close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

2138.ПОВЫШЕНИЕ ПРОДУКТИВНОСТИ И УСТОЙЧИВОСТИ АГРОПРОМЫШЛЕННОЙ ТЕПЛИЧНОЙ ЭКОСИСТЕМЫ С ПОМОЩЬЮ

код для вставкиСкачать
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
На правах рукописи
^AG4«V/
ВОЛКОВ Андрей Владимирович
ПОВЫШЕНИЕ ПРОДУКТИВНОСТИ И
УСТОЙЧИВОСТИ АГРОПРОМЫШЛЕННОЙ
ТЕПЛИЧНОЙ ЭКОСИСТЕМЫ С ПОМОЩЬЮ
КОПРОЛИТА
03.00.16-экология
Автореферат
диссертации на соискание ученой степени
кандидата сельскохозяйственных наук
Брянск - 2004
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Работа выполнена в аспирантуре
Брянской государственной сельскохозяйственной академии
Научный руководитель -
доктор сельскохозяйственных наук,
профессор ПРОСЯННИКОВ
Евгений Владимирович
Официальные оппоненты: доктор биологических наук, профессор
действительный член РАЕН
АНДРОСОВ Геннадий Константинович
кандидат сельскохозяйственных наук,
МИНЕНКО Александр Иванович
Ведущая организация -
Брянский государственный университет
имени академика И.Г. Петровского
Защита состоится 2 апреля 2004 г. в 14 32 на заседании
диссертационного совета Д 220.005.01 в Брянской государственной
сельскохозяйственной академии по адресу: 243365, Брянская обл.,
Выгоничский район, п. Кокино, Брянская ГСХА, корпус 1, ауд. 216.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Брянской ГСХА.
Просим принять участие в работе Совета или прислать
отзыв в 2-х экземплярах, заверенных гербовой печатью.
свой
Автореферат разослан 2 марта 2004 г.
Учёный секретарь
диссертационного совета,
доктор сельскохозяйственных наук (
\
А.И. Артюхов
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
АКТУАЛЬНОСТЬ. В современных энергетических и экономических ус­
ловиях необходимость повышения продуктивности и устойчивости агро­
промышленных тепличных экосистем представляет научный интерес и
имеет большую практическую значимость. Это обусловлено тем, что сред­
няя годовая норма потребления овощей на душу населения в стране со­
ставляет 146 кг, а производство - всего около 70 кг в год. Увеличение
норм минеральных удобрений в овощеводстве защищенного грунта с
целью повышения урожайности растений приводит к снижению качества
продукции. В настоящее время важно изучить экологическую и произ­
водственную эффективности использования в агропромышленных теп­
личных экосистемах биологически активного продукта вермитехнологии
- копропита (биогумуса или вермикомпоста), который получают в ре­
зультате переработки органических веществ компостными дождевыми червя­
ми и сопутствующими гетеротрофными организмами.
В юго-западном регионе Российского Нечерноземья одним из крупнейших
производителей овощной продукции защищенного грунта является СПК «Аг­
рофирма «Культура», находящийся в Брянской области. В тепличном комби­
нате этого предприятия основные овощные культуры - огурец и томат. Здесь
достигнута высокая продуктивность тепличных экосистем. Дальнейшая ин­
тенсификация производства овощей защищенного фунта путём применения
минеральных удобрений небезопасна с экологической точки зрения. Поэтому
актуальным является изучение возможности дальнейшего повышения про­
дуктивности и устойчивости агропромышленной тепличной экосистемы СПК
«Агрофирма «Культура» с помощью копролита.
ЦЕЛЬ ИССЛЕДОВАНИЙ - изучить влияние копролита на продуктивность
и устойчивость агропромышленной тепличной экосистемы СПК «Агрофирма
«Культура».
ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ:
> выявить влияние копролита на основные агроэкопогические свойства
почвогрунта тепличной экосистемы;
> изучить влияние копролита на рост и развитие растений в агропромыш­
ленной тепличной экосистеме;
> исследовать влияние локального применения копролита на продуктивность
зимне-весенних биоценозов огурца и томата и качество плодов;
> оценить влияние копролита на устойчивость агропромышленной теп­
личной экосистемы.
НАУЧНАЯ НОВИЗНА.
Впервые в производственных условиях интенсивной промышленной теплич­
ной экосистемы изучено влияние локального применения различных доз копро­
лита на продуктивность зим не-весенних биоценозов огурца и томата, качество
овощей, энергетическую и экономическую устойчивость их производства.
ЗАЩИЩАЕМЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ:
> изменения, происходящие в тепличном грунте при внесении копролита,
обусловлены не только содержанием в последнем легкодоступных эле­
ментов питания, но и наличием биологически активных веществ;
> гумусовые вещества копролита и активирова^ногоЛ^мТепличниш ipyma-w •
рают роль стимуляторов роста и развития овощных рзйёЧйЭДСХА
I фонд научной литератуоы
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
> дозы копролита, рекомендуемые для повышения продуктивности и ус­
тойчивости агропромышленной тепличной экосистемы.
ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ. В зимне-весенних биоценозах огурца и
томата на фоне существующей интенсивной технологии разработаны реко­
мендации по применению копролита, позволяющие решать важные эколо­
гические задачи: наращивать продуктивность, увеличивать энергию в уро­
жае, повышать энергетическую и экономическую устойчивость агропромыш­
ленных тепличных экосистем, при одновременном сокращении антропоген­
ной нагрузки на них и получении качественных овощей.
Результаты исследований диссертационной работы включены в лекцион­
ные курсы и используются при подготовке специалистов ученых агрономовэкологов в Брянской госсельхозакадемии.
АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ. Материалы диссертации были представлены на
Всероссийской научно-практической конференции «Биотехнология - возрож­
дению сельского хозяйства России в XXI веке» (Санкт-Петербург, 2001), на I
Международной конференции «Дождевые черви и плодородие почв» (Влади­
мир, 2002), на Международной научно-практической конференции «Использо­
вание достижений современной биологической науки при разработке техноло­
гий в агрономии, зоотехнии и ветеринарии» (Брянск, 2002), на X Международ­
ной конференции студентов и аспирантов по фундаментальным наукам «Ло­
моносов - 2003» (Москва, 2003), на Международной научной конференции
«Состояние и проблемы научного обеспечения овощеводства защищенного
грунта» (Москва, 2003), на Научно-практической конференции, посвященной
75-летию со дня рождения проф. Г.Б. Гальдина (Пенза, 2003).
ПУБЛИКАЦИИ. По теме диссертации опубликовано 7 работ.
ОБЪЁМ РАБОТЫ. Диссертация состоит из 7 глав, 24 разделов, выво­
дов, рекомендаций, списка использованной литературы, 28 приложений.
Она изложена на 153 страницах машинописного текста, включая 90 страниц
текста, 23 таблицы, 24 рисунка. Список цитируемой литературы на 20 стра­
ницах содержит 210 наименований, в том числе 15 иностранных.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
1. МЕСТО, УСЛОВИЯ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ
Исследования проводили в 2001-2003 гг. в СПК «Агрофирма «Культура»
Брянской области. Технологии возделывания зимне-весенней культуры
огурца и томата на тепличном грунте общепринятые.
Объектами исследований были агропромышленная тепличная экосистема
и в ней зимне-весенние биоценозы огурца и томата. Их изучали, анализи­
руя копропит, тепличный грунт, растения огурца (F1 «Аэлита») и томата (F1
«Красная стрела»).
Копропит был произведён из навоза крупного рогатого скота на вермиферме Брянской ГСХА. По агрохимическим свойствам он соответствовал ТУ
9891 - 007 - 11158098 - 96 Минсельхоза России. Перед внесением его под­
вергали пропариванию одновременно с пропариванием грунта в теплицах.
Тепличный грунт, используемый в биоценозах огурца и томата, состоял
из равных частей низинного торфа, опилок и перегноя. Соотношение твер­
дой : жидкой : газовой фаз в нём как 1 : 1 : 1 .
4
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Схемы производственных опытов были составлены в соответствии с «Методическими рекомендациями по изучению оффективности нетрадиционных органиче­
ских и органоминеральных удобрений» (Афанасьев, Мёрзлая, 2000). Оба опыта в
биоценозах огурца итоматазакладывали методом рендомизированных повторений
в четырехкратной повторности по схеме:
1. Контроль - агрофон, созданный в теплице в результате применения ин­
тенсивной технологии зимне-весенней культуры огурца или томата;
2. Контроль + копролит 30 г;
4. Контроль + копролит 90 г;
3. Контроль + копролит 60 г;
5. Контроль + копролит 120 г.
Копролит вносили локально при посадке рассады огурца и томата в
лунки на глубину 8-10 см.
Площади учётных делянок - 4 м 2 (по б растений огурца и по 10 - томата).
В основу проведения исследований были положены следующие науч­
ные экологические концепции (Паракин, 2000):
• функционапьно-ценотическая (взаимодействие компонентов в экосистеме);
• продуктивно-энергетическая (формирование первичной продукции);
• информационно-кибернетическая (потоки информации и гомеостаз
биоценоза и экосистемы, управляющие воздействия на них);
• биогеохимическая (круговорот веществ в экосистеме, миграция химиче­
ских элементов по компонентам экосистемы);
• почвенных режимов (динамика функционирования почвы);
• социально-экономическая (эксплуатация экосистем, последствия для об­
щества).
В копролите до и после пропаривания, в тепличном фунте до закладки
опытов и в период интенсивного плодоношения культур определяли: рН
солевой вытяжки и нитраты потенциометрически на иономере М-120 по
ГОСТ 24483-85 и ГОСТ 13496-86 соответственно. Содержание подвижного
фосфора и обменного калия - по Кирсанову (ГОСТ 262027-840).
В процессе вегетации проводили фенологические наблюдения за рос­
том и развитием растений по методике Госсортосети. Через каждые 10 дней
определяли высоту растений, длину междоузлий, количество цветков и коли­
чество плодов на первой кисти. Наступление фаз развития отмечали, при
наличии признаков у 10 % растений, а полную фазу - при наличии призна­
ков у 75 % растений.
Учет урожайности культур проводили сплошным поделяночным мето­
дом путём взвешиванием всех плодов, с последующим пересчётом в ки­
лограммы с 1 м 2 .
