Jump to content
ЛиС ФИТО
Марите

Возможно ли получение высокого урожая томата при кардинальном снижении дозы азота?

Rate this topic

Recommended Posts

Обнаружила в своем архиве эту заметку, датированную 2014 годом. О системе NatuGro мы здесь говорили в разных темах, но отдельной темы я не нашла, поэтому создаю новую

Исследования, проведенные в теплицах исследовательского центра при университете в Вагенингене (Нидерланды), доказывают, что применение системы НатуГро (NatuGro) позволяет значительно снизить расход азотных удобрений без потери урожая. Систему НатуГро разработала голландская фирма «Копперт», специализирующаяся на развитии биометода в открытом и защищенном грунте. В основе этой системы лежит увеличение микробиологического разнообразия в корневой зоне растений (например, внесение препарата Трианум-П) и регулярная подкормка этих микроорганизмов специальными средствами. В результате корни растений более эффективно используют внесенные удобрения, поэтому дозу азота (суммарно NH4+ and NO3-) удается снизить на 18,9% по сравнению с контролем без потери урожая. В проведенных испытаниях основной акцент ставился на внесение всех средств, входящих в систему НатуГро, с капельным поливом. В испытаниях томаты выращивали в современных теплицах исследовательского центра в отделениях площадью 240 м2 каждое. Теплица обогревалась трубами напольного обогрева, на уровне наливающейся кисти находилась так называемае «ростовая труба», концентрация СО2 в воздухе теплицы поддерживалась на уровне 600-800 ппм – все, как в обычных современных теплицах. Выращивали гибрид томата Комеетт F1, привитой на гибрид Максифорт F1 (оба гибрида фирмы «Де Руйтер Сидс»/ «Монсанто»). Гибрид Комеетт F1 был выбран потому, что это быстрорастущий кистевой гибрид с высокой потенциальной урожайностью и поэтому наиболее распространен в настоящее время в теплицах Голландии. Растения выращивали в кокосовом субстрате фирмы «Фортеко», на мешок субстрата длиной 1 м высаживали 4 растения, сформированные в один стебель. Всего было 12 лотков длиной 9 м каждый, густота стояния растений достигала 2,5 раст./м2. В начале выращивания все растения были вакцинированы двумя вакцинами против вируса мозаики пепино, чтобы снизить риск развития инфекции впоследствии в течение всего периода выращивания. Завышенные дозы удобрений не только повышают себестоимость продукции, но и загрязняют окружающую среду даже при рециркуляции питательного раствора, поэтому очень важно применять их в оптимальных дозах. В эксперименте снижение эффективной дозы азота было достигнуто благодаря применению продуктов ПроФортум и ПроТеррум. Благодаря хорошо развитой корневой системе и высокой микробиологической активности здоровые (не поврежденные патогенами) корни активно поглощали элементы питания из субстрата, что и позволило снизить дозу азота без потери урожая и визуальных признаков дефицита питания. По мнению авторов эксперимента, это дополнительно дает возможность лучше понять, каким образом почвенная микрофлора влияет на питание растений. Такой же эксперимент был поставлен в хозяйстве «Гринко» (Greenco, не путать с консалтинговой фирмой «ГринКью» (GreenQ). Эта фирма уже несколько лет активно применяет систему НатуГро при выращивании томатов бренда «Томми». Эти томаты позиционируются на рынке, как готовый к употреблению снековый продукт, и производителям важно подчеркнуть его «экологичность». Анализы растительного сока показывают, что содержание азота в растении высоко, а нитратов при этом мало, то есть растение быстро перерабатывает их. Практика показывает, что пониженные дозы азота не оказывают негативного эффекта на урожай и фитосанитарное состояние растений. Наоборот, производители заметили, что растения стали меньше поражаться болезнями и вредителями. Во время испытаний в Вагенингене регулярно проводились анализы дренажа и растительного сока. В результате применения системы НатуГро удалось понизить содержание нитратов в дренаже до 13 ммоль/л, при этом содержание азота в листьях растений в начале марта, конце апреля и середине июня было почти одинаковым. Ученые полагают, что в ближайшем будущем расход азотных удобрений удастся снизить в еще большей степени.

