Сетевое издание
Современные проблемы науки и образования
ISSN 2070-7428
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,940

ТЕПЛИЧНОЕ ПРОИЗВОДСТВО ЙОДНАКОПИТЕЛЬНОГО ЛИСТОВОГО САЛАТА СОРТА ЛОЛЛО РОССА

Олива Т.В. 1 Панин С.И. 1 Колесниченко Е.Ю. 1 Кузьмина Е.А. 1 Ярцева Е.А. 1
1 ФГБОУ ВО Белгородский ГАУ им. В.Я.Горина»
Листовые овощи, круглогодично выращиваемые в теплице, – могут быть примером производства функциональных (оздоровительных) продуктов питания. Листовой салат Лолло Росса – йоднакопительный сорт. В Белгородской области установлена средняя степень йоддефицита у населения. Проведены исследования по применению трех гуминовых препаратов, обогащенных йодом, при выращивании салата в условиях защищенного грунта на минеральной вате с использованием системы капельного полива в условиях ООО «Сельскохозяйственное предприятие «Теплицы Белогорья». Концентрация йода в листьях салата Лолло Росса возрастала значительно в среднем 4.6 раза (р<0.001). В листьях салата дополнительно увеличивалось содержание хлорофилла, каротина, витамина С, кальция и цинка. Уровни нитратов и тяже-лых металлов в продукции были значительно ниже ПДК, что соответствует категории экологически безопасной продукции
теплица
капельный полив
ватоминеральные кубики
гуминовые удобрения
йоднакопительный сорт салата
функциональная (оздоровительная) продукция
1. О мерах по профилактике заболеваний, связанных с дефицитом йода: Постановление Правительства РФ от 05.10.1999г. № 1119 (ред. от 04.09.2012).
2. Богданова Е.С. Влияние ионов Cu2+ , Pb2+ , Zn2+ на пигменты листьев Matteuccia sthruthiopteris / Е.С. Богданова // В мат. VII съезда общества физиологов растений России. Материалы докладов (в двух частях). Часть II. Нижний Новгород. – 4-10 июля 2011. – 440 стр.
3. Иванова Р.Г. Гуминовые удобрения – резерв повышения урожайности / Р.Г.Иванова // С.-х. вести. – 2001. – № 1. – С. 21.
4. Кашин В.К. Биохимия, фитофизиология и агрохимия йода / В. К. Кашин. - Л.: наука, 1987.- 261 стр.
5. Малышев Р. В. Продуктивность и компонентный состав листового салата в условиях защищенного грунта / Р.В. Малышев // Гавриш. – 2013. - № 4 – С. 17-18.
6. Олива Т.В. Опыт выращивания экологически чистой растениеводческой продукции в теплице с применением вермикомпоста / Т.В.Олива, Николаева И.В // В сб.: Материалы Всероссийской научно-практической конференции «Биотехнология на службе сельского хозяйства», Рязань. – 2004. – С.44 – 48.
7. Олива Т.В. Характеристика гумусовых препаратов из вермикомпоста / Т.В. Олива., Трубаева Л.В., Курохта Т.И., Шевченко Г.В. // В сб.: Материалы международной научно-практической конференции: Проблемы и перспективы инновационного развития животноводства» (15 – 16 мая 2013 г.). – Белгород: Изд-во БелГСХА им. В.Я.Горина. – 2013. – С.26.
8. Олива Т.В. Биотехнологические альтернативы в сельском хозяйстве / Т.В.Олива, Г.В. Шевченко, О.М.Исаева // Успехи современного естествознания. – 2007. – 12. – С.58 – 59.
9. Олива Т.В. Экологизация тепличного производства салата на беспочвенном субстрате с использованием системы капельного полива / Т.В.Олива, С.И. Панин, Н.М. Шевель, М.А.Куликова // Современные проблемы науки и образования. – 2014. – № 6.
10. Олива Т.В. Экологизация тепличного производства огурцов / Т.В.Олива, С.И.Панин, Т.И. Курохта, Г.В. Шевченко, В.М. Цыбульникова // Ж.: Инновации в АПК: проблемы и перспективы. – 2015. – № 1(5). – С. 68 – 73.
11. Пискунов А.С. Методы агрохимических исследований / А.С. Пискунов / М.: КолосС, – 2004. – 312 стр.
12. Шевченко Н.Н. Краснолистный салат в защищенном грунте / Н. Н. Шевченко // Гавриш. – 2013. № 8 – С.7.

