3-ей кисти — 1: 1,3, от 3-ей до 5-ой кисти 1: 1,5, в период плодоношения — 1: 1,8. При плохом освеще­нии весной и осенью поддерживают более высокий уровень Mg. Повышенное количество магния в почвенном растворе не отражается отрицательно на рос­те растений. При повышенном количестве фосфора в почвенном растворе выше нормы сдерживается поступление магния в растение, его место занима­ет калий, например на розах в этом случае наблюдается у чувствительных сортов опадение листьев. Высокие концентрации аммонийного азота (норма до 10-14 мг/л) снижают поступление в растения из почвенного раствора Са и Mg. При возрастании выше допустимого количества Na и CI в почвенном растворе также увеличивается поступление в растения фосфора, калия, сни­жается содержание Са. С другой стороны если много хлоридов в почвенном растворе, то увеличение количества азота заметно снижает поступление хлора

в листья. Повышенные дозы фосфора в почвенном растворе снижают пос­тупление Mn,Zn в листья. Возрастающие количества Мп в почвенном раство­ре требуют повышение количества вносимого железа, чтобы соотношение Fe: Мп = 2 — 5:1. У культур с повышенным потреблением железа (розы, гербе-ры) его количество повышают до 2,5 мг/л раствора, одновременно снижая количество Мп до 0,2-0,3 мг/л. У томата некоторые сорта требуют до 0,7 мг/л Мп в этом случае количество Fe также следует повысить до 2 мг/л. Следует учитывать, что высокие уровни Mg, Co, Zn в почвенном растворе снижают поступление Fe в растения. Постоянный контроль содержания макро- и мик­роэлементов в почвенном растворе — путь к оптимизации условий выращива­ния высокоурожайных растений.

Интенсивность усвоения элементов питания из почвенного раствора за­висит и от таких факторов, как температура и освещённость, влажность воз­духа и субстрата.

Низкие температуры субстрата и воздуха сдерживают рост растений и поглощение питательных элементов. Хотя увеличение уровня азота в поч­венном растворе до 220 мг/л при температуре в корневой зоне 22—27°С уве­личивает сырой вес плодов томата при постоянной оптимальной температу­ре воздуха в 20—25°С, более высокие дозы азота в корневой зоне не дают прироста урожая. При температуре субстрата 13°С и выше вес растений уве­личивается при вышеуказанном уровне N, при более низкой, чем 13°С тем­пературе высокие дозы азота не действуют положительно. По мере роста температуры необходимо повышать уровень азота, но не более 220 мг/л. Ес­ли температура возрастает, а уровень азота низкий, у томатов наблюдается сбрасывание цветков. Низкая температура субстрата (8°С и ниже) не способ­ствует транспортировке N и К в надземную часть растений, ведёт к накопле­нию их в корневой системе. Рост растений замедляется. При 10—13°С в зоне корней замедляется поступление фосфора в растение. Поступление К, Са, Mg снижается при температуре в зоне корней в 13°С, а по мере роста темпе­ратуры в корневой зоне увеличивается поступление в листья Р, К, Mg, Си, Fe, Mn. Решение этой проблемы в устройстве подсубстратного обогрева, что позволяет несколько снижать температуру воздуха в теплице, экономя энер­гетические затраты. Эта система "тёплые ноги и холодная голова" применя­ется при недостаточном уровне обогрева теплицы по техническим или дру­гим причинам. С другой стороны высокие температуры воздуха ночью (2 ГС и более) увеличивают поступление в листья Са, Na, но уменьшают уровень фосфора в листьях.

Использование экранов для защиты теплиц от перегрева летом может дать сильное затенение (до 65%), что приводит к снижению поглощения N, Р, К, Са, Mg, при условии, что азотное питание на 90—95% ведётся за счёт NO₃. Досвечивание растений в осенне-зимне-весенний период увеличивает поглощение N, К, Са, Mg, Mn. Очень важен в это время сбалансированный уровень К в субстратном растворе.

Длительная искусственная освещённость в условиях зимних коротких дней, при высоком уровне кальция в почвенном растворе, даёт эффект сни­жения сухого веса растений, а по мере увеличения длины дня весной увели­чивается накопление сухого вещества.

Поглощение N и К увеличивается от низкого уровня ночью, до макси­мального днём, снова снижаясь в течение вечера и ночи. Поэтому необходи­мо брать пробу почвенного раствора на анализ в 13—14 часов дня. Пог­лощение N и К тесно связано не только с уровнем освещённости и темпера­турой воздуха, но и с увеличением количества потребляемой воды.

Влажность воздуха так же важный фактор усвоения из почвенного раст­вора катионов и анионов. Содержание Са в молодых листьях при относи­тельной влажности воздуха 95% значительно ниже, чем при 50%, так как поступающий кальций находится в транспирационном потоке.