Источник:

http://www.koppert.com/news-biological-systems/biological-control/detail/high-tomato-yield-with-20-per-cent-less-nitrogen-is-feasible/

Перевод мой

  • Like 1

Share this post


Link to post

Наткнулась на еще одно исследование на тему снижения дозы азота при выращивании томата.

По ссылке можно открыть PDF и прочитать (на английском) полный текст. Авторы утверждают, что снижение дозы азота в растворе с 16 ммоль/л до 5 ммоль/л не приводит к существенному снижению урожайности томата, но значительно снижает расход азотных удобрений и загрязнение окружающей среды.

Я, правда, не сказала бы, что недобор 2 кг/м2 при нормальной урожайности 49 кг/м2 является несущественным, но ведь необязательно и снижать дозу азота прямо так сразу в два раза. Можно и на 20% для начала. В любом случае, тут есть, о чем подумать.

И еще в этом исследовании есть немного о влиянии азота на вкус томатов.

https://www.mdpi.com/2073-4395/9/2/80

  • Like 1

Share this post


Link to post

Мне интересно, как они растворы делают, если азота 5 ммоль/л. Вода должна быть без гидрокарботанатов, нитрат кальция, а остальные удобрения в сульфатной форме... И при этот сера у ровне должна быть завышена, как мне кажется...

 

  • Like 1

Share this post


Link to post

Евгений, Вы откройте отчет по ссылке и почитайте, они там пишут, что заказывали у Яры готовую комплексную смесь, а Яра их делает под заказ с учетом качества воды. И кстати, сера вполне может быть завышена, это же ученые, их азот интересовал :), им потеря 2 кг/м2 кажется несущественной.

Они как-то непривычно этот отчет написали, сначала результаты, а методы и материалы ближе к концу.

  • Like 1

Share this post


Link to post
17 часов назад, samura сказал:

Мне интересно, как они растворы делают, если азота 5 ммоль/л. Вода должна быть без гидрокарботанатов, нитрат кальция, а остальные удобрения в сульфатной форме... И при этот сера у ровне должна быть завышена, как мне кажется...

 

Мне тоже интересно... Гидрокарбонаты можно и серной к-той нейтрализовать, а вот в какой форме они кальций вносили?

Share this post


Link to post

Кальций они могли вносить и нитратом, и хлоридом. Гидрокарбонаты могли убрать либо осмосом, либо ортофосфорной кислотой, да мы и не знаем, сколько их было именно в той воде. Калий можно было дать сульфатом или хлоридом. Опять же, вместе с азотом могли снизить и калий, просто не отметить это в отчете.

Share this post


Link to post
21 час назад, samura сказал:

Мне интересно, как они растворы делают...

Напомню, что ещё к концу 20 века было разработано более 1000  (!) рецептов питательных растворов для гидропоники на основе классических минеральных солей (удобрений). В широкой практике из них сейчас применяются 4-6 рецептов.

Для чисто исследовательских целей (физиология, биохимия и электрохимия растений) последние десятилетия часто применяют питательные растворы, составленные из химически чистых кислот и оснований. Аналитически точная концентрация кислот и оснований определяется титрованием. Таким методом можно изготовить абсолютно любой раствор с какой угодно концентрацией и соотношением ионов.

Также для исследования специальных вопросов можно условно не уравнивать в гидропонном растворе баланс катионов и анионов. Последние заменяются высокомолекулярными органическими соединениями, которых корень растения вообще не ощущает и не поглощает. То есть формально электрохимический баланс раствора соблюдён, но некоторого аниона(ов) как бы не существует.