Одним из направлений производства функциональных (оздоровительных) продуктов питания можно считать производство листовых овощей, обогащенных биогенными элементами. В листьях многих сортов салата содержатся в больших количествах соединения фосфора, легкорастворимые углеводы, витамины, соли калия и кальция, а также микроэлементы: медь, железо, кобальт, марганец, цинк, йод и другие [5, 12].  То есть роль овощей в так называемом «правильном» питании достаточна весома. В Белгородской области установлена средняя и легкая степень  йоддефицита в Новооскольском, Алексеевском, Валуйском, Ровеньском районах и города Белгорода. Поэтому скрининг йодсодержащих продуктов питания важен и соответствует проводимой политике профилактических мероприятий заболеваний, связанных с дефицитом йода [1].

Известно, что среди многообразия сортов листовых салатов выделяются некоторые, которые способны максимально из окружающей среды концентрировать биогенный микроэлемент йод. Производство йоднакопительной овощной продукции листовых салатов и включение их в рацион позволит профилактировать йоддефицитные состояния населения региона и РФ. Листовой салат сорта Лолло Росса - йоднакопительный, довольно распространенный и востребованный у населения. Его мягкие и пышные листья обладают слегка горьковатым насыщенным вкусом с ореховым оттенком. Возможность круглогодичного тепличного производства йоднакопительных листовых салатов – это насущная проблема, которую надо решать, разрабатывая агротехнологии производства этой оздоровительной продукции с использованием системы гидропоники в современных теплицах Белгородской области.

Целью наших исследований было изучение особенностей тепличного выращивания йоднакопительного листового салата сорта Лолло Росса с применением обогащенных йодом биологических гуминовых удобрений. В задачи исследований входило: оценка формирования ассимиляционного аппарата растения,  изучение динамики накопления питательных веществ и микроэлементов в листовой зелени салата.

Материал и методы исследования

В рассадном отделении ООО СХП «Теплицы Белогорья» 25 февраля 2014 года нами был проведен вручную сев салата сорта Лолло Росса. Семена предварительно были замочены на 20 минут в рабочие растворы гуминовых удобрений. Затем семена помещали в кубики из минеральной ваты производства ЗАО «Завод нестандартного оборудования и металлоизделий» (г. Белгород, ТУ 5762-013-54655944-2013). Для сева семян использовали бамбуковую палочку, в каждую «лунку» минерального кубика помещали по 3 – 5 семени. Кубики после замачивания в питательном растворе и посева семян засыпали сверху вермикулитом, помещали на стеллажи в рассадном отделении теплицы. Затем ежедневно проводили полив питательным раствором с рН 5,5 и температурой не ниже 15°С. В рассадном отделении поддерживали следующие  параметры среды: освещение не менее 8 тыс. люкс, температура воздуха ночью – не менее  15°С, днем – не более 21°С.

