Влияние гибридного досвечивания на урожайность томатов в РФ

Исследование влияния разных источников гибридного досвечивания на урожайность гибридов томата F1 при выращивании в теплице 5-го поколения

Свет – это жизненно важный, незаменимый фактор роста и развития растений. Многие исследователи доказали, что урожай находится в прямо пропорциональной зависимости от количества света, поглощенного культурой.

Одна из активно развивающихся отраслей овощеводства защищенного грунта – выращивание овощных культур с применением искусственного досвечивания – светокультура. В России под светокультурой занято ~63% теплиц, тем не менее площади растут с каждым годом. Также во многих источниках отмечают, что с помощью дополнительного освещения и тепла хозяйства могут увеличить годовую урожайность овощей.

Поступление овощей из теплиц в зимние месяцы, возможно только при выращивании в условиях искусственного освещения (светокультура). Зимние месяцы являются самыми затратными по использованию энергоносителей.

В связи с тем, что для получения стабильных урожаев томата необходимо подбирать не только адаптированные к условиям выращивания гибриды, но и оптимизировать режимы их выращивания. Целью исследования была оценка влияния разных источников искусственного досвечивания на гибриды томата F1 при выращивании в теплице 5-го поколения.

Томат относится к группе культур, требовательных к свету; особенно требовательны гибриды с геном rin. Несмотря на высокую требовательность к освещенности, большинство сортов и гибридов томата обладают фотопериодической полунейтральностью, что позволяет их возделывать в различные сроки.

А.С. Кружилин еще в 1975 году отмечал, что культура томата увеличивает темпы развития в условиях короткого дня, а в условиях укороченного дня и с применением сине-фиолетового света при выращивании рассады ускоряется наступление бутонизации и цветения, что способствует получению более раннего урожая.

По проблеме необходимого количества освещенности для нормального роста и развития вегетативных частей растений томата мнения авторов расходятся. Одни указывают, что оптимальная освещенность должна быть 20–25 тыс. лк, а другие утверждают, что для вегетативных органов томата достаточно 5–7 тыс. лк., Но все специалисты сходятся во мнении, что чем интенсивнее освещенность, тем быстрее идет формирование урожая.

Однако слишком высокая освещенность задерживает вегетативный рост растений томата. Продолжительное, непрерывное освещение оказывает отрицательное влияние на томат, ведет к расстройствам: слабому развитию листовой пластинки, бледной ее окраске за счет разрушения части хлорофилла, появлению пятен; возможно, даже к отмиранию листа, нарушению нормальных процессов плодоношения. Поэтому при выращивании с интенсивным досвечиванием важным фактором является соблюдение режима дня и ночи для растений.

К настоящему времени известен ряд приемов и методов искусственного облучения растений, позволяющих сократить сроки их выращивания без ухудшения качества продукции.

E. Goto (2003) отмечал, что импульсное или кратковременное дополнительное освещение с различными спектральными свойствами могут быть полезны для улучшения физиологических и морфологических реакций и получения более высокой урожайности при заданной энергии излучения. Контроль качества света является наиболее доступным методом для достижения этой цели.

Не так много отечественных селекционных компаний предлагают гибриды для светокультуры. При этом ведется активная селекционная работа по созданию гибридов для этого сегмента рынка. Селекция для светокультуры требует больших финансовых (вложений, теплицы, оснащение, оборудование и др.); к тому же огурцы более рентабельны в светокультуре, чем томат (С.Ф. Гавриш, В.Г. Король, 2017).

Применение светокультуры позволяет более интенсивно и эффективно использовать дорогостоящие культивационные сооружения. Для развития светокультуры необходимо кардинальное изменение системы управления и труда в тепличном хозяйстве, а также внедрение новых технологий выращивания с учетом глубокого понимания особенностей каждого конкретного вида растений.

С.Ф. Гавриш (2017) также отмечал наибольшую технологичностьтдля светокультуры среднеплодных томатов с массой плода 160, 180, 200 г, которые не имеют недостатков крупноплодных томатов (нежные, требуют определенной логистики; образуется крупный пестичный рубец).

Для своего исследования мы выбрали 4 отечественных гибрида томата разных генотипов: крупноплодный томат F1 Березина, среднеплодный томат F1 Бэтмен, сливовидный томат к-2470/20, томат черри к-2717/20.

В Крымском селекционном центре «ГАВРИШ» 3 блока теплиц 5-го поколения оборудованы стандартными натриевыми светильниками мощностью 1042 Вт каждый, и 1 отделение оборудовано гибридной системой досветки, которая состоит из натриевых ламп и светодиодных светильников (мощностью 860 Вт каждый). Удельная мощность освещения составляет ~190–200 Вт/м2. Световой поток гибридной установки эквивалентен световому потоку натриевой. Все светильники предоставлены фирмой «СВЕТОГОР».