Для определения качества плодов отбирали средние пробы массой 1 кг в
период интенсивного плодоношения. В них определяли содержание сухота
вещества весовым методом, нитраты - с помощью ионоселективного электро­
да на иономере - М-120 (ГОСТ 13496-86), содержание аскорбиновой кислоты
(витамин С) — по Мурри, содержание Сахаров — на рефрактометре.
Оценка энергетической устойчивости биоценозов огурца и томата при
использовании копролита выполнена по методическим разработкам
ВАСХНИЛ (Никифоров и др., 1995), МСХА (Посыпанов и др., 1995), ЦИНАО
(Стадник и др., 1997), Брянской ГСХА (Мальцев и др., 2003), а экономиче­
ской устойчивости - по методике Всесоюзного НИИ экономики сельского
хозяйства.
5
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Статистическую обработку экспериментальных данных и оформление
диссертационной работы проводили на компьютере с помощью пакета про­
грамм Microsoft Office XP и программы STRAZ.
2. ИЗМЕНЕНИЯ СВОЙСТВ КОПРОЛИТА И
ТЕПЛИЧНОГО ГРУНТА В БИОЦЕНОЗАХ ОГУРЦА И ТОМАТА
АГРОПРОМЫШЛЕННОЙ ТЕПЛИЧНОЙ ЭКОСИСТЕМЫ
Свойства копропита и их изменения в биоценозах огурца и томата агро­
промышленной тепличной экосистемы. По содержанию гумусовых веществ,
подвижных форм фосфора и обменного калия копролит соответствовал группе
В ТУ 9891 - 007 - 11158098 - 96 Минсельхоза РФ и до пропаривания имел
нейтральную реакцию среды и влажность 50 % (табл. 1).
1. Агрохимическая характеристика копропита
Содержание доступных для растений
элементов питания, мг на 100 г сухого вещества
Копролит
рНкс!
КгО
СаО
МдО
PyOs
N-N0 3
До
7,2
358,3
215,0
79.0
155,8
482,7
пропаривания
После
7.5
387,9
136,7
76.0
519,0
71.1
пропаривания
После пропаривания реакция среды копропита стала слабощелочной.
Более чем в 2 раза снизилось содержание нитратного азота вследствие его
вымывания (табл. 1). На 29,6 и 36,3 мг на 100 г сухого вещества соответст­
венно увеличилось содержание подвижного фосфора и обменного калия,
что, по-видимому, связано с разрушением воско- и смолообразных веществ,
которые ограничивают подвижность элементов питания и ингибируют про­
цесс минерализации органических веществ природного происхождения (Его­
ров М.А., 1939; Вильяме В.Р., 1940; Драгунов С.С., 1948; Рассел Э.Д., 1955;
Александрова И.В., 1972; Просянников Е.В., 1978).
После пропаривания содержание в копролите подвижных соединений
кальция и матия уменьшилось соответственно на 78,3 и 3,0 мг на 100 г сухо­
го вещества (табл. 1). Вероятно, это произошло вследствие связывания их
минеральных форм, особенно кальция, высвобождающимися органически­
ми фракциями гумусовых веществ копропита.
Д.С. Орлов (1981), Н.М. Мозженин (1985), И.А. Мельник, В.В. Ковалёв
(1991), В.Л. Умпелев, Н.А. Сафронова (1993), В.Е. Лазарчик с сотр. (1994)
отмечают, что влажный копролит отличается высоким уровнем фермента­
тивной активности. Группы ферментов (оксидоредуктазы, дегидрогеназы,
каталазы и др.), особенно оксидоредуктазы, катализируют окислительновосстановительные реакции при разложении растительных остатков, сти­
мулируют функциональную активность микрофлоры и, тем самым, активи­
зируют метаболизм органического вещества тепличного грунта.
И.П. Козловской (1999) установлено, что при эксплуатации торфяных
тепличных грунтов на фоне интенсивной минерализации органического ве­
щества происходит накопление токсических веществ, патогенной микро­
флоры, утрата структуры и ухудшение физических свойств. Внесение же
копропита повышает содержание органического вещества в тепличном
грунте и замедляет процесс его минерализации при эксплуатации.
6
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Изменения свойств тепличного грунта в биоценозах огурца и томата. Со­
держание гумуса в тепличном грунте до закладки опытов было высокое,
реакция среды — близка к нейтральной. Грунт характеризовался повышен­
ным содержанием азота, калия, магния и кальция (табл. 2).
2. Агрохимическая характеристика тепличного грунта
Содержание элементов питания, мг на 100 г
Гумус,
Культура
рНка
%
N-NCh
PiOs
К20
МдО
СаО
28,2
250,4
Огурец
25,0
7,2
122.5
37,5
305,0
Томат
25.0
6.6
69,4
202,5
302,1
67,5
267,5
После вспашки и пропаривания тепличный грунт имел плотность 0,65-0,70
г/см3; плотность твёрдой фазы 2,3-2,4 г/см3; пористость 60-70 %.
В среднем за 3 года исследований в биоценозе огурца было отмечено
статистически доказанное снижение содержания нитратного азота в теп­
личном грунте при внесении копролита по 90 и 120 г в лунку, что обуслов­
лено большим выносом азота с урожаем (рис. 1).