Проявление вершинной гнили томатов усиливается даже при низкой влаж­ности, при высоком уровне ЕС почвенного раствора. Кроме того, повышенная высокая влажность ночью благоприятствует движению Са к молодым листьям и плодам, а при низкой влажности в течение дня приводит к накоплению Са в зрелых листьях. У сортов и растений с высокой устойчивостью к вершиной гнили плодов наблюдается более интенсивное усвоение растениями К. У чувст­вительных к вершинной гнили сортов наблюдается недостаток К в растениях, а также значительное накопление Са в листьях, а не в плодах. Недостаток Са связан и с другими ионами — антагонистами из почвенного раствора.

Большое количество Na в почвенном растворе, в присутствии повышен­ных доз серы снижает поступление Са, в связи с чем, в такой ситуации следует повышать количество Са в почвенном растворе, регулируя одновре­менно соотношение К: Са.

Избыток К сдерживает поступление Са, так же, как Na, NH₄. При коли­честве NH₄ в почвенном растворе более 10 мг/л блокируется поступление Са. Одновременно такой уровень NH₄ повреждает корневые волоски, особенно в зимне-весеннем и осеннем периодах. В случае первых признаков вершинной гнили томатов при начале налива плодов соотношение К: Са поддерживают на уровне 0,8-1,5: 1. Улучшение вкусовых качеств томатов за счет повышен­ных количеств К в почвенном растворе требуют в свою очередь повышение концентрации Са в растворе для поддержания соотношения К: Са.

На молодых листьях растений с недостатком Са образуется пожелтение, а края листьев становятся бурыми, точка роста может отмереть, а плоды становятся черными вокруг рубца столика (начало вершинной гнили). Вер­шинная гниль часто является результатом низкой влажности субстрата, на­рушением водоснабжения растений томата, засоленностью субстрата. При первых признаках недостатка Са в растениях следует провести несколько опрыскиваний раз в 4—5 дней 0,4—0,5% раствором Ca(NO₃)₂. При возникно­вении вершинной гнили опрыскивают тщательно нанося раствор по всей их поверхности. Одновременно увеличивают норму Ca(NO₃)₂ в питательном рас­творе, количество Са в субстратном растворе может в 10 раз превосходить нормальное содержание Mg.

Первые признаки недостатка Mg проявляются на старых листьях в виде светлых мраморных пятен, обесцвечиванием листьев между жилками, хотя главная и боковые жилки остаются зелеными. При длительном магниевом голодании наблюдается приостановка роста плодов. При недостатке магния проводят каждые 5—7 дней опрыскивание растений 0,5—0,7% раствором суль­фата магния или магниевой селитры. На сортах с повышенной чувствитель-

ностью к недостатку Mg внекорневые подкормки практикуют 1 раз в неделю профилактически начиная от времени завязывания плодов на 4-ой кисти. Проявление хлороза усиливает большая плодовая нагрузка. Следим за соот­ношением К: Mg, т.к. высокий уровень К сдерживает поглощение Mg. Нор­мы Mg повышают.

Для регулирования соотношения К: Са для усиления вегетативного или ге­неративного развития томатов и др. культур применяют изменения соотношения Са: К=1: 1,2-1 до 7—10 дней. Для генеративного развития используют соотно­шения Са: К 1,2-1 при концентрации катионов около 235 мг/л К и 200 мг/л Са. Для усиления вегетативного развития оптимально соотношение 1: 1,6-1,7 при концентрации катионов около 235 мг/л К и 320-400 мг/л Са. Кроме указан­ных соотношений К: Са необходимо поддерживать соответствующий уровень относительной влажности воздуха для оптимальной транспирации.

Усвоение фосфора в оптимальном постоянном количестве до 40-45 мг/л рабочего раствора и в почвенном растворе до 50 мг/л у томатов стимулирует усвоение Са. Кроме оптимального количества фосфора и кальция необхо­дим показатель рН раствора от 5 до 5,9. Одновременно следим, чтобы фос­фор не накапливался в более высокой концентрации, что тормозит поступ­ление Mg и вызывает магниевый хлороз. Если показатель рН > 6,2-6,7 то Р становится труднодоступным.

Присутствие в почвенном растворе CI в количестве 1-3 мМо/л т.е. 30-90 мг/л и максимально до 150 мг/л способствует усвоению Са. Так же усилива­ется усвоение Са и других элементов питания при оптимальном показателе ЕС почвенного раствора до 2,6-2,8 мСм/см и при максимально допустимом в период плодоношения томатов — до 3,5 мСм/см, или чуть более.

Микроэлементы. Отклонение рН в кислую сторону приводит к повыше­нию растворимости соединений Mn, Fe, A1, находящихся в грунте. Высокие концентрации этих ионов могут повредить корневую систему. При значительном повышении рН Fe, Mn, Си образуют нерастворимые соедине­ния — гидрооксиды, которые не усваиваются корневой системой, поэтому вместо сернокислых солей лучше применят хелаты — органические соедине­ния доступные для растений в этих условиях. На щелочных грунтах также резко снижается растворимость бора. Поэтому длительный полив водой с рН выше 7 приводит к подщелачиванию грунтов и снижает доступность вноси­мых микроэлементов.

При избытке фосфора (зафосфачивание грунтов), Zn и Fe вступают в реакцию с фосфором и образуют трудно растворимые фосфаты этих элемен­тов, которые выпадают в осадок. Так как Zn является антагонистом Fe при повышенном количестве Zn норму железа увеличивают до 2-2,5 мг/л рабоче­го раствора.