Режим досвечивания – 16 часов в сутки. Комбинированную досветку включали поэтапно: в первый час запускали по 50% мощности и через полчаса 100%. Отключали лампы аналогичным образом. Первыми запускали диоды, чтобы избежать температурного скачка, хотя полностью нивелировать эффект не удалось, но скачок был меньше, чем с натриевыми лампами.

Сортоиспытание гибридов томата мы проводили по общепринятым методикам, рекомендованными для 5-й световой зоны. Посев культуры был проведен 11.08.2023 года в рассадном отделении. Рассаду завезли в теплицу в возрасте 26 дней – 06.09.2023 года. К этому моменту на растениях были сформированы 4–5 настоящих листа. На мат рассаду сразу не высаживали, чтобы избежать чрезмерно вегетативного старта в развитии растений.

Густота растений при высадке составляла 2,5 растения на м2, затем мы отпускали дополнительный пасынок на каждом втором растении (через одно), благодаря чему густота растений увеличилась до 3,75 раст./м2. В наших климатических условиях периодом для отпускания дополнительного пасынка стала 2-я декада января.

ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ

Добавление в систему освещения светодиодных светильников расширило спектр светового потока, что положительно сказалось на всех испытуемых гибридах. Растения стали более генеративными: вместо наращивания вегетативной массы растения были сконцентрированы на отдаче урожая. Наблюдали также укорачивание листьев, за счет этого свет стал шире распространяться по ценозу. Все генотипы вступили в фазу созревания плодов на 3–4 дня раньше при выращивании на комбинированной досветке, что может привлечь производителей свежей продукции. Выход на рынок на 3 дня раньше конкурентов дает возможность устанавливать свою цену на продукцию.

Начало сборов спелых томатов пришлось на 27 ноября – для анализа ранней урожайности логично объединить ноябрьские и декабрьские показатели. Прибавкой килограммов продукции отметились все гибриды, выращенные на гибридной досветке, но каждый по-своему. Так, при выращивании на гибридной досветке крупноплодного гибрида F1 Березина (в сравнении с натриевой досветкой) прибавка составила 9,3%, у к-2717/20 – 11,5%, у среднеплодного гибрида F1 Бэтмен – 26,9%. Стоит отметить, что сливовидные гибрида томата всегда характеризуются более интенсивным ростом. В условиях комбинированного освещения ранняя урожайность к-2470/20 была выше варианта с натриевой досветкой на 37,9%.

В первый год использования теплицы опыт проходил в условиях пусконаладки нового оборудования, наблюдались небольшие технические сбои, поэтому потенциал культур был раскрыт не в полной мере. Но все эти вопросы удалось решить и урегулировать, поэтому в конце нашего исследования мы получили хорошие результаты и хороший опыт выращивания гибридов томата на комбинированной досветке.

Стрессовые условия, связанные с отключением светильников, сильнее сказались на гибриде сливовидного томата. К концу исследования прибавка к общему урожаю составила всего 9%. Томаты-черри были стабильны в своих показателях и к концу оборота дали на 12% больше сладких плодов, чем на натриевом освещении. Крупноплодный гибрид F1 Березина с 9% при ранней урожайности разогнал свои показатели, и в конце опыта мы отметили прирост урожайности на 16%.

ВЫВОДЫ

Мы увидели, что наиболее стабильным в ходе всего сортоиспытания оказался среднеплодный гибрид томата F1 Бэтмен, что подтвердило данные наблюдений С.Ф. Гавриша, который в своих работах отмечал, что наиболее технологичными для светокультуры являются среднеплодные томаты. При натриевой досветке урожайность за учтеный период составила 36,9 кг/м2, а на гибридной досветке этот показатель вырос до 46,6 кг/м2, что в конечном итоге составило +26% свежей продукции. Если обратиться к рисунку 1, стоит также отметить, что график построения кривой, отмеченный красным цветом, более ровный, чем синий; отсутствуют мелкие скачки показателей по ходу вегетации.

Селекционный процесс не стоит на месте, с каждым оборотом мы создаем новые высокотехнологичные гибриды для различных условий выращивания и рекомендуем производителям только те гибриды, которые дадут максимальную урожайность в их комбинатах.

Свое исследование влияния гибридной досветки на растения томата мы повторим, расширив ассортимент различных генотипов. Все новые гибриды проходят предкоммерческие производственные испытания, по результатам которых им будут даны наименования. Гибриды будут переданы в Госреестр для регистрации и проанонсированы в журнале «ГАВРИШ».

Автор: Алексей БУЦ, к.б.н., заведующий лабораторией сортоиспытания овощных культур на светокультуре