По статистике ФАО (http://faostat3.fao.org/download/Q/QC/E) производство плодов томата (Licopersicon esculentum Mill.) растет во многих странах, в том числе и России. Биологические возможности томата как культуры открытого грунта в настоящее время далеко не исчерпаны. Дальнейший рост урожайности томата в открытом грунте возможен как за счет внедрения в производство новых гетерозисных гибридов первого поколения, так и за счет совершенствования приемов агротехники с целью более полного удовлетворения биологических потребностей культуры [3]. Хотя изучению влияния окружающей среды, обеспечения питательными элементами (в том числе калием) и генотипической изменчивости растений на свойства плодов томата уделяют внимание уже несколько десятилетий [2, 6], новые экологические и социально-экономические ситуации повысили актуальность таких исследований [9]. Калий может влиять на биохимические и органолептические свойства плодов [7].
Целью работы было изучить влияние повышения дозы калийного удобрения на продукционные особенности растений томатов детерминантного и индетерминантного типа роста, а также на химико-органолептические свойства их плодов при выращивании в условиях открытого грунта на юге Западной Сибири.
Материалы и методы исследования
Растения сортов томата детерминантного (Ранняя любовь) и индетерминантного (Дельта 264) типа роста, селектированных в Центральном сибирском ботаническом саду СО РАН (г. Новосибирск) в возрасте 50 дней высадили в открытый грунт 10-13 июня 2013 г. на 6 опытных участках. Экспериментальные площадки расположены в нескольких районах Новосибирской области в пределах 54,96476-55,15397 с.ш. и 82,37861-83,31421 в.д. на среднесуглинистых агросерых почвах. Опыты были заложены в двух повторностях, то есть 2 сорта * 2 дозы калийного удобрения * 2 повторности = 8 растений на каждом из 6 участков, по 1 растению на 0,25 м2.
Через каждые две недели растения удобряли полным минеральным удобрением в виде водного раствора в дозах, эквивалентных N30P30K50Mg5 и N30P30K100Mg5. Растения не пасынковали и подвязывали к вертикальным опорам по мере роста.
Отбор образцов надземной и подземной фитомассы провели в конце периода вегетации 10-13 сентября 2013 года. Сбор плодов проводили в ходе вегетации (начиная с конца июля) по мере прекращения их роста и достижения стадии технической спелости, а в конце вегетации учитывали все плоды потребительского качества.
Образцы почвы отбирали после окончания опыта. Содержание Сорг, Nорг, легкоподвижного фосфора, а также рН водной суспензии определяли стандартными методами [1]. Содержание подвижных K и Mg определяли атомно-адсорбционным методом в аммонийно-ацетатной вытяжке. Почвенно-химические свойства участков варьировали в таких пределах: pHводн от 6,58 до 7,88, Сорг – 3,20÷10,33 %, Nорг – 0,18÷0,73 %, легкоподвижный Р – 4÷88 мг/кг, подвижный K – 120÷218 мг/кг и подвижный Mg – 200÷1000 мг/кг. Содержание разных форм фосфора и калия приведены в пересчёте на P2O5 и K2O, соответственно. Таким образом, почвы опытных участков имели высокое содержание органического углерода и азота, нейтральную и слабощелочную реакцию среды благоприятную для нормального роста и развития растений. Согласно существующим градациям [4] обеспеченность почв обменным калием варьировала от низкой до повышенной.
В дозревших после снятия плодах томатов определяли некоторые физико-химические свойства (pH, содержание сахаров, содержание нитратов, удельную плотность) и органолептические свойства стандартными методами [10]. Содержание ликопина определяли спектрофотометрически [5].
Данные анализировали методами описательной статистики и дисперсионного анализа с помощью статистического пакета Statistica 6.1.
