Способ выращивания томатов на рисовой шелухе в малообъемном варианте

(51) 01 31/00 (2006.01) МИНИСТЕРСТВО ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН(54) СПОСОБ ВЫРАЩИВАНИЯ ТОМАТОВ НА РИСОВОЙ ШЕЛУХЕ В МАЛООБЪЕМНОМ ВАРИАНТЕ(57) Изобретение относится к сельскому хозяйству,а именно к субстратам для выращивания томатов в защищенном грунте. Способ заключается в использовании экспандированной рисовой шелухи - отходов рисоперерабатывающих предприятий, которые размещают в теплице в полиэтиленовых мешках,объемом 30 л, без дополнительного внесения каких либо материалов и удобрений материалов. Способ позволяет повысить эффективность выращивания томатов в результате использования в качестве субстрата отходов производств, взамен дорогостоящих субстратов.(72) Кудияров Рахим Искендирович Токтамысов Асет Мырзаханович Сауытбаева Гульсум Зикирияевна Уразбаев Нурлан Жеткергенович Дямуршаева Галина Евгеньевна(73) Дямуршаева Элина Бахтияровна Республиканское государственное предприятие на праве хозяйственного ведения Кызылординский государственный университет им. Коркыт-Ата Министерства образования и науки Республики Казахстан Изобретение предназначено для использования в сельском хозяйстве и может быть использовано для выращивания томатов в промышленных объемах или в личном подсобном или фермерском хозяйстве. В качестве субстрата используют экспандированную рисовую шелуху, которую размещают в полиэтиленовых мешках, объемом 30 л. Способ позволяет повысить эффективность выращивания томатов в результате использования в качестве субстрата рисовую шелуху, взамен дорогостоящих субстратов. Рисовая шелуха, главными составляющими которой являются целлюлоза, лигнин и минеральная зола, состоящая на 92-97 из диоксида кремния,представляет из себя крупнотоннажный побочный продукт производства риса. Таблица 1 Химический состав рисовой шелухи Рисовая шелуха Влага Зола Сырой белок Экстракт, растворимый в эфире Сырое волокно О 2 Благодаря содержанию кремнезема рисовая шелуха оказывает благотворное влияние на рост сельскохозяйственных культур,а процесс экспандированния позволяет значительно увеличить водопоглотительную способность. Использование субстрата из экспандированной рисовой шелухи позволяет сохранить все положительные свойства малообъемной гидропоники и получать высокий урожай качественных и экологически безопасных плодов томатов. Способ позволяет повысить эффективность производства за счет использования дешевого субстрата и расширяет возможности хозяйств в использовании беспочвенной технологии для культивирования растений в теплице. Использование рисовой шелухи для малообъемного выращивания томатов представляет интерес для тех регионов, где тепличное овощеводство сталкивается с отсутствием природных органических субстратов и где имеется предприятия рисопереработки. Предлагаемое изобретение относится к области создания новых агротехнологий и способу выращивания томатов в тепличных хозяйствах на малом объеме субстрата. Успешное выращивание растений в условиях закрытого грунта во многом зависит от подбора почвенного субстрата и составных его компонентов,при этом необходимо учитывать физические,химические, биологические свойства исходных компонентов, которые определяют характер и свойства получаемых субстратов. Как правило, основой тепличного субстрата служат различные виды торфа и другие органические материалы. В овощеводстве закрытого грунта широкое распространение получило культивирование растений на верховом торфе, в который добавляют определенное количество минеральной составляющей и питательных элементов. При составлении грунтовых смесей используют низинный и верховой торф Глунцов Н.М. 2 Содержание,масс 8,47-11 15,68-18,59 2,94-3,62 0,82-1,2 19,05-42,9 18,17 Применение удобрений в тепличном хозяйстве,Московский рабочий, 1987, с. 143., речной и морской ил, компост из сосновой коры Компостированная кора - перспективный субстрат для теплиц. Информационный листок 86-78,ЦНТИ. Недостатком таких субстратов является их быстрое уплотнение, вследствие чего снижается общая порозность и нарушается газовый режим корневой системы растений, что приводит к резкому снижению продуктивности культур. Кроме того,растения на органогенных субстратах часто поражаются болезнетворной микрофлорой. Применяют также перегной, дерновую землю,резаную солому и соломенные тюки, кору деревьев,а также бурый уголь. Общим недостатком приготовления