А':92
302
331
, ^09 '
'
" В j
ШАГМШ
1 - Контроль; 2 - Контроль + копропит 30 г; 3 - Контроль + копропит 60 г;
4 - Контроль + копропит 90 г; 5 - Контроль + копропит 120 г
Рис. 1. Содержание подвижных форм элементов питания в тепличном
грунте биоценозов огурца (А) и томата (Б) в период интенсивного пло­
доношения, мг на 100 г сухого вещества (среднее за 2001-2003 гг.)
7
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Содержание подвижного фосфора в фунте существенно увеличилось при
внесении 60-120 г копролита, что вероятно, обусловлено высоким его содер­
жанием в последнем. Значимых изменений содержания обменного калия не
наблюдали (рис. 1).
В среднем за годы исследований в биоценозе томата отмечено статисти­
чески доказанное снижение содержания нитратного азота в тепличном
грунте при внесении по 60-120 г копролита. Математически значимого из­
менения содержания подвижного фосфора не отмечено. Содержание об­
менного калия в грунте увеличилось при внесении 90 и 120 г копролита в лун­
ку (рис. 1), что вероятно, обусловлено высоким его содержанием в копролите
(табл. 1).
3. ВЛИЯНИЕ КОПРОЛИТА НА РОСТ И РАЗВИТИЕ РАСТЕНИЙ
В АГРОПРОМЫШЛЕННОЙ ТЕПЛИЧНОЙ ЭКОСИСТЕМЕ
Важным этапом повышения продуктивности и устойчивости биоценозов
агропромышленной тепличной экосистемы является формирование расте­
ний, так как оно позволяет подготовить их к интенсивному образованию ге­
неративных органов и, следовательно, к более раннему получению урожая
овощей высокого качества.
Рост и развитие растений огурца. Изучаемые дозы копролита не оказали
статистически достоверного влияния на высоту растений огурца. Однако, в
среднем за 3 года исследований, прослеживается тенденция к увеличению
этого показателя при локальном внесении в лунки 60-120 г копролита (рис. 2).
Декады
--0--I
183,3
124,1
--0--II
- -А - III
—X—IV
пва,
'\
201.2
*
131.8
200,3
*
1 9 6 ,8
1JB.8
132,8
х
70,2
75^0
80.2
83,4
79,4
29.2
29.3
32.8
29,3
32,0
Без копролита
(контроль)
30
60
90
Доза копролита в лунку, г
120
Рис. 2. Динамика изменений высоты растений огурца, см
Изучаемые дозы копролита практически не повлияли на длину междоуз­
лий и не оказали существенного влияния на количество цветков у растений
огурца. Однако в среднем за годы исследований прослеживается тенденция к
увеличению числа цветков по сравнению с контролем при локальном внесе­
нии копролита, особенно, 30-90 г в лунку (рис. 3).
8
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
6 .o
6 ,5
5
6 ,3
!:[
n
ч
5
i'fi
- if
1
li
i
i il
> t
11
j:-
Без копролита 30
60
90
120
(контроль)
Доза копролита в лунку, г
Рис. 3. Количество цветков на растении огурца, шт.
Рост и развитие растений томата. Изучаемые дозы копролита не оказа­
ли статистически значимого влияния на высоту растений томата в течение
периода от посадки рассады до начала плодоношения. Однако, в среднем
за годы исследований, прослеживается тенденция к увеличению высоты рас­
тений при локальном внесение в лунки 60-90 г копролита (рис. 4).
Декады
- 0 - - I
--0--II
— •Л— III
182,3
183,7
157.1
156.6
д
й
191,5
16Л313
^f/
"
105.9
107,4
63,9
64,9
Без копролита
(контроль)
30
111
>8
66,8
110,2
106,3
64,5
64,7
60
90
Доза копролита в лунку, •
720
Рис. 4. Динамика изменений высоты растений томата, см
(среднее за 2001-2002 гг.)
В среднем за годы исследований прослеживается тенденция к увеличе­
нию, по сравнению с контролем, количества соцветий у растений томата при
локальном внесение копролита, особенно, 90 г в лунку (рис. 5).
12,3
Без копролита
(контроль)
30
2,2
12,1
Рис. 5.
Количество
соцветий на
растениях
томата, шт.
60
90
720
Доза копролита в лунку,
9
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Тенденциозная зависимость количества соцветий на первой цветочной кис­
ти растений томата от внесения в лунку 90 г копролита переходит в математи­
чески существенную зависимость относительно количества плодов (рис. 6).
9,8
8,1
10,4
9,1
8,2
^Z
& Г
Без копролита
(контроль)
30
60
90
Доза копролита в лунку, г
120
Рис. 6. Количество плодов томата на первой цветочной кисти, шт.