Таблица 1
Масса плодов, надземной и поземной фитомассы томатов разных сортов (сырая масса на одно растение, среднее ± ошибка среднего)
|
Показатель |
Сорт Дельта 264 |
Сорт Ранняя любовь |
||
|
K50 |
K100 |
K50 |
K100 |
|
|
Надземная фитомасса, г (Н) |
859 ± 152 |
833 ± 219 |
332 ± 80 |
366 ± 82 |
|
Подземная фитомасса, г (К) |
48 ± 3 |
37 ± 4 |
22 ± 3 |
26 ± 4 |
|
Плоды, кг |
2,75 ± 0,29 |
2,67 ± 0,32 |
2,24 ± 0,29 |
2,04 ± 0,24 |
|
Отношение Н/К |
18,0 ± 3,0 |
19,4 ± 2,8 |
14,1 ± 2,3 |
16,0 ± 4,4 |
|
Отношение Н/П |
0,32 ± 0,05 |
0,29 ± 0,07 |
0, 14 ± 0,02 |
0,17 ± 0,03 |
|
Число плодов, шт |
44 ± 4 |
45 ± 4 |
48 ± 7 |
40 ± 4 |
|
Средняя масса плода, г |
63 ± 5 |
57 ± 5 |
48 ± 3 |
53 ± 4 |
|
Максимальная масса плода, г |
164 ± 22 |
149 ± 19 |
134 ± 19 |
151 ± 20 |
Таблица 2
Некоторые характеристики зрелых плодов томатов (среднее ± ошибка среднего, на сырую массу)
|
Показатель |
Сорт Дельта 264 |
Сорт Ранняя любовь |
||
|
K50 |
K100 |
K50 |
K100 |
|
|
pH |
4,38 ± 0,11 |
4,55 ± 0,08 |
4,35 ± 0,03 |
4,49 ± 0,13 |
|
Содержание сахаров, % |
5,3 ± 0,0 |
5,4 ± 0,6 |
4,2 ± 0,2 |
5,1 ± 0,2 |
|
Содержание ликопина, мг/кг |
18 ± 1 |
29 ± 4 |
22 ± 2 |
32 ± 1 |
|
Содержание азота нитратов, мг N/кг |
0,58 ± 0,04 |
0,69 ± 0,23 |
0,45 ± 0,03 |
0,64 ± 0,09 |
|
Вкус, балл |
3,3 ± 0,3 |
2,0 ± 0,2 |
2,0 ± 0,1 |
3,1 ± 0,1 |
|
Аромат, балл |
0,5 ± 0,1 |
0,6 ± 0,1 |
0,8 ± 0,1 |
0,6 ± 0,4 |
|
Цвет, балл |
1,1 ± 0,1 |
2,0 + 0,3 |
1,8 ± 0,1 |
1,9 ± 0,1 |
Результаты исследования и их обсуждение
Удвоение дозы калийного удобрения не оказало влияния на урожай томатов (табл. 1), даже несколько снизив его с 2,49 ± 0,20 до 2,35 ± 0,20 кг/растение (в среднем по обоим сортам), но это оказалось статистически не значимым (p = 0,45). Аналогичный результат получали и другие исследователи, например, при выращивании томатов в открытом грунте в Испании [8].
Удвоение дозы калия привело к расширению соотношения надземной и подземной фитомассы в среднем по обоим сортам с 16 до 18 (см. табл. 1), что свидетельствует о лучшем развитии растений при повышении обеспеченности калием. Соотношение надземной фитомассы к массе полученных плодов при удвоении дозы калия в среднем по обоим сортам было одинаково, что говорит об сопоставимых затратах растениями ресурсов для продукции плодов.
Удвоение дозы вносимого калия не повлияло на среднюю массу плодов, что согласуется с данными других авторов о том, что средняя масса плодов мало варьирует в зависимости от различных обработок и погодных условий, будучи сильнее привязана к генотипу растений томатов [8].
Таким образом, удвоение дозы вносимого калия практически не повлияло на продукционные характеристики растений томата в нашем опыте, т.е. на фоне достаточной исходной обеспеченности калием почв опытных участков, скорректированной внесением дозы К50. Не повлияло удвоение и на физико-химические и органолептические свойства плодов, однако повысило содержание ликопина в среднем по обоим сортам на 60 % (p = 0,008): с 19 ± 1 до 30 ± 2 мг/кг сырой массы (табл. 2).
Содержание сахаров в плодах растений индетерминантного типа роста не изменилось под влиянием удвоенной дозы калия, а у растений детерминантного типа увеличилось в 1,2 раза (p = 0,004), что коррелировало с оценкой вкуса плодов.
Выводы
Внесение калийного удобрения в дозе K100 на довольно хорошо обеспеченных подвижным калием агросерых почвах лесостепной зоны юга Западной Сибири не оказывает влияния на количество товарной продукции томатов по сравнению с дозой K50, но влияет на качество плодов, существенно повышая содержание ликопина у сортов разного типа роста и сахаров у детерминантного сорта.
Таким образом, применение калийного удобрения в изученной дозе для мелкомасштабного производства томатов в открытом грунте юга Западной Сибири можно рекомендовать для улучшения качества плодов.