Сельскохозяйственная биология, 2010, № 1, с. 81-85.

УДК 635.63:631.524.84:631.544.7

ОСОБЕННОСТИ РОСТА РАСТЕНИЙ И ПРОДУКТИВНОСТЬ У ГИБРИДОВ ОГУРЦА ПРИ ВЫРАЩИВАНИИ ПОД ФОТОЛЮМИНЕСЦЕНТНОЙ И ГИДРОФИЛЬНОЙ ПЛЕНКАМИ

А.С. МИНИЧ¹, И.Б. МИНИЧ¹, Н.С. ЗЕЛЕНЬЧУКОВА¹, В.С. РАЙДА²

У четырех гибридов огурца изучали особенности развития (морфометрические показатели, содержание хлорофиллов) и продуктивность (урожай и содержание в плодах аскорбиновой кислоты и углеводов) в теплицах под модифицированными пленками «Роса» и «Урожайная». Показано, что совместное применение указанных пленок интенсифицирует процессы роста и развития растений, что приводит к сокращению сроков начала плодоношения на 8-11 сут и повышению урожайности на 16-86 %. Величина физиологических ответов при прочих равных условиях определяется гибридной принадлежностью растений.

Ключевые слова: теплица, фотолюминесцентная и гидрофильная пленки, Cucumis sativus L., рост, продуктивность, аскорбиновая кислота, углеводы.

В настоящее время в теплицах применяют фотолюминесцентные (светокорректирующие) пленки (1-5), которые за счет вводимых в их состав фотолюминофоров поглощают часть УФ-излучения и трансформируют его в красную область спектра (1, 2). Показано, что в таких теплицах ускоряются процессы роста и увеличивается продуктивность многих сельскохозяйственных и декоративных культур, что названо авторами «полисветановым» эффектом (1). Результаты исследований динамики роста, развития и продуктивности растений под фотолюминесцентными пленками показывают, что величина физиологических ответов определяется способом выращивания, фазой онтогенеза, видовой и сортовой спецификой (5-9). Особый интерес представляет изучение изменений в зависимости от сортовой принадлежности сельскохозяйственных растений, так как в тепличных хозяйствах практикуется одновременное выращивание нескольких сортов одной и той же культуры.

Целью нашей работы было изучение особенностей развития и продуктивности растений огурца различных гибридов F₁ в условиях защищенного грунта под пленками, обладающими фотолюминесцентными и гидрофильными свойствами.

Методика. Испытания проводили в 2005-2006 годах в крестьянском (фермерском) хозяйстве М.П. Борзунова (г. Томск). Объектами исследований служили растения четырех партенокарпических гибридов (Миракл, Виллина, Валентина и Татьяна) огурца посевного Cucumissativus L.

Растения выращивали в двух теплицах площадью 1100 м² каждая. Обе теплицы накрывали двумя слоями пленок (Кемеровский завод «Полимер») с шириной воздушного зазора между пленками 5 см: одну (контроль) — немодифицированными стабилизированными полиэтиленовыми пленками (внутренний и внешний слои — толщина соответственно 100 и 150 мкм), другую (опыт) — двумя слоями стабилизированных полиэтиленовых пленок, содержащих модифицирующие добавки (внутренний — пленка «Роса», толщина 100 мкм, обладает гидрофильными свойствами, что препятствует образованию на поверхности капельного конденсата, внешний — пленка «Урожайная», толщина 150 мкм, имеет фотолюминесцентные свойства и преобразует часть солнечного УФ-излучения в красную область спектра с максимумом люминесцентного излучения 617 нм).

В обе теплицы в апреле по стандартной технологии высадили 25-суточную рассаду растений огурца четырех гибридов с близкими морфометрическими параметрами, выращенную под немодифицированной пленкой. Оптимальный температурный режим в теплицах поддерживали за счет дополнительного обогрева. Сбор урожая осуществляли одновременно в обеих теплицах один раз в 2-3 сут по мере достижения плодами технической зрелости. В онтогенезе растений измеряли длину побега, длину междоузлий, площадь поверхности листьев, подсчитывали число ярусов, определяли количество хлорофиллов и каротиноидов (10), а также учитывали число и массу снятых плодов, оценивали содержание в них аскорбиновой кислоты и углеводов (11). Для всех гибридов измерения проводили на 80 растениях. Для этого в каждой теплице равномерно по всей площади были выбраны по 5 делянок с растениями каждого гибрида (16 растений на делянке).

При статистической обработке результатов использовали специализированный пакет Statistic for Windows (программа Excel MS) с доверительным интервалом 0,95.