4. ВЛИЯНИЕ КОПРОЛИТА НА ПРОДУКТИВНОСТЬ
АГРОПРОМЫШЛЕННОЙ ТЕПЛИЧНОЙ ЭКОСИСТЕМЫ
И КАЧЕСТВО ОВОЩЕЙ
Урожайность и качество плодов огурца. В среднем за годы исследова­
ний при внесении 30-120 г копролита в лунку, продуктивность растений
огурца существенно увеличивалась относительно контрольного варианта
во все месяцы плодоношения, кроме марта. Наивысшая урожайность бы­
ла достигнута в мае при локальном внесение 90 г копролита (рис. 7).
кг/м2
•Без к о п р о л и т а
• К о п р о л и т 30 г
• К о п р о л и т 60 г
• К о п р о л и т 90 г
• К о п р о л и т 1 20 г
III
VI
IV
V
Месяцы
Рис. 7. Динамика плодоношения растений огурца (среднее за 3 года)
Внесение 30-120 г копролита в лунки при посадке рассады статистически
значимо увеличивало валовой сбор плодов в зимне-весеннем биоценозе
огурца. Наивысшую продуктивность относительно контроля обеспечило вне­
сение 60-120 г копролита (рис. 8).
10
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
36
36
34
;
27
} iil
•
.
-
•
1
!
•
.
36
.
1.
\;
i -.;
1" j !
i . • \м-~?Без копропита
(контроль)
•
|,' . J-r-r— \ - \
;:•: ; i
rpr-
30
60
90
120
Доза \копропита
; > J r T " ' * в лунку, г
Рис. 8. Продуктивность биоценоза огурца, кг/м2
(среднее за 2001-2003 гг.)
В течение трёх лет исследований применение копролита существенно не
улучшало, но и не ухудшало биохимический состав плодов огурца (табл. 3).
Их качество соответствовало существующим нормативам.
3. Влияние копролита на качество плодов огурца
в период интенсивного плодоношения
Варианты
| Сухое вещество, г
Нитраты, мг/кг
Витамин С, мг %
2007 г
Контроль
Копролит 30 г
Копролит 60 г
Копролит 90 г
Копролит 120 г
HCPcs
4.4
7,7
3,5
6,3
10.8
9.2
Контроль
Копролит 30 г
Копролит 60 г
Копролит 90 г
Копролит120 г
5.2
5,8
5,6
6,0
6.9
1.8
60.7
60,5
76,1
53,7
53.1
34.7
3.2
3,2
3.0
2,9
3,4
0.9
43.3
46,4
52,7
38,9
49,7
73.3
3.4
3,5
3,3
3,3
3.6
0,8
86.4
81,5
70,8
64,7
65.6
18.4
5.9
6.2
6,5
6,4
6.8
1.1
2002 г.
HCPcs
2003 г.
Контроль
Копролит 30 г
Копролит 60 г
Копролит 90 г
Копролит 120 г
НСРк
5.0
5,6
5,8
6,1
6,5
V
Урожайность и качество плодов томата. В среднем за годы исследований
внесение 60-120 г копролита в лунку позволило существенно повысить про­
дуктивность растений томата в апреле, а 30-120 г в лунку —в июней июле.
11
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
В остальные месяцы, кроме сентября, отмечено лишь тенденционное
увеличение по отношению к контролю. Наивысшую урожайность в июне и:.
июле обеспечило локальное внесение 60 и 90 г копролита (рис. 9).
кг/м*
10
•Без копролита
•Копролит 30 г
•Копролит 60 г
•Копролит 90 г
•Копролит120 г
VI
VII VIII
Месяц
Рис. 9. Динамика плодоношения растений томата
В среднем за годы исследований внесение 30-120 г копролита в лунки'
при посадке рассады существенно увеличило валовой сбор плодов томата
в зимне-весенней культуре. Наивысшую продуктивность относительно кон­
троля обеспечило внесение 60 и 90 г копролита (рис. 10).
34
35
33
27
^L
Ji
Без копролита
(контроль)
30
60
90
Доза копролита в лунку, г
120
Рис. 10. Продуктивность биоценоза томата, кг/м 2
В среднем за годы исследований локальное внесение изучаемых доз:
копролита не оказало существенного влияния на содержание сухого веще­
ства и Сахаров в плодах томата. Однако при использовании 60 г копролита
прослеживается тенденция к увеличению содержания сухого вещества.
Внесение 120 г копролита в лунки привело к существенному увеличению со­
держания нитратов в плодах, но оно по-прежнему значительно ниже пре­
дельно допустимой концентрации, которая равна 300 мг/кг (рис. 11).
12
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Содержание сухого вещества, г
Содержание Сахаров, мг/кг
71
Содержание витамина С, мг %
Без копролита
(контроль)
30
60
90
Доза копролита в лунку, г
120
Рис. 11. Биохимический состав плодов томата
13
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
В среднем за годы исследований при внесении 30-120 г копролита в лунки ••
при посадке рассады существенных изменений в биохимическом составе
плодов томата по содержанию аскорбиновой кислоты (витамин С) не выяв­
лено. Однако внесение 30 и 60 г копролита отмечается тенденция к увеличе­
нию этого показателя (рис. 11).