При малообъемном выращивании доступность ионов микроэлементов в корнеобитаемом слое определяется теми же факторами, что и при выращи­вании на грунтах. Важным является поддержание всех питательных веществ в растворимом состоянии за счет хелатирования таких элементов, как Fe, Zn, Cu, Mn. Так как хелаты более доступны для растений их расход неболь­шой в сравнении с сернокислыми окислами, которые еще часто рекоменду­ются к применению.

Учитывая высокую стабильность Fe — ДТРА при рН от 1,5 до 7 в рабо­чих растворах (в том числе концентрированных) его предпочтительно ис­пользовать как основной хелат железа, в сравнении с хелатом Fe — ЕДТА, эффективным при рН ниже 6, т.е. рабочие растворы должны иметь рН ниже 6, например рН 5,5.

При использовании полихелатов в форме ЕДТА необходимо поддержи­вать показатель рН в почвенном (дренажном) растворе на уровне ниже рН 6, в противном случае норму Fe — ДТРА повышать на 0,4-0,5 мг/л с учетом вносимого Fe — ЕДТА вместе с остальными полихелатами ЕДТА, которые стабильны при рН 3,5-10.

ТРЕБОВАНИЯ К КАЧЕСТВУ ВОДЫ ДЛЯ КАПЕЛЬНОГО ПОЛИВА, МЕТОДИКА КОРРЕКТИРОВКИ ПИТАТЕЛЬНОГО РАСТВОРА В ЗАВИСИМОСТИ ОТ СОСТАВА ВОДЫ

При использовании капельного полива качество воды яв­ляется одним из основных факторов, обеспечивающих успех тепличного про­изводства. Поэтому так важно знать химический состав используемой в хо­зяйстве воды. Это необходимо, как для расчета количества солей и кислот в питательном растворе, так и при его коррекции. В каждом тепличном ком­бинате используемая поливная вода имеет определенный химический сос­тав, что следует учитывать еще на стадии проектирования систем капельного полива, с учетом пригодности конкретной воды.

Различная по происхождению вода представляет собой сложный раст­вор, содержащий все известные химические элементы в виде простых и слож­ных ионов, комплексных соединений, растворенных или газообразных мо­лекул, стабильных и радиоактивных изотопов, а также определенный бакте­риальный состав.

Сложность состава определяется присутствием большого числа химических элементов, различным содержанием и разнообразием форм каждого из них.

В воде отмечается 6 основных групп химических компонентов:

1) главные ионы (макроэлементы) К⁺, Na⁺, Mg²⁺, Са²⁺, С1 ', SO₄²,
НСО₃',СО₂;

2) растворенные газы — кислород, азот, сероводород, углекислота;

3) биогенные вещества — соединения N, P, Fe, Si;

4) органические вещества — органические кислоты, сложные эфиры,
фенолы, гумусовые вещества;

5) микроэлементы;

6) загрязняющие вещества.

Суммарное содержание минеральных веществ называется минерализа­цией воды, которая выражается в мг/дм³, г/дм³, г/кг, % (промилле (от лат. Pro mille — за тысячу) тысячная часть числа, обозначается — %).

По степени минерализации вода бывает пресной до 1%, солоноватой (1—25%), соленой (25—50%), очень соленой (более 50%). Для капельного орошения лучше использовать воду с содержанием минеральных веществ до 0,5—1%.

Повышенное поступление солей с поливной водой приводит к засоле­нию субстратов, что отрицательно сказывается на продуктивности растений. Томаты более солеустойчивы, чем огурцы, но на засоленных субстратах силь­нее поражаются вершинной гнилью.

Химический состав воды для приготовления питательных растворов не должен превышать величины указанной в таблице 7.4.

На основе химического состава воды проводится коррекция питательного раствора. Существует правило, по которому концентрация элементов в полив­ной воде не должна превышать их содержание в стандартных питательных растворах. Особенно это касается микроэлементов, так как выращивание рас­тений в ограниченном корневом объеме может привести к их накоплению и отравлению растений или к явлениям антогонизма элементов.

Питательный раствор обязательно корректируется на содержание при­сутствующих в воде К, Са, Mg, SO₄²~, NO³\ Реакция его доводится до опти­мального уровня рН, который для большинства культур составляет 5,5-6,0. Так как вода чаще всего слабощелочная или щелочная для снижения рН используют ортофосфорную (Н₃РО₄) или азотную (HNO₃) кислоты.

Количество кислоты рассчитывается по содержанию бикарбонатов (НСО₃). В принципе на 1 мМоль НСО₃ в воде нужен 1 мМоль кислоты. Однако в нейтрализации участвуют не все бикарбонаты, поэтому для обеспечения буферности раствора оставляют 1 мМоль НСО₃= 61 мг без нейтрализации 0,5-1 мМоль/л.

Кислоты и бикарбонаты взаимодействуют в эквивалентных количествах:

1 мМ НСО₃- = 61 мг/л

 

1 мМ	Н3РО4 -		мг/л
1 мМ