органических субстратов природного происхождения является необходимость дополнительного их известкования,низкая обеспеченность микроэлементами и зараженность болезнетворной микрофлорой. В настоящее время самым распространенным и наиболее изученным субстратом для малообъемной гидропоники является минеральная вата,использование которой позволяет получать максимально-возможные урожаи. По составу минеральная вата аналогична почвенным минералам, но не является источником питательных веществ. В связи с добавлением известняка минеральная вата имеет щелочную реакцию ( 7,5-8,5), но, не обладая буферной способностью,быстро принимает реакцию используемого питательного раствора. Минеральная вата легкая (90 кг/м 2), по физическим свойствам приближается к верховому торфу. Хорошие водопоглащающие свойства ваты позволяют свести объем субстрата к минимуму (до 3,75 л/раст.), это экономия, к тому же малым объемом легче управлять данного вида субстрата является его высокая стоимость. Известен способ выращивания томатов на чистом цеолите в малообъемном варианте (заявка 97117725/13 от 28.10.97, кл. А 01 9/00 31/00,Бюллетень Изобретения 28 (1 ч), 1999 г.). Однако недостатком данного способа является разбалансированое соотношение элементов питания в субстрате, которое отрицательно влияет на развитие томатов в целом. Известны субстраты, приготовленные из чистого цеолита клиноптилолита, однако за счет участия цеолитов в реакциях нитрофикации аммонийного азота они требуют обязательного обогащения элементами питания. Применение природных цеолитов в народном хозяйстве. КемеровоНовостройка,1989,с. 136-140,Доклады Республиканской конференции Теоретические и прикладные проблемы внедрения природных цеолитов в народное хозяйство, Патент РФ 2156566, МКИ 01 31/00, опубл.2000 г В патенте РФ 2115300, кл. 01 31/00, опубл. 1998.07.20,предлагается использование для выращивания растений в защищенном грунте коры с минеральными добавками и цеолита гейландиклиноптилолитовой формы фракции 0,5-3,0 мм в количестве до 10, а в патенте РФ 2183058,кл. 01 31/00, опубл. 2002.06.10, предлагается использование природной цеолитсодержащей породы(анальцимосодержащей породы),предварительно измельченной и обработанной раствором биофильных питательных элементов. Широко используется для теплично-парниковых хозяйств перлит ГОСТ 10832-91 и специально изготовленная фракция перлитового песка агроперлит ТУ 5712-005-04002183-01. Перлит используется в чистом виде Мюллев Ф.И. Выращивание сеянцев в теплице на перлите, РЖ. Лесоводство, Агролесомелиорация, 1981, т. 10,с.25 или в составе легких смесей. Недостатком этого способа является то, что перлит имеет нейтральный показатель , и при выращивании растений может произойти сдвигсубстрата в щелочную сторону, что угнетающе действует на рост растений и блокирует поступление питательных элементов. Известен субстрат для выращивания растений в теплицах, содержащий дробленый керамзит,органическое вещество и песок при следующем содержании компонентов, вес. дробленый керамзит - 5-56, песок - 26-28, органическое вещество (торф) - 18-24 (А.с. 707546, А 01 31/00 1977). Однако, использование дробленого керамзита требует дополнительных операций при его дроблении и отсеве, что также не обеспечивает стабильность размера частиц керамзита, нарушая свойства почвогрунта. Известен также Почвогрунт для выращивания растений, содержащий верховой торф, песок,глину, минеральные удобрения и керамзит, в котором соотношение верхового торфа с компонентами и керамзитом по объему составляет 11 (Патент РФ 2187928, А 01 31/00. Опубл. 27.08.2002. Бюл. 24). К недостаткам почвогрунта следует отнести то,что керамзит, изготовленный для строительной индустрии, имеет стандартные гранулы размером 15-25 мм, что затрудняет использование его при выращивании рассады и горшечных культур в сосудах небольшого объема (0,2-0,5 л). Кроме того,предложенное соотношение торфосмеси и керамзита по объему как 11 с учетом большого размера гранул керамзита может неоднозначно влиять на воздушно-водный обмен при выращивании растений вследствие расслоения и вымывания грунта. Субстраты на основе пемзы и керамзита вследствие высокой пористости в процессе длительной эксплуатации засоляются. Для выращивания томатов применяют субстрат из измельченной коры с минеральной добавкой цеолит гейландитклиноптилолитовой формы фракции 0,5-3,0 мм с соотношением компонентов,мас. 9010. Указанная