Сєвідов Володимир Петрович Удосконалення елементів технології вирощування огірка у плівкових теплицях в умовах Лівобережного Лісостепу України

Краткое описание

Сєвідов Володимир Петрович, тимчасово не працює: «Удосконалення елементів технології вирощування огірка у плівкових теплицях в умовах Лівобережного Лісостепу України» (06.01.06 - овочівництво). Спецрада Д 65.357.01 в Інституті овочівництва і баштанництва

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ ХАРКІВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ АГРАРНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ІМЕНІ В.В. ДОКУЧАЄВА

НАЦІОНАЛЬНА АКАДЕМІЯ АГРАРНИХ НАУК УКРАЇНИ

ІНСТИТУТ ОВОЧІВНИЦТВА І БАШТАННИЦТВА

Кваліфікаційна наукова праця

на правах рукопису

СЄВІДОВ ВОЛОДИМИР ПЕТРОВИЧ

УДК 635.63:631.234: 631.17

ДИСЕРТАЦІЯ

УДОСКОНАЛЕННЯ ЕЛЕМЕНТІВ ТЕХНОЛОГІЇ ВИРОЩУВАННЯ ОГІРКА

ПЛІВКОВИХ ТЕПЛИЦЯХ В УМОВАХ ЛІВОБЕРЕЖНОГО ЛІСОСТЕПУ УКРАЇНИ

06.01.06 – овочівництво

Сільськогосподарські науки Подається на здобуття наукового ступеня кандидата

сільськогосподарських наук (доктора філософії)

Дисертація містить результати власних досліджень. Використання ідей, результатів і текстів інших авторів мають посилання на відповідне джерело

____________________В.П.Сєвідов

Науковий керівник: Яровий Григорій Іванович, доктор сільськогосподарських наук, професор