Всего в опыте было использовано 384 растений по 96 растений в каждом из четырех вариантов в соответствии с общепринятой методикой полевого опыта с овощными культурами в сооружениях защищенного грунта по Доспехову Б.А. Для стимуляции роста растений были использованы препараты серии БелБио, разработанные в Испытательной лаборатории УНИЦ Агротехнопарка ФГБОУ ВО Белгородского ГАУ им. В.Я.Горина методом экстракции и осаждения гумусовых веществ из вермикомпоста [6, 8]. Известно, что гуминовые вещества – биологические стимуляторы роста и развития растений [3]. Характеристика гуминовых удобрений серии БелБио и их рабочих растворов описана нами в более ранних работах [7, 9, 10]. Препараты отмечены Дипломом и серебряной медалью XV Российской агропромышленной  выставки  (г. Москва, 9-12 октября 2013 года). В опытах при выращивании листового салата сорта Лолло Росса проводили вегетативную подкормку растений биологическими удобрениями: БелБио-1 (вариант 1), лигногумат (вариант 2) и БелБио-3 (вариант 3). Для контроля была взята дистиллированная вода (вариант контроль). Так как в тепличных условиях отсутствуют внешние из окружающей среды источники йода для накопления его листьями салата, мы модифицировали биологические гуминовые удобрения путем приготовления рабочих растворов гуминовых веществ концентрации 0.005% в йодиде калия. Влияние йода на продуктивность растений открытого грунта при вегетативных или некорневых обработках изучали многие ученые агрономы. Известно, что при некорневых обработках оптимальное действие на урожай оказывают растворы 0.015 – 0.05%-ных концентраций йода. Некорневые подкормки – это способность растений поглощать питательные элементы надземными органами. Преимущество данного способа питания состоит в том, что этим обеспечивается подкормка необходимым количеством микроэлемента путем непосредственного введение в растения. Поглощение элементов при данном способе питания проходит по «безбарьерному типу». Это позволяет отследить их содержание в растениях в нужных количествах и в перспективе производить функциональную продукцию.  Обработки растворами йодида калия влияют на метаболизм растительного организма, повышают интенсивность фотосинтеза. Известно, что низкая обеспеченность растений йодом в условиях недостаточного содержанием этого элемента в окружающей среде, является фактором, который ограничивает численность хлоропластов в тканях растения. Доказано, что применение йодистых микроудобрений в оптимальных количествах является одним из путей повышения фотосинтетической деятельности растений [4]. После изучения научных литературных источников, было принято решение приготовить рабочие растворы препаратов для вегетативной обработки на основе раствора 0.02% йодида калия, так как калий – тоже необходимый питательный элемент для сельскохозяйственных культур.

В период вегетации листового салата с 25.02.2014 года  по 08.04.2014 года были проведены фенологические биометрические наблюдения. Отбор растений для морфологических и биохимических испытаний на основе метода рандомизации производился на 12, 24 и 48 сутки вегетации. Из опыта каждый раз методом случайной выборки отбирали по 10 минеральных кубиков для химических испытаний. Определяли массу одного листа, количество листьев в розетке, массу всего растения, длину листьев. Биохимические анализы выполняли на базе аккредитованной Испытательной лаборатории ФГБОУ ВО Белгородского ГАУ им. В.Я.Горина в соответствии с общепринятыми методиками химических анализов [11]. Продолжительность вегетативных наблюдений за ростом салата  составила 48 суток. 

Результаты исследований

Массовые всходы салата сорта Лолло Росса были отмечены на 3-й день после посева. Средняя всхожесть составила в среднем 72 - 76% без достоверных различий между четырьмя вариантами опыта. Все растения салата имели очень хрупкие и нежные с хорошими вкусовыми качествами листья.

В таблице 1 представлены результаты динамики роста салата за весь вегетационный период. К 24 дню выращивания средняя масса одного растения под влиянием гуминовых удобрений была выше: для варианта 1 – на 25.4%; для варианта 2 – на 11.0%; для варианта 3 – на 9.0% по сравнению с контролем.  Средняя высота одного растения была выше: в варианте 1 – на 39.7%; в варианте 2 – на 6.1% по сравнению с растениями из контрольного варианта. Биометрическая характеристика листьев салата из опытного варианта 3 и контроля достоверно не отличалась и была примерно одинаковой. Отмечена тенденция увеличения количества листьев в розетке салата. Среднее количество листьев в розетке салата составило от 6.6 до 7.0.

Таблица 1 – Динамика роста листового салата сорта Лолло Росса,

Показатели

Контроль

Вариант 1

Вариант 2

Вариант 3

время выращивания 24 сут., (n=30)

Средняя  высота растения, см

6.12±0.23

8.55±0.73**

6.49±0.76

5.96±1.48

Максимальная длина листа, см

10.17±0.47

10.90±0.45

10.30±0.55

9.57±0.13

Минимальная длина листа, см

2.07±0.03

2.18±0.25

1.63±0.27

2.13±0.25

Средняя  масса зелени 1 растения, г

2.01±0.12

2.52±0.17

2.23±0.11

2.19±0.06

время выращивания 48 сут., (n=30)

Средняя  высота растения, см

10.69±0.63

12.70±0.96*

10.57±0.37

11.88±0.48

Среднее кол-во листьев, шт.