Результаты. В опыте рост, развитие и плодоношение растений у всех гибридов проходили более интенсивно, чем в контроле. Наибольшие различия по морфометрическим параметрам наблюдали для всех гибридов огурцов на ранних этапах развития — в возрасте 35-50 сут. В опыте по сравнению с контролем отметили интенсивное развитие побега, сопровождавшееся более быстрым формированием ярусов, удлинением междоузлий и развитием листовых пластинок (рис.). Так, в возрасте 35 сут площадь поверхности листа 5-го яруса у гибридов Виллина, Миракл, Валентина и Татьяна возросла по сравнению с контролем соответственно в 2,3; 3,0; 2,7 и 3,9 раза; у 50-суточных — отметили в среднем 2-кратное увеличение длины побега и числа ярусов. Дальнейшее увеличение площади поверхности листьев у всех гибридов в опыте сопровождалось ускоренным образованием последующих ярусов. Так, формирование листовой пластинки 20-го яруса происходило в опыте на 2 нед раньше, чем в контроле. Наиболее быстрое формирование ярусов наблюдали у растений гибридов Виллина и Валентина, что сопровождалось ингибированием роста листовых пластинок предыдущих ярусов (у гибридов Миракл и Татьяна развитие листовых пластинок предыдущих ярусов продолжалось) (см. рис.). На поздних стадиях онтогенеза морфометрические показатели растений в опыте и контроле различались меньше, а у гибридов Валентина и Татьяна они сравнялись.

Интенсивное развитие зеленой массы растений в опыте способствовало более раннему сроку начала плодоношения по сравнению с контролем (табл. 1). Первые плоды сняли с 47-суточных растений гибрида Виллина в опытной теплице (в контрольной сбор плодов у этого гибрида начали на 11 сут позже, то есть на 58-е сут). Плодоношение у гибридов Миракл, Валентина и Татьяна в опытной теплице началось на 50-е сут, в контрольной — на 58-е сут.

Наибольшие различия по урожайности в опытной и контрольной теплицах выявили в начале плодоношения, что в дальнейшем способствовало более интенсивному плодоношению растений в опыте (см. табл. 1, 2). К моменту завершения выращивания урожайность в опыте превышала контроль: у гибридов Виллина, Миракл, Валентина и Татьяна соответственно на 86, 45, 16 и 17 %, то есть разница в продуктивности опытных и контрольных растений определялась гибридной принадлежностью огурца (см. табл. 1). Повышение урожайности всех гибридов в опытной теплице по сравнению с контролем происходило за счет увеличения числа плодов на растении, так как в обеих теплицах собирали плоды, близкие по размеру и массе (см. табл. 1).

фотолюминесцентной и гидрофильной пленок в качестве покрытий теплиц, что особенно актуально для получения ранних и высоких урожаев огурцов в Западной Сибири.

Рост продуктивности при применении модифицированных пленок сопровождался повышением качества плодов у гибридов Виллина и Миракл (табл. 2). Так, содержание витамина С (аскорбиновой кислоты) в опыте увеличилось соответственно на 38,8 и 25,3 % по сравнению с контролем, что согласуется с данными других авторов (6, 12). На позднем этапе плодоношения у гибридов Виллина, Миракл и Валентина количество аскорбиновой кислоты в плодах как в опыте, так и в контроле заметно уменьшалось, что может быть связано с началом старения растений. Максимальное снижение содержания витамина С в плодах отмечали у гибрида Валентина (в опыте по сравнению с контролем — на 34,4 %). У гибрида Татьяна на протяжении всего периода плодоношения достоверных различий по количеству

витамина С в плодах между опытом и контролем не наблюдали, что, вероятнее всего, связано с морфогенетическими особенностями этого гибрида. Содержание углеводов в плодах у всех гибридов на протяжении всего периода плодоношения в опыте и контроле достоверно не различалось (см. табл. 2), причем для гибридов Виллина, Миракл и Валентина не обнаружили различий в накоплении восстанавливающих и невосстанавливающих сахаров. В плодах гибрида Татьяна содержание восстанавливающих сахаров в опыте оказалось в 4 раза выше, чем в контроле.

В онтогенезе содержание фотосинтетических пигментов в листьях опытных и контрольных растений достоверно не изменялось. Следовательно, значительные изменения морфометрических показателей растений, их урожайности и количества аскорбиновой кислоты не связаны с накоплением фотосинтетических пигментов в листьях, что хорошо согласуется с данными других исследователей (5).