Харків – 2019

ЗМІСТ

ВСТУП 19

РОЗДІЛ 1 НАУКОВІ ОСНОВИ ФОРМУВАННЯ УРОЖАЙНОСТІ
ГІБРИДІВ F1 ОГІРКА ЗАЛЕЖНО ВІД ЕЛЕМЕНТІВ ТЕХНОЛОГІЇ

ВИРОЩУВАННЯ 24

1.1 Філогенез і народно-господарське значення огірка 24

1.2 Ботанічна характеристика та біологічні особливості огірка 28

1.3 Вимоги рослин до умов середовища за вирощування огірка у

плівкових теплицях 33

1.4 Роль гібрида в підвищенні урожайності огірка за вирощування у

весняно-літній культурозміні 39

РОЗДІЛ 2 УМОВИ ТА МЕТОДИКА ПРОВЕДЕННЯ ДОСЛІДЖЕНЬ 57

2.1 Місце та умови проведення досліджень 57

2.2 Методика і схеми проведення дослідів 59

2.3 Технологія вирощування партенокарпічних гібридів огірка у

плівкових теплицях 63

2.4 Характеристика вирощуваних гібридів F1 69

РОЗДІЛ 3 ГОСПОДАРСЬКО–БІОЛОГІЧНИЙ ПОТЕНЦІАЛ НОВИХ
ПАРТЕНОКАРПІЧНИХ ГІБРИДІВ F1 ОГІРКА ВІТЧИЗНЯНОЇ

СЕЛЕКЦІЇ У ПЛІВКОВИХ ТЕПЛИЦЯХ 86

3.1 Ріст і розвиток рослин огірка та параметри мінливості їх фенотипу

на різних етапах органогенезу 86

3.2 Динаміка формування врожайності гібридів F1 огірка 93

3.3 Уміст компонентів хімічного складу плодів огірка гібридів F1

вітчизняної селекції 100

РОЗДІЛ 4 ГОСПОДАРСЬКО-БІОЛОГІЧНИЙ ПОТЕНЦІАЛ НОВИХ

ПАРТЕНОКАРПІЧНИХ ГІБРИДІВ ОГІРКА ЗАРУБІЖНОЇ СЕЛЕКЦІЇ У

ПЛІВКОВИХ ТЕПЛИЦЯХ 109

4.1 Ріст і розвиток рослин огірка зарубіжної селекції та параметри

мінливості їх фенотипу на різних етапах органогенезу 109

4.2 Динаміка формування врожайності гібридів F1 огірка 113

4.3 Уміст компонентів хімічного складу плодів огірка гібридів F1

зарубіжної селекції 120

РОЗДІЛ 5 АНАЛІЗ ПРОДУКТИВНИХ ОЗНАК ГІБРИДУ ОГІРКА

КІБРІЯ F1 ЗАЛЕЖНО ВІД ГУСТОТИ РОСЛИН 130

5.1 Ріст і розвиток рослин огірка залежно від густоти рослин 130

5.2 Оцінка впливу густоти гібриду огірка Кібрія F1 на врожайність 134

5.3 Уміст компонентів хімічного складу в плодах огірка гібриду

Кібрія F1 залежно від густоти рослин 144

РОЗДІЛ 6 ЕФЕКТИВНІСТЬ РІЗНИХ СУБСТРАТІВ ТА ІНОКУЛЯЦІЇ

НАСІННЯ МІКРОБНИМ ПРЕПАРАТОМ АБТ 151

6.1 Ріст і розвиток рослин залежно від складу субстрату та

застосування мікробного препарату АБТ 151
6.2 Динаміка формування врожайності гібриду огірка Лірик F1

залежно від складу субстрату та інокуляції насіння 160

6.3 Уміст компонентів хімічного складу плодів огірка гібриду Лірик

F1 залежно від складу субстрату та інокуляції насіння 166

РОЗДІЛ 7 ЕКОНОМІЧНА ТА БІОЕНЕРГЕТИЧНА ОЦІНКА

ВИРОЩУВАННЯ ГІБРИДІВ F1 ОГІРКА ЗАЛЕЖНО ВІД ЕЛЕМЕНТІВ

ТЕХНОЛОГІЇ ВИРОЩУВАННЯ 173

7.1 Оцінка економічної ефективності досліджених елементів

технології вирощування огірка 173

7.2 Біоенергетична ефективність виробництва досліджуваних

гібридів F1 огірка 180

ВИСНОВКИ 190

РЕКОМЕНДАЦІЇ ВИРОБНИЦТВУ 195

ДОДАТКИ 196

СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ 263

ВСТУП

Актуальність теми. Сучасний розвиток ринкових відносин у світі при постійному зростанні вартості енергоносіїв, добрив, технологічних матеріалів, насіння та засобів захисту рослин вимагає удосконалення елементів технології вирощування огірка у плівкових теплицях, відповідно нової, адекватної сучасному ринку системи діяльності підприємств овочівницької галузі. В Україні огірок вирощують у відкритому ґрунті на 11–12 %, а у захищеному – на 43–50 % від загальної площі зайнятої під овочевими культурами. Проте згідно з даними Держкомстату України та деяких вітчизняних дослідників (О.В. Приліпка, О.М. Цизь, 2016), урожайність його у спорудах захищеного ґрунту на сьогодні залишається досить низькою і в середньому становить близько 14 кг/м2. Господарську цінність партенокарпічних генотипів огірка корнішонного типу вивчали вітчизняні науковці (Л.Є. Плужнікова, О.В. Сергієнко, Л.О. Радченко, 2017). Досліджено вплив субстратів на ріст і розвиток розсади огірка (В.А. Коцур, 2010), питання оптимізації схем розміщення та площі живлення рослин, рівень технологічності у процесі догляду за посівами та під час організації збирання урожаю (О.С. Болотських, 2002).

Відзначаючи цінність результатів проведених досліджень, окремі аспекти окресленої проблеми формування ефективної технології вирощування огірка у плівкових теплицях у весняно-літній культурозміні залишаються недостатньо вивченими та досить актуальними на сучасному етапі. Тому удосконалення елементів технології вирощування огірка та підбір нових високоврожайних партенокарпічних гібридів F1 плівкових теплиць в умовах Лівобережного Лісостепу України (ІV світлова зона) є важливими у теоретичному і практичному аспектах, що й зумовило вибір теми дисертаційного дослідження.

Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами.