Edited by BKB
Уточнение.
  • Like 4

Share this post


Link to post

Обсуждение проблемы подготовки воды Алексом перенесено

 

 

Share this post


Link to post
В 14.02.2019 в 13:13, Марите сказал:

Наткнулась на еще одно исследование на тему снижения дозы азота при выращивании томата.

Нужно ли написать в чём состоял смысл этих французских экспериментов, и в чём было дело в очень похожем голландском исследовании "Кардинальное снижение дозы фосфора улучшает окрашивание плодов томата" (http://greentalk.ru/topic/11811/) – чтобы начитавшийся народ сдуру не начал "колхозить" с рецептами питательных растворов :russian_ru:?

  • Like 1

Share this post


Link to post

Суть голландских и французских экспериментов в необходимости соответствовать строгим нормам, лимитирующим эмиссию (или выброс) остатков азотных и фосфорных удобрений в окружающую среду. В Латвии до теплиц еще не добрались, а в открытом грунте в бассейнах крупных рек уже лимитируется внесение навоза не более 170 кгN/га, а вообще азотных удобрений по-разному, в зависимости от культуры и планируемой урожайности. В Голландии рециркуляция раствора в теплицах обязательна, а допускаемое содержание азота и фосфора в сточных водах стремятся к нулю. О Франции у меня подробной информации нет, но у них тоже лимитируется "загрязнение окружающей среды в результате сельскохозяйственной деятельности".

А урожай получать надо! Да еще с доступными средствами защиты растений скоро будет катастрофа, их изымают с рынка с угрожающей скоростью. А уже не однократно утверждалось - снижение содержания нитратов в листьях снижает поражаемость растений насекомыми-вредителями. Вот они и ищут возможности решить обе проблемы.

Share this post


Link to post
В 16.02.2019 в 13:07, BKB сказал:

Нужно ли написать в чём состоял смысл этих французских экспериментов, и в чём было дело в очень похожем голландском исследовании ...

Эта уже не первая зарубежная статья на тему, что подошло время пересматривать организацию минерального питания растений вместе с классическими голландскими рецептами питательных растворов конца прошлого века. Марите считает, что эта тенденция связана с экологическими требованиями производства в Западной/Южной Европе. Я же начал писать "длиннопост" по сути содержания этой неоднозначной французской статьи. Свои замечания по экспериментам по снижению дозировки фосфора для томатов разместил ещё вчера (http://greentalk.ru/topic/11811/?do=findComment&comment=89057).


Это исследование проводилось в двух одинаковых отапливаемых теплицах типа Venlo с высотой 5,5 м и площадью 320 м²; в двух повторностях. Выращивали кистевой гибрид томата F1 Clodano (Syngenta), привитый в «две головы», при плотности посадки 2.50 стебля/м², на минераловатном субстрате Cultilene Exact Air (Saint‐Gobain). С увеличением освещённости, в середине марта оставляли пасынок ниже 5-й кисти, и плотность посадки увеличилась до 3,33 стебля/м². Удаление листьев производилось в соответствии с практикой производителя (3 листа удалялись в неделю); жизненный цикл отдельного листа составлял 4 недели. Средняя концентрация углекислого газа поддерживалась на уровне 581 и 632 ppm. Раствор подавался к растениям с использованием системы капельного орошения, с поддержанием дренажа в 30-40%. Раствор приготавливался с использованием жидких удобрений Substrafeed (Yara), по которым начата отдельная тема (http://greentalk.ru/topic/13966/).
Проверялась гипотеза, что общепринятые (голландские) рекомендации по азотному питанию при выращивании гидропонных томатов на самом деле значительно выше, чем требуется для нормального роста и развития растений. Также пытались оценить количество азота, которое минимально нужно поставлять растениям томата, не вызывая дефицита, который повлиял бы на их рост и урожайность. Был сделан вывод, что снижение содержания нитратного азота в питательном растворе в три раза мало влияет на общую урожайность, товарность и массу плодов. Авторы объясняют это активной ремобилизацией органических форм азота из состарившихся листьев, когда растение не получает его минеральных форм через корень. Получается, что нижние листья, которые обычно удаляются для санитарных целей и для улучшения распределения света, не стоит трогать, пока они не состарятся и не отдадут азот молодым листьям. В частности, подсчитано, что из-за удаления листьев потери могут достигать 189 г азота на растение каждую неделю в варианте с высоким содержанием азота в питательном растворе, и 75 г азота на растение при низком содержании азота.
Я привёл в компактную форму данные по составу питательных растворов из Дополнительных материалов (Table S2, перекомпанована и прикреплена на всякий случай). Рецептура раствора с высоким содержанием азота (контроль) практически соответствует голландской для томата на капельном поливе (De Kreij et al., 1997, 1999). Смотрим на состав питательного раствора для варианта с низком содержанием азота и удивляемся, кроме прочего, содержанию сульфат- и хлорид-ионов :huh:.