Таким образом, при использовании модифицированных (особенно фотолюминесцентных) пленок в качестве покрытий для сооружений защищенного грунта отбор отзывчивых сельскохозяйственных культур следует проводить с учетом видовой, сортовой и гибридной принадлежности, что необходимо для обеспечения максимальной урожайности. Двухслойное покрытие из пленок «Роса» и «Урожайная», изменяющее условия выращивания растений, высокоэффективно в случае гибридов огурца Миракл, Виллина, Валентина и Татьяна (первого и второго — в наибольшей степени). В условиях Западной Сибири их использование позволяет сократить сроки начала сбора урожая на 8-11 сут и повысить урожайность на 16-86 %, а в ранний весенний период — в 4-7 раз по сравнению с показателями, полученными при применении немодифицированной пленки. Величина физиологических ответов растений на подобное изменение условий зависела от их гибридной принадлежности.

Л И Т Е Р А Т У Р А

1. K u s n e t s o v  S.I.,  L e p l i a n i n  G.V.,  M i r o n o v  U.I. e.a. «Polisvetan», a high performance material for cladding grinhouses. Plasticulture, 1989, 3(83): 13-20.
2. К а р а с е в  В.Е. Полисветаны — новые полимерные светотрансформирующие материалы для сельского хозяйства. Вест. Дальневост. отд. РАН, 1995, 2: 66-73.
3. Щ е л о к о в  Р.Н. Полисветаны и полисветановый эффект. Изв. РАН. Серия хим., 1996, 6: 50-55.
4. А м и н о в  Р.И.,  П е т р а ч е в а  Ф.С.,  Б у р к о в с к а я  В.Т. Опыт эксплуатации тепличного хозяйства АОЗТ «Томь». В сб: Светокорректирующие пленки для сельского хозяйства. Томск, 1998: 46-49.
5. А с т а ф у р о в а  Т.П.,  В е р х о т у р о в а  Г.С.,  З а й ц е в а  Т.А. и др. Особенности роста и развития растений огурца при выращивании под светокорректирующими пленками. С.-х. биол., 2003, 5: 44-48.
6. Г о л о в а ц к а я  И.Ф.,  Р а й д а  В.С.,  Л е щ у к  Р.И. и др. Физиолого-биохими-ческие особенности роста и продуктивности овощных культур при выращивании под светокорректирующими пленками. С.-х. биол., 2002, 5: 47-51.
7. Р о г о з и н  В.И.,  М и н и ч  А.С.,  Р а й д а  В.С. Опыт использования светокорректирующих пленок на агробиостанции Томского государственного педагогического университета. В сб: Светокорректирующие пленки для сельского хозяйства. Томск, 1998: 50-56.
8. К о с о б р ю х о в  А.А.,  К р е с л а в с к и й  В.Д.,  Х р а м о в  Р.Н. и др. Влияние дополнительного люминесцентного излучения низкой интенсивности с максимумом 625 нм на рост и фотосинтез растений. Биотроникс, 2000, 9: 23-31.
9. Р а й д а  В.И.,  Т о л с т и к о в  Г.А. Проблемы и перспективы производства и применения фотолюминесцентных полимерных пленок. Мир теплиц, 2001, 7: 62-64.
10. Ш л ы к  А.А. Биосинтез хлорофилла и формирование фотосинтетических систем. В сб.: Теоретические основы фотосинтетической продуктивности. М., 1972.
11. Е р м а к о в  А.И.,  А р а с и м о в и ч  И.Б. Методы биохимического исследования растений. Л., 1972: 456.
12. З о л о т у х и н  И.Г.,  Л и с о в с к и й  Г.М.,  Б а я н о в  Ю.И. Действие света различного спектрального состава и интенсивности на биосинтез аскорбиновой кислоты в растениях. Физиол. и биохим. культ. раст., 1979, 11(2): 141-145.

FEATURE OF GROWTH AND PRODUCTIVITY IN CUCUMBER HYBRIDS DURING GROWING UNDER PHOTOLUMINESCENT AND HYDROPHILIC FILMS

A.S. Minich¹, I.B. Minich¹, N.S. Zelen’chukova¹, V.S. Raida²

In four cucumber hybrids the authors studied a feature of development (morphometric parameters, chlorophylls content) and productivity (yield and content in vegetables of ascorbic acid and carbohydrates) in hothouses under modified films – «Rosa» and «Urozhainaya». It was shown, that a complex use of such films stimulates the growth and development of plants and reduces the time of beginning bearing by 8-11 days, and increases the productivity by 16-86 %. The amount of physiological responses at other equal status determined by hybrid characteristic of plant.

Key words: greenhouse, photoluminescent and hydrophilic films, Cucumis sativus L., growth, efficiency, ascorbic acid, carbohydrates.

Оформление электронного оттиска