Дисертаційну роботу з питань удосконалення основних елементів технології

вирощування партенокарпічних гібридів F1 огірка виконано протягом 2015–

20

2018 рр. у межах науково-дослідних програм кафедри плодоовочівництва і

зберігання Харківського національного аграрного університету

ім. В.В. Докучаєва: «Розробка енергозберігаючих елементів технологій виробництва і зберігання овочів та фруктів» (номер державної реєстрації 0112U003730) та «Розробка елементів технології виробництва і зберігання овочів і фруктів» (номер державної реєстрації 0117U002516).

Мета і завдання досліджень. Удосконалити елементи технології

вирощування огірка у плівкових теплицях в умовах Лівобережного

Лісостепу України (ІV світлова зона). Для досягнення поставленої мети вирішували такі завдання:

провести господарсько-біологічну оцінку вітчизняних і зарубіжних гібридів F1 огірка у весняно-літній культурозміні та підібрати найбільш врожайні;

дослідити вплив різних субстратів та інокуляції насіння мікробним препаратом АБТ на вихід і якість розсади партенокарпічних гібридів огірка та визначити найбільш оптимальні з них, які б забезпечили більшу врожайність;
встановити оптимальну густоту рослин партенокарпічного гібрида F1 огірка;

виявити вплив досліджуваних елементів технології вирощування на динаміку формування біометричних показників;

визначити уміст компонентів хімічного складу плодів огірка залежно від гібрида F1, різних субстратів та густоти рослин;

розрахувати економічну ефективність та провести біоенергетичну оцінку вирощування гібридів F1 огірка залежно від елементів технології вирощування.

Об’єкт досліджень: процеси росту і розвитку рослин у плівкових теплицях, формування продуктивних і якісних показників партенокарпічних гібридів огірка залежно від елементів технології вирощування.

21

Предмет досліджень: підбір гібридаів F1, густота рослин та склад субстрату, біометричні показники рослин огірка, урожайність, біохімічний склад плодів та економічна і біоенергетична ефективність гібридів огірка залежно від елементів технології вирощування.

Методи досліджень: розробка науково обґрунтованої технології вирощування огірка виконана з використанням таких методів: діалектичного та методу гіпотез – складання схем дослідів; методу експерименту – схеми польових і лабораторних дослідів; методів аналізу та синтезу – формування висновків і узагальнень; польового – дослідження елементів технології вирощування рослин; візуального – фенологічних спостережень; вимірювально-вагового – визначення біометричних показників і врожайності рослин; лабораторного – визначення якісних показників; статистичних – встановлення достовірності експериментальних даних; розрахункових – обчислення ефективності прийомів вирощування.

Наукова новизна результатів досліджень. Уперше досліджено і експериментально обґрунтовано закономірності формування високого рівня врожайності та якості партенокарпічних гібридів F1 огірка в умовах плівкових теплиць Лівобережного Лісостепу України. Досліджено біологічні особливості рослин партенокарпічних гібридів F1 огірка вітчизняної та зарубіжної селекції, визначено врожайність, уточнено тривалість етапів органогенезу у плівкових теплицях в умовах IV світлової зони України. За результатами статистичної обробки досліджень установлено, що найвищу середню врожайність партенокарпічних гібридів виявлено у гібридів Кібрія F1 – 17,2 кг/м2, Кураж F1 – 14,4 кг/м2 та Лірик F1 – 12,4 кг/м2, з рівнем товарності 94,2 %, 84,9 % та 87,7 % відповідно. Розраховано біоенергетичну оцінку та проведено економічний аналіз запропонованих прийомів та елементів технології вирощування огірка у плівкових теплицях без обігріву.

Удосконалено окремі елементи технології вирощування партенокарпічних гібридів F1 огірка шляхом оптимізації густоти рослин.

22

Набуло подальшого розвитку теоретичне обґрунтування формування урожайності огірка за рахунок удосконалення елементів технології вирощування шляхом оцінки субстратів для вирощування розсади на фоні застосування мікробного препарату АБТ.