6.6±0.5

6.8±0.3

6.6±0.2

7.0±0.4

Максимальная длина листа, см

14.44±0.22

16.52±0.29*

13.74±0.69

14.78±0.18

Минимальная длина листа, см

6.88±0.50

7.22±0.42

7.16±0.69

6.40±0.82

Средняя  масса 1 листа растения, г

1.71±0.18

2.23±0.26*

2.08±0.22

2.04±0.14

Средняя  масса зелени 1 растения, г

11.148±0.85

15.35±2.44*

13.74±0.69

14.78±1.46*

Примечания: * – р<0.05; ** – р<0.01 по сравнению с контролем

Можно предположить, что замачивание семян в гумусовых препаратах все-таки влияло на закладку в розетке несколько большего количества листьев, дальнейшая вегетативная обработка стимулировала рост растений, а значит, увеличивала массу растения и урожайность в целом. К 48 дню выращивания растений максимальное стимулирующее влияние на рост и развитие салата было обнаружено с использованием гуминовых веществ удобрения БелБио-1: наибольшая средняя высота  и средняя масса зелени одного растения из варианта 1  превышала контрольную на 2.1 см ( или в 1.2 раза) и на 4.3 г (или в 1.4 раза) соответственно. Отметим, что набирать основную массу салат начинает после 24 суток развития (рис. 1). Поэтому в этот период развития  организма растения важно питание и наличие в растворе основных питательных, минеральных веществ и стимуляторов роста. Масса одного растения  опытных вариантов в конце вегетации была в среднем выше на 23 – 38% массы одного растения контрольного варианта.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 1. Динамика массы зелени растения салата Лолло Росса на 12, 24 и 48 сутки вегетации

 

Были проведены лабораторные биохимические исследования зелени салата сорта Лолло Росса. В табл. 2 и 3 представлены данные по накоплению зеленого пигмента в листьях салата.

Таблица 2 – Содержание хлорофилла в листьях салата, время выращивания 12 сут.

Вариант опыта

Содержание хлорофилла,  мг/кг

Содержание хлорофилла, мкг/растение

Контроль

1260±40 

146.1 ± 6.4

Вариант 1

1300±25 

226.2± 4.8** 

Вариант 2

1400±30* 

228.2 ± 8.4** 

Вариант 3

1500±30*

277.5 ±6.0**  

        Примечания: *– р<0.05; **– р<0.01 по сравнению с контролем

Согласно данным табл. 2 обработка растений препаратами с гуминовыми удобрениями, обогащенных йодом, при выращивании в течение 12 дней увеличивало содержание хлорофилла в листьях растения. С применением препарата БелБио-1 содержание хлорофилла увеличилось на 40 мг/кг, с применением препарата Лигногумат – на 140 мг/кг, а применение препарата БелБио-3 – на  240 мг/кг по сравнению с  контрольным вариантом.

Таблица 3 – Содержание хлорофилла в листьях листового салата сорта Лолло Росса

Вариант опыта

Хлорофилл,  мг/кг

Хлорофилл,  мг/растение

время выращивания 24 сут.

Контроль

1260±40 

2.54 ± 0.01

Вариант 1

1300±25 *

3.28± 0.04*  

Вариант 2

1400±30 **

3.12 ±0.03 

Вариант 3

1500±30 **

3.29 ±0.01*   

время выращивания 48 сут.

Контроль

1250±15 

13.94±0.01

Вариант 1

1460±20*

22.41±0.04 **

Вариант 2

1290±10

17.72±0.01* 

Вариант 3

1330±10*

19.66±0.02**  

Примечания: *– р<0.05; **– р<0.01 по сравнению с контролем

Анализируя данные таблицы, устанавливаем, что при пересчете концентрации хлорофилла на целое растение (мг/растение) в период выращивания на 24 сутки уровень зеленого пигмента превышает контрольный вариант в среднем в 1.3 раза, а после интенсивного роста к 48 дню  - в 1.6 раза. Максимальное содержание хлорофилла в тканях листьев салата на 48 сутки отмечено в варианте с препаратом БелБио-1: больше на 210 мг/кг (в 1,2 раза) по сравнению с контролем. Применение гуминовых удобрений способствуют развитию растения, в связи с этим происходит повышение интенсивности фотосинтеза, а, следовательно, увеличению содержания хлорофилла в листьях листового салата сорта Лолло Росса. При сравнении результатов исследования таблиц 1 и 3 видно, что за 48 дней выращивания листового салата максимальное образование пигмента хлорофилла в зелени растения коррелирует с его максимальной массой.  