5. ПОВЫШЕНИЕ УСТОЙЧИВОСТИ
АГРОПРОМЫШЛЕННОЙ ТЕПЛИЧНОЙ ЭКОСИСТЕМЫ
С ПОМОЩЬЮ КОПРОЛИТА
Агропромышленные тепличные экосистемы являются основными потреби­
телями электрической и тепловой энергии в АПК, которая составляет наи­
большую долю в себестоимости продукции биоценозов зимне-весенней куль­
туры огурца и томата, определяя её цену, а значит конкурентоспособность на
рынке. Расход энергоресурсов зависит от множества изменяющихся факторов
и их разнообразного сочетания. В связи с этим особенно важны подходы, ме­
тоды, способы, позволяющие точно и объективно оценивать объёмы потреб­
ляемой энергии в зависимости от конкретных сочетаний факторов, так как они
определяют энергетическую и экономическую устойчивость агропромышлен­
ных тепличных экосистем.
. Оценка энергетической устойчивости биоценозов огурца и томата ПРИлокальном внесении копролита.
За основной критерий энергетической оценки технологии возделывания
сельскохозяйственной культуры принимают показатель энергетической
. эффективности, то есть отношение полученных результатов к производст' венным затратам. Для определения вышеперечисленных величин исполь­
зовали типовые технологические карты возделывания огурца и томата.
Затраты совокупной энерл1и находили суммируя следующие статьи: затра­
ты энергии трудовых ресурсов, затраты энергии на ГСМ, затраты энергии на
органические и минеральные удобрения, затраты энергии на пестициды, за­
траты электроэнергии, затраты энергии на трактора, сельскохозяйственные
машины, автотранспорт, затраты энергии на выращивание рассады. Расчёт
производили по соответствующим энергетическим эквивалентам.
Внесение 30-120 г копролита в лунки при посадке рассады на фоне
применяемой в теплицах интенсивной технологии выращивания увеличи­
вало затраты совокупной энергии. Так, при возделывании огурца они воз­
росли на 2,4-6,8, а томата - на 1,7-6,3 ГДж (табл. 4).
В связи с тем, что продуктивность биоценозов в существующих интен­
сивных технологиях при внесении 30-120 г копролита в лунки повысилась,
увеличилось и содержание энергии полученной с основной продукцией.
Так, при выращивании плодов огурца её количество возросло на 44,1-61,1
ГДж, а при выращивании плодов томата на 38,4-63,2 ГДж. Причём, наи­
большее увеличение энергии в продукции при выращивании огурца обу­
словили 60-120 г копролита, а при выращивании томата - 90 г копролита.
. Отрицательные значения чистого энергетического дохода (разница меж­
ду содержанием энергии в урожае и общими затратами) свидетельствуют
о том, что в биоценозах огурца и томата агропромышленной тепличной
экосистемы было получено энергии с основной продукцией меньше, чем
общей затраченной энергии. Однако внесение 30-120 г копролита привело
14
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
к увеличению этого показателя при выращивании культуры огурца на 41,655,0 ГДж, а в биоценозе томата на 11,1-58,0 ГДж относительно сущест­
вующей интенсивной технологии (табл. 4).
4. Оценка энергетической устойчивости
агропромышленной тепличной экосистемы при использовании копролита
в биоценозах огурца (числитель) и томата (знаменатель)
Копролит, г/лунку
Показатель
Контроль
30
60
90
120
266.0
336,0
362,0
356,0
363,0
Валовой сбор плодов, т/га
269,0
317,0
342,0 348,0
328,0
2265.3 2267.7 2269.4 2270.8 2272,1
Затрачено энергии на произ­
2208.2 2209.9 2212,0 2213,4 2214,5
водство, ГДж/га
167,6
211,7 224,3
Получено энергии с основной
228,1 228,7
215.2
253,6
262,4
продукцией, ГДж/га
273,6 278,4
Чистый энергетический доход, -2097.7 -2056.1 -2045.1 -2042.7 -2043,4
ГДж
-1993,0 -1981,9 -1938,5 -1935,0 -1952,1
6.8
6,4
Энергетическая себестои­
8.5
6^3
6,3
6,4
мость, ГДж/т плодов
8,2
7,8
6,8
6,5
Коэффициент энергетической
-0,93
-0.91
-0.90
-0.90
-0.90
-0.90
-0,90
-0,87
эффективности производства
-0,88
-0,88
0.07
Биоэнергетический коэффи­
0.09
0.10
0.10
0.10
циент возделывания культуры
0,10
0.10
0.12
0.13
0.12
Благодаря увеличению продуктивности агропромышленной тепличной
экосистемы от внесения 30-120 г копролита в лунки на фоне существую­
щей интенсивной технологии, энергетическая себестоимость продукции
(затраты энергии на единицу урожая) снизилась на 1,7-2,2 ГДж/г в биоце­
нозе огурца и на 0,4-1,8 ГДж/г в биоценозе томата. Причём, наименьшую
энергетическую себестоимость продукции при выращивании огурца обу­
словили 60-120 г, а при выращивании томата - 90 г копролита в лунку
(табл. 4).
При внесении 30-120 г копролита произошло повышение эффективно­
сти производства агропромышленной тепличной экосистемы. Об этом
свидетельствует коэффициент энергетической эффективности производ­
ства (отношение чистого дохода к энергетическим затратам). В биоцено­
зе огурца он увеличился на 0,02-0,03, а в биоценозе томата аналогичное
увеличение обеспечило внесение 60-120 г копролита в лунки относительно
существующей интенсивной технологии (табл. 4).