смесь должна быть прокомпостированной в аэробных условиях в течение 2-3 месяцев, что позволит улучшить аэрацию,водоудерживающую способность,оптимизировать режим минерального питания растений,повысить питательную ценность субстрата. (Субстрат для выращивания растений в защищенном грунте. РФ 2115300). Недостатком данных видов субстратов является продолжительный период компостирования и большие трудозатраты на приготовления. Известен способ получения субстрата,включающий минеральные горные породы перлит,цеолит, керамзит и отличающийся тем, что дополнительно используют торфообразующие растения тростник обыкновенный, камыш озерный,рогоз, вейник, которые в сухом виде, измельчают на следующие фракции - опилки от 1,0 до 10 мм,стебли растений от 15 до 50 мм, хлысты от 500 до 1000 мм, замачивают в 2 водном растворе 23808 аммиачной селитры до состояния прелости сроком на 10-15 дней (Способ получения субстрата для использования в растениеводстве. РК 23808,А 01 31/00, опубл. 2011.04.15). Известен субстрат для выращивания растений в защищенном фунте, в состав которого входит перлит, предварительно обработанный 0,01-0,04 водным раствором органической кислоты (2348148 С 1, кл. 01 31/00, 10.03.2009). Известен способ получения кокосового субстрата в виде прессованных плит для выращивания овощных растений в защищенном грунте (Различные виды субстратов и особенности их использования в защищенном грунте, Булекова Н.М. Проблемы выращивания огурца на кокосовом субстрате в условиях ГУСХП Высоковский, г.Кострома. Корнилов А.В. Теплицы России, 4,2009, с. 32-33). Недостатком полученного кокосового субстрата является то, что перед его применением необходимо вымывать весь хлор. При этом увеличивается время промывки субстрата,которая проводится стандартным питательным раствором, это влечет за 3 аэрации и одновременно является стерильным субстратом, свободным от вредителей, сорняков и возбудителей болезней. Производственный опыт. Рисовую шелуху помещали в полиэтиленовые мешки объемом 30 л,которые размещали на стеллажах в теплице. Перед высадкой рассады субстрат увлажняли с помощью системы капельного орошения сбалансированным питательным раствором (Е.С - 3,0-3,5) до полного насыщения. Для опыта использовали семена индетерминантных гибридов томатов Лилос РЦ 1,Кларабелла РЦ 1, Абеллус РЦ 1, Клептон РЦ 1(Риик Цваан, Нидерланды). Рассаду томата выращивали в горшках 10 см с торфяным субстратом, нормализованном по кислотности(рН 5,5-6,0) и содержащем необходимое количество макро- и микроэлементов. В теплицу рассаду выставляли через месяц после посева, при этом горшки с субстратом пока не соединяли, а ставили на мешки рядом с отверстиями и подсоединяли к системе капельного орошения. За неделю до соединения рассады с субстратом растения подвязывали к вертикальному шпагату,прикрепленному к шпалере, натянутой на высоте 2 м с помощью крючка. Когда на растении томатов сформировалось 8-9 листьев и начиналось цветение 1-й- 2-й кисти их соединяли с субстратом. При разработке рациональной системы питания учитывались особенности возделываемой культуры,интенсивность поглощения питательных элементов и соотношения,складывающиеся между потребляемыми питательными элементами во время вегетации (таблица 2). собой дополнительные затраты на минеральные удобрения, то есть увеличивает себестоимость продукции. Известен способ применения ростового субстрата, состоящего из увлажняющего агента,включающий ионное ПАВ,мочевиноформальдегидного пеноматериала,перлита,вермикулита,вспученной глины,кокосовой стружки, кокосовой муки, лавы, пемзы и их смесей (заявка на Патент ЕА 200970137 А 1 кл. 01 31/00 от 30.06.2009). Задача изобретения состоит в разработке способа выращивания растений томата на субстрате из рисовой шелухи, являющихся экологически чистым,доступным и бесплатным сырьем. Заявленный субстрат не выделяет токсичные вещества, не нарушает питательный режим, имеет высокую пористость,обладает прочностью при использовании, достаточной поглотительной и водоудерживающей способностью, имеет хорошую теплоемкость и низкую объемную массу. Целью, на решение которой направлено настоящее изобретение, является снижение затрат и расширение ассортимента субстратов в малообъемном культивировании томатов, для тех регионов, где тепличное овощеводство сталкивается с отсутствием природных органических субстратов. Технический результат достигается тем, что в качестве субстрата для малообъемного выращивания растений в защищенном грунте используют экспандированную рисовую шелуху отходы рисоперерабатывающих производств. Экспандированную рисовую шелуху употребляются в качестве субстрата для выращивания томатов в малообъемном варианте т.