В табл. 4 представлена биохимическая характеристика зеленой листовой массы салата сорта Лолло Росса при выращивании в течение 24 суток. Применение гуминовых удобрений стимулировало накопление белка и витамина С. Концентрация йода возрастала в тканях листьев значительно (р<0.001). Гуминовые кислоты влияли на накопление йода: для варианта 1 в 5.5 раза, для варианта 2 – в 5.9 раза; для варианта 3 – в 6.0 раза. То есть по всем признакам значительного накопления йода в листьях растения можно данную овощную продукцию отнести к типу функциональной (оздоровительной).  Максимальное количество йода накапливали листья салата при обработке гумусовым препаратом БелБио-3.

Таблица 4 – Характеристика листового салата сорта Лолло Росса, время выращивания

24 сут.  (в пересчете на натуральное вещество)

Вариант

 опыта

Влага,

%

Масс. доля белка, %

Каротин,

 мг/кг

Витамин С, мг/кг

Йод,

мг/кг

Контроль

93.50±0.05

1.25±0.01

11.62±0.12

13.46±0.21

0.46±0.01

Вариант 1

95.44±0.04

1.38±0.02

9.55±0.10*

19.00±0.22*

2.52±0.04***

Вариант 2

95.02±0.02

1.50±0.02*

9.55±0.11*

19.80±0.22*

2.71±0.03***

Вариант 3

94.94±0.06

1.50±0.01*

10.70±0.12

15.26±0.13

2.76±0.04***

  Примечания: *– р<0.05; **– р<0.01; ***– р<0.001 по сравнению с контролем

В табл. 5 и 6 представлены данные, характеризующие качество листовой зелени салата сорта Лолло Росса к 48 дню вегетации.

Таблица 5  – Характеристика листового салата сорта Лолло Росса, время выращивания

48 сут. (в пересчете на натуральное вещество)

Вариант опыта

Влага,

%

Зола,  

%

Общий азот, %

Клетчатка,

%

Нитраты

мг/кг

Контроль

95,25±0.05

0.77±0.05

0,181±0.04

0.92±0.02

1906±15

Вариант 1

95,65±0.25

0.71±0.01

0,168±0.05

0.75±0.03

1840±10

Вариант 2

95,40±0.40

0.77±0.05

0,171±0.04

0.85±0.05

1650±10*

Вариант 3

95,05±0.15

0.78±0.06

0,173±0.05

0.94±0.04

1590±15*

Примечания: *– р<0.05 по сравнению с контролем

При использовании препарата БелБио-1 количество нитратов уменьшилось на 66 мг/кг, при использовании препарата лигногумат – на 256 мг/кг, при использовании препарата БелБио-3 – на 316 мг/кг в сравнении с контрольным вариантом. Это значительно ниже ПДК (2 000 мг/кг, СанПин 2.3.2.1078, пункт 1.6.1) и соответствует категории экологически безопасной продукции.

В табл. 6 показано среднее содержание витаминов каротина и витамин С в зелени салата.

Таблица 6 – Среднее содержание витаминов в листьях салата сорта Лолло Росса,

время выращивания   48 сут. (в пересчете на натуральное вещество)

Вариант опыта

Каротин,  мг/кг

Витамин С, мг%

Контроль

4.15± 0.66

15.44± 2.40

Вариант 1

8.51± 0.52**

17.82± 2.12*

Вариант 2

7.06± 0.86**

19.21± 1.89*

Вариант 3

6.40± 0.46*

21.38± 1.58**

Примечания: *– р<0.05; **– р<0.01 по сравнению с контролем

Количество каротина (провитамин А) с применением препарата БелБио-1 увеличилось на 4.36 мг по сравнению с контрольным вариантом. Содержание витамина С увеличилось с применением препарата БелБио-3 на 5.9 мг (или в 1,4раза). Накопление витамина С в товарной продукции листового салата сорта Лолло Росса важно и полезно для здоровья человека. Такая продукция должна пользоваться особым спросом покупателей и может быть рекомендована с учетом  дополнительного накопления йода для питания школьникам.