* Внесение 30-120 г копролита в лунки на фоне существующей интенсив­
ной технологии привело к повышению биоэнергетического коэффициента
(отношение полученной энергии к затраченной) в биоценозе огурца, а 60120 г копролита в биоценозе томата на 0,02-0,03. Увеличение этого показа­
теля свидетельствует о снижении общих затрат энергии, необходимой для
производства основной продукции, а так как внесение дополнительной
энергии снижается — энергетическая устойчивость агропромышленной теп­
личной экосистемы увеличивается (рис. 12).
15
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
0.13
0.12
0.12 Г
о.ю оно
010
o,to о.ю
0.09Р-
П & е з нопролита
ПЗО г нопролита
0.07
• GO г нопролита
В 9 Э г нопролита
D 1 2 0 г нопролита
БИОЦЕНОЗ ОГУРЦА
БИОЦЕНОЗ ТОМАТА
Рис. 12. Повышение энергетической устойчивости биоценозов
агропромышленной тепличной экосистемы с помощью копропита
Опенка экономической устойчивости биоценозов огурца и томата пои
локальном внесении копропита.
Для определения экономических показателей устойчивости использова­
ли типовые технологические карты возделывания культур. При определе­
нии суммы производственных затрат учитывали фактические цены на ма­
териально-технические ресурсы, услуги и продукцию овощеводства защи­
щенного грунта, действовавшие в 2002-2003 гг. При коммерческой себе­
стоимости одного центнера плодов огурца — 477 рублей, а томата — 553
рублей, среднегодовая цена реализации составляла соответственно 1875 и
1726 руб./ц. Цена реализации 1 тонны копропита - 6000 рублей.
Внесение 30-120 г копропита в лунки совместно с существующей интен­
сивной технологией увеличило общие затраты на 1 га при выращивании
огурца и томата на 20,0-40,9 и 8,8-33,2 тыс. руб. соответственно. При этом
стоимость валовой продукции также повысилась на 1312,7-1819,0 тыс. руб.
при выращивании огурца, а томата на 276,2-1363,6 тыс. руб. относительно
существующей в тепличном комбинате технологии (табл. 5).
5. Оценка экономической устойчивости
агропромышленной тепличной экосистемы при использовании копролита
в биоценозах огурца (числитель) и томата (знаменатель)
Показатель
Валовой сбор, ц/га
Производственные затраты на
1 га, тыс. руб.
Цена реализации 1 ц продук­
ции, руб. (+НДС 5 %)
Стоимость валовой продукции,
тыс. руб.
Коммерческая себестоимость
1 ц продукции, руб.
Чистый доход с 1 га, тыс. руб.
Рентабельность, %
16
Контроль
2660
2690
1844.2
2452,6
1875.3
1726,0
4988.3
4642,9
693,3
911,7
3144.1
2190,3
170,5
89.3
30
3360
2850
1864.0
2461,4
1875.3
1726,0
6301.0
4919,1
554,8
863,6
4437.0
2457,7
238,0
99.8
Копролит, г/лунку
90
60
3620
3560
3480
3420
1873.3 1879.7
2478,2 2484,7
1875.3 1875.3
1726,0 1726,0
6676.1 6789.6
5902,9 6006,5
52JL2 519,3
724,6 714,0
4802.8 4908.9
3424,7 3521,8
256,4 261.2
138.2 141.7
120
3630
3280
1885.1
2485,8
1875.3
1726,0
6807.3
5661,3
519,3
757,9
4922,2
3175,5
261,1
127.7
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
При локальном внесении копролита коммерческая себестоимость 1 ц
плодов огурца и томата снижалась соответственно на 138,5-174,0 и 48,1197,7 руб., что обусловлено увеличением продуктивности биоценозов по
отношению к существующей интенсивной технологии. При этом произошло
увеличение чистого дохода с 1 га теплиц в биоценозах огурца и томата со­
ответственно на 1292,9-1778,1 и 267,4-1331,5 тыс. руб.
В итоге, локальное применение 30-120 г копролита совместно с сущест­
вующей интенсивной технологией увеличивало рентабельность производст­
ва огурца на 67,5-90,7 %, а томата - на 10,5-52,4 %. Наибольшее увеличение
рентабельности и, следовательно, экономической устойчивости агропро­
мышленной тепличной экосистемы в биоценозе огурца обеспечивало вне­
сение 60-120, а в биоценозе томата - 60-90 г копролита в лунку (табл. 5).
ВЫВОДЫ
1. Копролит (биогумус или вермикомпост) всё шире применяют в овоще­
водстве. Экспериментально доказано его положительное влияние на про­
дуктивность и качество овощных культур открытого грунта. Недостаточная
изученность вопросов повышения продуктивности и устойчивости энерго- и
ресурсоёмких агропромышленных тепличных экосистем с помощью копро­
лита сдерживает его использование в овощеводстве защищенного грунта.
2. Копролит является активатором метаболизма органических веществ
тепличного грунта. Поэтому изменения, происходящие в грунте при внесе­
нии копролита, обусловлены не только содержанием в последнем легкодос­
тупных элементов питания, но и наличием биологически активных веществ.