Таблица 1: Состав питательных растворов, усреднённый за время культуры

Характеристики
раствора

Единица
измерения

Катионы

Анионы

Элемент питания

ион

Ca2+

Mg2+

K+

NH4+

NO3-

PO42-

SO42-

Cl-

Низкое содержание N

мэкв/л

12,1

4,9

8,7

0,6

5,4

1,5

10,5

9,0

Высокое содержание N

мэкв/л

12,0

4,9

8,8

0,6

16,8

1,5

6,0

2,0

Базовый (голландский) рецепт

ммоль/л

5,4

(×2)

2,4

(×2)

9,5

1,2

16,0

1,5

(×?)

4,4

(×2)

1,0

Если посчитать основные соотношения калия и форм азота, то видно, что испытания проводились на совершенно разных растворах. Несколько раз был грубо нарушен принцип единственного различия. Согласно этому принципу исследователь может изменять лишь изучаемый фактор, при строгом постоянстве всех остальных условий.

Таблица 2: Наиболее важные соотношения ионов (из табл. 1)

Характеристики
раствора

Соотношение нитратного
и аммиачного азота, %

Отношение калия
к нитратному азоту

Элемент питания

NH4+

NO3-

K+

NO3-

Низкое содержание N

10

90

1,61

1

Высокое содержание N

3

97

0,52

1

Если смотреть усреднённую урожайность, то различие вроде бы небольшое, но разброс значений между повторностями достигает 3,0 кг/м² – и, на самом деле, это много!

Таблица 3: Общая урожайность по повторностям, кг/м²

Вариант

Повторность 1

Повторность 2

Среднее

Низкое содержание N

48,7

46,8

47,7

Высокое содержание N

49,8

47,1

48,5

Похоже, и это исследование в очередной раз подтвердило, что в минеральном питании растений более существенную роль часто играет не концентрация, а соотношение элементов, причём как в корнеобитаемой среде, так и в органах растения.

Если же согласиться с гипотезой о ремобилизации азота, то овощевод – при перспективе уменьшения урожайности на 3,0 кг/м² – может экономить до 2/3 нитратного азота, но, по-видимому, будет крайне зависим от способа формирования растений и от организации ухода за ними (частота удаление листьев).

:excl: Действительно ли есть необходимость в пересмотре минерального питания овощных культур в высоких теплицах? Каково будет ваше мнение о постановке исследования, и согласны ли с гипотезой его авторов?

Table S2.xlsx

Edited by BKB
Исправил несколько опечаток, расставил акценты.
  • Like 4

Share this post


Link to post
В 20.02.2019 в 16:54, BKB сказал:

Действительно ли есть необходимость в пересмотре минерального питания овощных культур в высоких теплицах?

Похоже, зря я целый день возился с переводом и уложил суть 20-ти страничной статьи в 1 страницу понятного всем текста. Чем сложнее вопрос, тем меньше желающих его обсуждать? За двое суток никто так и не высказал своего мнения мнение о корректности французского исследования, и не осмелился покритиковать гипотезу его авторов.