Практичне значення одержаних результатів полягає в тому, що в умовах плівкових теплиць Лівобережного Лісостепу України визначено доцільність вирощування партенокарпічних гібридів F1 – Лірик, Кураж та Кібрія, які у весняно-літній культурозміні забезпечили врожайність огірка на рівні 12,4; 14,4 та 17,2 кг/м2 відповідно. Проведено оцінку субстратів для вирощування розсади за загальною врожайністю та визначено кращий з них (дернова земля + білий моховий торф (субстрат «Jiffy» – виробництва Естонії) + перегній (1:1:1)), який забезпечує найвищій рівень урожайності – 14,8 кг/м2 без обробки насіння мікробним препаратом АБТ та 16,3 кг/м2 з обробкою. Установлено, що висаджування розсади гібрида Кібрія F1 з густотою 3,0 росл./м2 забезпечило найвищу врожайність на рівні 19,2 кг/м2.

Основні результати досліджень пройшли виробничу перевірку та показали високу ефективність вдосконалених елементів технології у господарствах Харківської області: ПрАТ «Зміївська овочева фабрика» Зміївського району (2017 р., 0,1 га), СК «Вітязь» (2017 р., 0,5 га) та С(Ф)Г «Дружба» (2017 р., 0,4 га) Чугуївського району.

Особистий внесок здобувача. Дисертаційна робота є завершеним науковим дослідженням. Автором особисто проведено польові дослідження, теоретично обґрунтовано отриману інформацію, узагальнено її в наукових публікаціях, самостійно розроблено висновки, представлено рекомендації виробництву та апробовано їх у виробничих умовах. Наукові положення, розробки, результати, висновки і рекомендації, що подані до захисту, одержані автором самостійно. В наукових працях, виконаних у співавторстві, авторство здобувача складає 50-70 %. Права співавторів не порушено.

Апробація результатів дисертації. Основні положення і результати дисертаційної роботи доповідалися і обговорювалися на засіданнях кафедри

23

плодоовочівництва і зберігання Харківського національного аграрного університету ім. В.В. Докучаєва, 2015–2017 рр., на Міжнародній науково-практичній конференції молодих вчених, аспірантів і студентів (м. Харків, 29-30 жовтня 2015 р.), IV міжнародній науково-практичній конференції молодих вчених, аспірантів і студентів (м. Харків, 27-28 жовтня 2016 р.), Підсумковій науковій конференції професорсько-викладацького складу, наукових співробітників, аспірантів, здобувачів агрономічного факультету (м. Харків, 24-25 травня 2017 р.), XVIII міжнародному науково-практичному форумі, присвяченому пам’яті інженера Ярослава Зайшлого (м. Львів, 20–22 вересня 2017 р.).

Публікації. Основні результати досліджень викладено у 13 наукових працях, з яких одна монографія, 8 статей у наукових фахових виданнях

України, в тому числі одна у науковому виданні включеному до міжнародних наукометричних баз даних, 4 матеріалів наукових конференцій.

Структура та обсяг дисертації. Дисертаційна робота викладена на 268 сторінках комп’ютерного тексту з них 166 основного тексту і складається зі вступу, 7 розділів, висновків та рекомендацій виробництву, включає 48 додатків, 40 таблиць, 41 рисунок і список використаних джерел у кінці кожного розділу, який налічує 248 джерел, з яких 34 латиницею.

Список литературы

ВИСНОВКИ

У дисертаційній роботі вирішено наукове завдання, щодо обґрунтування удосконалення елементів технології вирощування, зокрема партенокарпічних гібридів F1 огірка вітчизняної і зарубіжної селекції для вирощування у весняно-літній культурозміні, густоти рослин огірка і ефективності різних субстратів та інокуляції насіння мікробним препаратом АБТ в умовах Лівобережного Лісостепу України (IV світлова зона). На підставі отриманих результатів досліджень можна сформулювати висновки:

Визначено вплив генотипу партенокарпічних гібридів вітчизняної селекції на біометричні показники. У фазу масового плодоношення найбільшу масу рослини відмічено у гібрида Лірик F1 – 1268,5 г, тоді як на контролі у гібрида Кураж F1 – 1218,7 г, з максимальною довжиною центрального стебла – 254,0 см. Найбільшу площу листкової поверхні сформували гібриди Надія F1 – 18816 см2/росл. та Лірик F1 – 18007

см2/росл., що на 11,2 та 6,4 % більше контролю гібрида Кураж F1 – 16919 см2/росл. Тривалість періоду плодоношення становила від 49–50 діб у гібридів 2266 F1 та 2245 F1до 58 діб у гібридів Надія F1 та Кураж F1.