к. наряду с достаточной водоудерживающей способностью она имеет большую пористостью Таблица 2 Состав питательной смеси для выращивания томата на субстрате Период вегетации До плодоношения В период плодоношения Концентрация питательного раствора по ЕС от 1,5-5,5 /см (в зависимости от фазы развития и состояния растений),- 5,5-6,0. Поливы и подкормку растений проводили капельным способом так, чтобы определенный процент питательного раствора был отведен из субстрата через дренаж с каждым поливом Объем дренажа в разное время полива Время Количество дренажа,Выращивание культур на субстрате требует постоянного контроля содержания питательных элементов в субстрате, поэтому во все временные периоды полива измеряли ЕС ипитательного и дренажного растворов и по результатам проводили корректировку режима питания. Опыт 2-х факторный, повторность - трехкратная,схема - из десяти вариантов 4 Г 5-Клептон 1 Г 5-Клептон 1 В качестве контрольного варианта использовали торфяной субстрат,нейтрализованный по кислотности. Для проведения 2- факторного опыта была выбрана схема на основе метода расщепленных делянок с рендомизированным размещением вариантов внутри каждого блока. Для проверки статистической нулевой гипотезы Н 0 о наличии существенных различий и подтверждения достоверности полученных результатов был проведен дисперсионный анализ полученных. Результаты исследований показали, что состав субстрата и биологические особенности гибридов в отдельности оказали существенное влияния на урожайность томата (таблица 4) для субстрата ф 05 56,664,32, для гибридов ф 0570,56 2,84, совместное действие факторов ф 0523,80 2,84. Для расчета экономической эффективности на основании проведенных исследований были произведены расчеты и определена продуктивность по вариантам (таблица 5). Таблица 5 Влияние вида субстрата на урожайность гибридов томатов, кг/1 раст Франческа 1 (контроль) В опыте по выращиванию на различных видах субстратов исследуемые гибриды томатов показывали различную урожайность, поэтому расчет показателей экономической эффективности проводили по каждому варианту (таблица 5). Таблица 5 Экономическая эффективность применения субстратов для выращивания томатов Показатель Себестоимость, тенге/ раст Урожайность кг/ раст. Себестоимость единицы продукции, тенге/кг Средневзвешенная цена, тенге/кг Прибыль, тенге/ кг Уровень рентабельности,Несмотря на то, что урожайность томатов при выращивании на субстрате из рисовой шелухи была меньше, чем на контрольном варианте (торфяной субстрат) экономическая эффективность заявленного субстрата оказалась выше за счет снижения себестоимости. Затрат на производство продукции оказались меньше за счет значительной разницы в стоимости субстратов. Использование предлагаемого способа малообъемного выращивания на субстрате из рисовой шелухи позволяет- расширить возможности тепличных хозяйств использования беспочвенной технологии для культивирования растений в теплице в регионах, где отсутствуют природные органические субстраты- повысить эффективность производства за счет использования дешевого субстрата. 1. Способ выращивания томатов на рисовой шелухе в малообъемном варианте, отличающийся тем, что в качестве субстрата используют экспандированную рисовую шелуху, которую помещают в полиэтиленовые мешки объемом 30 л,затем в размещают на стеллаже в теплице и перед высадкой рассады увлажняют с помощью системы капельного орошения сбалансированным питательным раствором до полного насыщения,рассаду томатов предварительно выращивают в горшках диаметром 10 см с торфяным субстратом,нормализованным по кислотности рН 5,5-6,0. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что до плодоношения применяют питательный раствор с составом макро и микроэлементов-107, Р -114, -114, Са -38,-20,-0,25, С -0,018,-0,15, -0,012, В -0,034 и концентрацией по ЕС - 3,0-3,5. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в период плодоношения применяют питательный раствор с составом макро и микроэлементов-200,Р -55,-300, Са -200,-55,-3,00, С -0,50, ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 5-0,12,-0,20, В -0,90 и концентрацией по ЕС от