Share this post


Link to post
В 20.02.2019 в 16:54, BKB сказал:

Я привёл в компактную форму данные по составу питательных растворов из Дополнительных материалов (Table S2 ...) практически соответствует голландской для томата на капельном поливе (De Kreij et al., 1997, 1999). Смотрим на состав питательного раствора для варианта с низком содержанием азота и удивляемся, кроме прочего, содержанию сульфат- и хлорид-ионов :huh:.

В 14.02.2019 в 16:01, samura сказал:

Мне интересно, как они растворы делают, если азота 5 ммоль/л. Вода должна быть без гидрокарботанатов, нитрат кальция, а остальные удобрения в сульфатной форме... И при этот сера у ровне должна быть завышена, как мне кажется...

К сожалению, принцип единственного различия не получится соблюсти,  т.к. при снижении азота в несколько раз, чтобы в уровне катионы и анионы были уравновешены, нужно поднять анионы. Фосфором это сделать нельзя, остается сера, и  добавляется хлор. 

Последнее время многие голландские консультанты дают уровни с содержанием Са 10-12 мМоль/л, а калия 5-7 мМоль/л, при этом хлор 4,5-8 мМоль/л. Я спрашивал, зачем растению хлор, и получал ответ, что хлор повышает Брикс, а повышенное содержание нужно кальция, чтобы минимизировать риск появления вершинной гнили. Теперь, мне стало ясно, откуда у хлора ноги в уровне растут. Просто не возможно сделать раствор с таким содержанием кальция, при этом оставить серу на приемлемом уровне - приходится задирать уровень серы, и еще добавлять хлор, чтобы уровнять катионы и анионы. Неужели хлор и повышенное содержание серы появились в уровне, не потому, что  они нужны растению, а потому, что нужно было  повысить кальций :russian_ru: .

Мне вот интересно, эти голландцы, уверены в этих уровнях, или тоже начитались таких исследований, и теперь, под вступительный рассказ о том, что они сначала работали в теплицах своего отца, затем, переняли хозяйство в свои руки, а теперь консультируют, внедряют с умным видом ноу-хау в России...

Edited by BKB
Исправление форматирования.
  • Like 2

Share this post


Link to post

Господа, заметьте, что эти исследования вам не голландцы навязывают, а я вас информирую просто, чтобы были в курсе. Эти исследования они публикуют в своей профессиональной прессе с целью повысить конкурентноспособность собственных производителей.

Судя по результатам опытов на землянике (о них я тоже писала в отдельных темах), для растений важно еще и соотношение серы и хлора. Сера повышает сопротивляемость к настоящей мучнистой росе, но одновременно снижает сопротивляемость к серой гнили. А хлор повышает сопротивляемость к серой гнили и повышает восприимчивость к мучнистой росе. Плюс влияние генетических особенностей сорта.

Применение хлора вместо нитрат-иона идет еще в девяностых или даже восьмидесятых годов прошлого века, и еще тогда это делалось с целью снизить нитраты в растении.

  • Like 3

Share this post


Link to post
В 16.02.2019 в 17:19, Марите сказал:

Суть голландских и французских экспериментов в необходимости соответствовать строгим нормам, лимитирующим эмиссию (или выброс) остатков азотных и фосфорных удобрений в окружающую среду. ... А урожай получать надо!

Я всегда перед кучей расчетов проработок начинаю с вопроса "а на кой оно надо"? Как говорится с актуальности темы.

Если ты осваиваешь очередные многомиллионные гранты на "борьбу с глобальным потеплением". Ну или как минимум в обществе, где если "не делаешь вид что заботишься об окружающей среде" то это дурной тон, то это одно дело.