У середньому за роки досліджень партенокарпічних гібридів вітчизняної селекції найвищим рівнем урожайності характеризувались гібрид Кураж F1 – 14,4 кг/м2 та Лірик F1 – 12,4 кг/м2, з рівнем товарності 84,9 та

87,7 % відповідно.

Уміст сухої речовини у плодах партенокарпічних гібридів вітчизняної селекції становив 4,11–5,42 % і був найбільшим у гібрида Надія

F1 (5,42 %) . Кількість загального цукру була найбільшою у гібридів Надія F1 та 2266 F1 – 2,51–2,50 %, аскорбінової кислоти – у гібрида 2345 F1 на рівні 9,55 мг/100 г. Уміст нітратів у плодах гібридів огірка вітчизняної селекції в середньому за 2015–2017 рр. становив 67-92 мг/кг сирої маси.

Визначено значний вплив сортименту партенокарпічних гібридів

зарубіжної селекції на показники біометричних параметрів упродовж

191

періоду вегетації. Найбільшою масою рослини характеризувались гібриди Директор F1 – 1384,4 г та Беттіна F1 (контроль) – 1258,9 г з довжиною центрального стебла 264,8 та 258,4 см та площею листкової поверхні 16722 та 15643 см2/росл. відповідно. Тривалість періоду плодоношення становила від 59–60 діб у гібридів Кібрія F1 та Еколь F1 до 62 діб у гібридів Директор F1, Ленара F1 та БеттінаF1.

5. Найвищу середню врожайність партенокарпічних гібридів зарубіжної селекції за роки досліджень виявлено у гібридів Кібрія F1 – 17,2 кг/м2, що на 33,9 % більше контролю з рівнем товарності 94,2 %. На контролі у гібрида Беттіна F1 урожайність становила 12,9 кг/м2, рівень товарності – 90,6 %.

У процесі вирощування на уміст компонентів хімічного складу у плодах огірка партенокарпічних гібридів зарубіжної селекції впливав окремий вид генотипу гібрида. Так, максимальний уміст сухої речовини встановлено у гібридів зарубіжної селекції Еколь F1 – 5,53 % та Ленара F1 – 4,93 %, загального цукру у гібрида Беттіна F1 – 2,58 %, аскорбінової кислоти

гібридів Кібрія F1 та Беттіна F1 (контроль) відповідно на рівні 9,27 та 9,20

мг/100 г. Уміст нітратів у плодах гібридів огірка зарубіжної селекції, в середньому за 2015–2017 рр. становив 65–81 мг/кг сирої маси.

Відмічено тенденцію до зменшення середньої маси рослини партенокарпічного гібрида огірка Кібрія F1 та площі листкової поверхні за збільшення густоти рослин. У фазу масового плодоношення, за густоти 1,5

росл./м2 середня маса рослин становила 1089,6 г. Збільшення густоти до 3,0 росл./м2 призводило до зменшення середньої маси рослини до 1038,5 г (на 1,9 % менше контролю). Площа листкової поверхні за густоти 1,5 росл./м2 становила 11294 см2/росл., а за густоти 3,0 росл./м2 – 10411 см2/росл. Довжина центрального стебла не мала суттєво вираженої тенденції до зменшення або збільшення. Найбільшу довжину стебла 223,0 см зафіксовано у фазу масового плодоношення за густоти 2,5 росл./м2.

192

Оптимальною густотою рослин гібрида огірка Кібрія F1 є 3,0

росл./м2, за якою отримано найвищу загальну врожайність на рівні 19,2 кг/м2, що на 9,1 % більше контролю, з рівнем товарності – 94,7 %. Установлено кореляційні залежності між загальною урожайністю і біометричними показниками: площею листкової поверхні (r=0,99), кількістю бічних пагонів (r=0,99), масою рослини (r=0,42) та довжиною центрального стебла (r=0,21).

За біохімічним складом плодів партенокарпічного гібрида огірка Кібрія F1 варіанти за різної густоти рослин були практично на одному рівні.