Нами обнаружено, что в опытных вариантах в листовой зелени салата происходит аккумуляция кальция, цинка и йода (табл. 7).

Таблица 7 – Характеристика минерального состава листового салата сорта Лолло Росса,

время выращивания   48 сут. (в пересчете на натуральное вещество)

Вариант опыта

Кальций,

%

Фосфор

%

Йод,

мг/кг

Цинк,

мг/кг

Кадмий,

мг/кг

Свинец,

мг/кг

Контроль

0.115±

0.002

0.021±

0.001

0,54±

0.03

2.42±

0.01

0.009±

0.001

0.122±

0.002

Вариант 1

0.129±

0.002*

0.023±

0.001

2,46±

0.04***

2.75±

0.02

0.009±

0.001

0.102±

0.001

Вариант 2

0.122±

0.001*

0.023±

0.002

2,30±

0.02***

3.26±

0.04*

0.009±

0.001

0.107±

0.002

Вариант 3

0.124±

0.002*

0.025±

0.002

2,91±

0.01***

3.42±

0.02*

0.011±

0.003

0.110±

0.003

  Примечания: *– р<0.05; **– р<0.01; ***– р<0.001 по сравнению с контролем

Содержание йода в листьях увеличивается в среднем в 4.6 раз. Из данных таблицы очевидно, что гуминовые вещества не являются стимуляторами накопления токсичных микроэлементов. ПДУ токсичных металлов для овощей закрытого грунта составляет (в пересчете на натуральное вещество): для ртути 0.02 мг/кг, для мышьяка 0.2 мг/кг, для кадмия 0.03 и для свинца 0.50 мг/кг (СанПиН 2.3.2.1078, пункт 1.6.1). Содержание кадмия и свинца было значительно ниже предельно допустимых уровней. Накопление ртути и мышьяка в зеленой массе тепличных растений салата не обнаружено. Это важно для производства экологически безопасной продукции. Более высокое содержание в листьях салата контрольного варианта тяжелого металла свинца может быть причиной более низкого уровня хлорофилла, и как следствие менее интенсивных метаболических процессов в тканях растения. Наши данные согласуются с выводами других ученых [2].

В табл. 8 представлены данные об урожайности листового салата во всех вариантах опыта.

Таблица 8 – Урожайность  листового салата сорта Лолло Росса

Показатели

Контроль

Вариант 1

Вариант 2

Вариант 3

Урожайность, кг/м2

4.46±0.34

6.14±0.98**

5.50±0.28*

5.92±0.59**

Урожайность растений при применении гумусовых препаратов возросла для варианта 1 на  37.7  %,  для варианта 2 – на 23.3 %, для варианта 3 – на 32.8 % по сравнению с контролем. 

Выводы

Результаты наших исследований свидетельствуют о наличии высокого стимулирующего действия гуминовых веществ на ростовые процессы листового салата сорта Лолло Росса во все фазы развития при выращивании на ватоминеральных кубиках с системой гидропоники без применения пестицидов и химических стимуляторов роста. Нами установлено лучшее формирование ассимиляционного аппарата растения за счет увеличения размеров листа и количества хлорофилла в тканях листа салата, ускорение белкового обмена и усиление роста растений, повышение содержания витамина С, снижение уровня нитратов в готовой продукции. В листьях салата сорта Лолло Росса, выращенного по данной агротехнологии интенсивно накапливается йод, что позволяет считать данную овощную продукцию функциональной (оздоровительной) и использовать для йоддефицитной профилактики населения.


Библиографическая ссылка

Олива Т.В., Панин С.И., Колесниченко Е.Ю., Кузьмина Е.А., Ярцева Е.А. ТЕПЛИЧНОЕ ПРОИЗВОДСТВО ЙОДНАКОПИТЕЛЬНОГО ЛИСТОВОГО САЛАТА СОРТА ЛОЛЛО РОССА // Современные проблемы науки и образования. – 2015. – № 6. ;
URL: https://science-education.ru/ru/article/view?id=23577 (дата обращения: 25.09.2021).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074