Если же ты работаешь в российских условиях, где заботы об окружающей среде всем до одного места (и где дети массово падают в обмороки от ядовитого газа (сероводорода) с очередной сверхмегасвалки, где во многих городах на солнце в полдень можно смотреть и черный от смога снег накрывают синтепоном, и за это никому из чиновников ничего не бывает) то ты думаешь в первую очередь об экономических и технологических преимуществах того или иного метода для тепличного предприятия.

Тем более что итак порядка 80% теплиц в предбанкротном состоянии. И им точно не до "заботы об окружающей среды". Им выжить бы, а не бороться с эмиссией СО2 и выбросами азота...

Разговоры о снижении азота (и за счёт хлоридов и серы) слышу уже не менее 10 лет. Но актуальности для наших условий пока по-прежнему не вижу. Поэтому и читать и вникать не стал. Наверняка все одно и то же только на новый лад...

Да и предполагаю, что и сами и голландцы не особо-то горят желанием перейти с нитратов на хлеб и воду, то есть на серу и хлор (о здравствуй "жабий лист" ;)) Жизнь их заставляет. Точнее общественное мнение. Нас пока никто не заставляет. Так зачем же спешить и самим себе проблемы устраивать и хлором этим и серой? Чтобы потом успешно их решать? У нас их итак хватает. Проблем-то.

Напоминаю, коллеги, что предел кальция и сульфатов это по 15 мМоль каждого. Дальше - гипс. И это при нормальном рН. При высоком рН осаждение наступает и при более низких уровнях.

Здесь господа исследователи вплотную уже приблизились к этому рубежу. Я бы лично в производственных условиях добровольно не рискнул подобные уровни применять. А лучше бы порекомендовал вначале при мне растворить в баке В такое количество сульфата калия, да ещё и за 15-30 минут как это бывает необходимо сделать в производственных условиях. Держу пари, он бы "слился" тут же. Так как в данном случае все 8,7 ммоля калия надо давать за счёт сульфата, а это ни много ни мало 92-96 кг в 1000 л (1 мМоль это примерно 9кг для 1000 л маточника при разбавлении 1:100)  что является пределом для сульфата калия в теории. И за пределом на практике, так как у нас сульфат-ионы в баке "В" ещё и от сульфата магния в растворе, произведение растворимости не вытягивает уже) Это у голландцев для сульфата магния отдельный бак рекомендуется. У нас о его гипотетическом существовании (необходимости) никто и не догадывается даже. Из-за магниевых удобрений кстати в баке B и рекомендуется держать низкий рН. Так как при нейтральном рН он с фосфором в таких концентрациях в осадок выпадает.

Edited by BKB
Сокращение цитирования.
  • Like 2

Share this post


Link to post
15 часов назад, Grower1 сказал:

Разговоры о снижении азота (и за счёт хлоридов и серы) слышу уже не менее 10 лет. Но актуальности для наших условий пока по-прежнему не вижу. Поэтому и читать и вникать не стал.

Может случиться так, что к моменту, когда это станет актуально, либо будет некогда искать информацию, либо ее вообще не будет в компактном виде. Всегда полезно знать, что происходит в развитии отрасли, хотя и не все так уж необходимо применять.

Меня в свое время сильно мучила охота на нитраты в продукции. Все в один голос кричали об избыточных дозах азота, но никто не мог точно сказать, а какой должна быть доза азота, чтобы нитраты гарантированно были в норме? Потому что освещенность на содержание нитратов влияет намного сильнее, чем дозы и состав удобрения.

И меня очень радует, что есть люди, которые исследуют реакцию растения и урожайность при изменении традиционных составов (подобранных эмпирическим путем 30 лет назад) в ту или иную сторону.

А дальше личное дело каждого агронома - вникать в эту информацию или нет.

  • Like 3

Share this post


Link to post

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.
Note: Your post will require moderator approval before it will be visible.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Paste as plain text instead

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.


Пользовательский поиск





×
×
  • Create New...