Найбільший уміст сухої речовини був на контрольному варіанті за густоти 2,5 росл./м2 був–4,74 %, цукрів та аскорбінової кислоти за густоти 1,5 росл./м2 – 2,34 % та 10,14 мг/100 г відповідно. Уміст нітратів у плодах, в середньому за 2015 – 2017 рр.становив 60 – 110 мг/кг сирої маси.

10. Найкращі показники росту і розвитку рослин огірка партенокарпічного гібрида Лірик F1 залежно від складу субстратів та інокуляції насіння мікробним препаратом АБТ отримано за варіантом досліду на субстраті ІІІ типу (дернова земля+білий моховий торф+перегній (1:1:1)) на фоні інокуляції. Визначено, що в середньому за 2016–2018 рр.найбільша середня маса надземної частини рослини у розсади, вирощеної на субстраті IІІ типу за інокуляції насіння препаратом АБТ становила 32,3 г, що на 38,0 % більше контролю, кореневої системи – 11,0 г (на 41,0 % більше контролю), середня загальна маса рослини – 43,3 г (на 38,3 % більше контролю). Подібна тенденція відмічається і у фазу плодоношення огірка. Показник маси рослини зафіксовано на рівні 1383,3 г (на 5,7 % більше контролю), довжини центрального стебла – 241,4 см (на 3,5 % більше контролю), площі листкової поверхні – 17299 см2/росл. (на 6,6 % більше контролю).

За рахунок впливу типу субстрату, використаного під час вирощування розсади, урожайність партенокарпічного гібрида огірка Лірик

F1 збільшувалась до 14,8 кг/м2 (на 7,8 % більше контролю) за варіантом

193

досліду на субстраті ІІІ типу, а на фоні інокуляції насіння мікробним препаратом АБТ – до 16,3 кг/м2 (на 18,4 % більше контролю). Рівень товарності на варіанті з інокуляцією становив 95,6 %, що є максимальним показником.

Біохімічний аналіз плодів огірка показав, що вирощування розсади огірка на різних типах субстратів не мало в подальшому суттєвого впливу на рівень умісту основних хімічних компонентів у плодах огірка. Найбільший середній уміст сухої речовини визначено на субстраті ІІІ типу з інокуляцією

– 4,20 %. Найбільшим серед інших варіантів умістом цукрів характеризувалися плоди огірка на субстратах І та ІV типу з інокуляцією – 2,12 %, аскорбінової кислоти на субстраті ІІ типу з інокуляцією – 9,48 мг/100

г. Уміст нітратів у плодах гібридів огірка зарубіжної селекції у середньому за 2016–2018 рр. становив 150-240 мг/кг сирої маси.

Найбільший рівень рентабельності серед партенокарпічних гібридів огірка вітчизняної селекції відмічений у гібрида Кураж F1 – 70,1 %, та забезпечив отримання 49,82 грн/м2 прибутку. Коефіцієнт біоенергетичної ефективності становив 1,8. За вирощування партенокарпічних гібридів огірка

зарубіжної селекції мав перевагу гібрид Кібрія F1, який показав

максимальний розрахунковий рівень рентабельності – 92,9 % та забезпечив отримання 69,2 грн/м2 прибутку з коефіцієнтом біоенергетичної ефективності – 2,0. Кращі економічні показники ефективності забезпечує вирощування огірка гібрида Кібрія F1 за густоти стояння рослин 3,0 росл./м2. Рівень рентабельності при цьому становив 88,5 %. Прибуток був найвищим серед досліджуваних варіантів і становив 79,6 грн/м2. Коефіцієнт біоенергетичної ефективності – 1,8.

Під час вирощування гібрида огірка Лірик F1 на субстраті IІІ типу

(суміш дернової землі + білий моховий торф (субстрат «Jiffy» – виробництва Естонії) + перегній (у співвідношенні 1:1:1)) отримано найвищий рівень прибутку з 1 м2 – 57,08 грн, за рівнем рентабельності – 77,1 % з коефіцієнтом біоенергетичної ефективності – 2,2. На фоні інокуляції насіння

194

мікробним препаратом АБТ забезпечується зростання прибутку до 69,59 грн, за рівнем рентабельності – 92,8 %. Інокуляція насіння мікробним препаратом АБТ сприяє забезпеченню максимального коефіцієнта біоенергетичної ефективності – 2,5.