3. Гумусовые вещества копролита и активированного им тепличного
грунта благодаря своей подвижности способны проникать через расти­
тельные мембраны и, будучи богатыми лабильным углеродом, являются
легкодоступным источником питания для растений и полезной микрофло­
ры. Играя роль стимуляторов роста и развития овощных растений, они су­
щественно влияют на повышение продуктивности биоценозов агропро­
мышленной тепличной экосистемы.
4. Использование копролита локально по 30-120 г в лунку при посадке
рассады на фоне существующей интенсивной технологии выращивания
зимне-весенней культуры огурца и томата повышает продуктивность агро­
промышленной тепличной экосистемы в биоценозе огурца на 25-27 и в
биоценозе томата на 27-29 %.
5. Наивысшую продуктивность (35-38 кг/мг) обеспечивает сочетание су­
ществующей интенсивной технологии выращивания зимне-весенней куль­
туры огурца и томата с локальным внесением 60-120 г копролита в биоце­
нозе огурца и 60-90 г - в биоценозе томата.
6. Применение копролита на фоне существующей интенсивной техноло­
гии выращивания овощей в биоценозах зимне-весенней культуры огурца и
томата не изменяет биохимический состав плодов. Их качество соответст­
вует существующим санитарно-гигиеническим нормам.
Локальное внесение 30-120 г копролита в лунки при посадке рассады по­
вышает энергетическую и экономическую устойчивость агропромышленной
тепличной экосистемы при существующей интенсивной технологии
17
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
выращивания зимне-весенней культуры огурца и томата. Наивысшую ус­
тойчивость обеспечивает сочетание последней с внесением 60-120 г копролита в биоценозе огурца и 60-90 г в биоценозе томата.
РЕКОМЕНДАЦИИ
ПРОИЗВОДСТВУ
Для решения важных экологических задач: наращивания продуктивности
при сохранении качества продукции, увеличения энергии в урожае, повыше­
ния энергетической и экономической устойчивости агропромышленных теп­
личных экосистем, при одновременном сокращении антропогенной нагрузки
на них, рекомендуем в овощных биоценозах защищенного фунта применять
копролит (биогумус или вермикомпост) локально по 60-120 г в лунку при посад­
ке рассады огурца и по 60-90 г в лунку при посадке рассады томата на фоне
существующей интенсивной технологии.
СПИСОК РАБОТ,
ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ
1. Волков А.В., Просянников Е.В. К вопросу о влиянии копролита на уро­
жайность, качество томатов, огурцов и агрохимические свойства тепличного
грунта//Материалы Всероссийской научно-практической конференции «Био­
технология — возрождению сельского хозяйства России в XXI веке». - СПб,
2001.-С. 215-217.
2. Просянников Е.В., Сычёв СМ., Мищенко В.О., Орлов А.В., Волков А.В.
Применение гуминовых препаратов при возделывании огурца, томата иперца в условиях защищенного грунта СПК «Агрофирма «Культура»
//Материалы Первой Международной научно-практической конференции
«Дождевые черви и плодородие почв». - Владимир, 2002. - С. 109-112.
3. Волков А.В., Просянников Е.В. Влияние копролита на урожайность и ка­
чество огурца и томата в условиях защищенного грунта//Материалы Меж­
дународной научно-практической конференции «Использование достижений современной биологической науки при разработке технологий в агрономии, зоо­
технии и ветеринарии». - Брянск, 2002. - С. 75.
4. Просянников Е.В., Осмоловский В.В., Мамеев В.В., Сычёв СМ., Мищенко
В.О., Волков А.В., Кабанов М.М., Мамеева В.Е., Орлов А В., Попкович Л.В. Плодо­
родие почв и новая концепция использования органических удобрений//Агроконсультант: Бюллетень информационно-консультационной службы
АПК Брянской области. Отдельный выпуск. Повышение эффективности исполь­
зования сельскохозяйственных угодий - Брянск, 2002. — С 36-48.
5. Волков А.В. Воздействие копролита на эффективное плодородие теп­
личных почвогрунтов//Материалы X Международной конференции студен­
тов и аспирантов по фундаментальным наукам «ЛОМОНОСОВ - 2003». Москва, 2003. С. 24-25.
6. Волков А.В., Просянников Е.В. Агроэкологическая оценка использова­
ния копролита при выращивании томата и огурцаШатериалы Международ­
ной научной конференции «Состояние и проблемы научного обеспечения
овощеводства защищенного фунта». - Москва, 2003. - С. 28-30.
7. Волков А.В., Просянников Е.В. Совершенствование интенсивных тех­
нологий возделывания томата и огурца в защищенном грунте//Материалы
научно-практической конференции, посвященной 75-летию со дня рожде­
ния профессора Гальдина Г.Б. - Пенза, 2003. - С. 39-41.
18
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Объем 1 п. л.
Тираж 100
Формат 60 х 841/16
Редакционно-издательский отдел Брянской ГСХА
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
m- л^? 5
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
6
Размер файла
515 Кб
Теги
помощь, устойчивость, агропромышленная, экосистема, повышения, 2138, продуктивность, тепличной
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа