Low-volume and thin-layer panoponics in intensive artificial-light culture of cucumber: basics and results of application | Малообъемная и тонкослойная панопоника в интенсивной светокультуре огурца: основы и результаты применения

Russian. Создание и широкое внедрение наукоёмких автоматизированных фитотехкомплексов на основе инновационных технологий выращивания растений в интенсивной светокультуре, включающих разработку корнеобитаемых сред нового поколения, малообъёмных и тонкослойных аналогов почвы и систем обеспечения растений водой и элементами минерального питания – один из перспективных путей решения проблемы круглогодичного обеспечения населения овощной продукцией. Цель работы - оценка влияния условий корнеобитаемой среды на продукционный процесс растений огурца в интенсивной светокультуре. Исследования проводили при выращивании партенокарпического гибрида огурца Тристан F1 на аналогах почвы в вегетационных светоустановках, разработанных Институтом агрофизики. Использовали субстрат Агрофит на основе верхового торфа (малообъёмный аналог почвы) и суспензию из кембрийской глины, нанесенную на пористую гидрофильную ткань (тонкослойный аналог почвы). Питательный раствор к корням растений подавали по щелевому капилляру гидрофильной ткани (опыт) или методом капельного полива (контроль). При использовании тонкослойного аналога почвы и подаче питательного раствора по щелевому капилляру наблюдали ускорение развития гибрида огурца Тристан F1. Выявлено статистически достоверное увеличение числа плодов на 38-43%, массы плодов на 52-53% с растения; увеличение накопления сырой на 38-40% и сухой массы на 27- 32% листьями огурца; увеличение площади листовой поверхности на 38-40%, обводнённости листьев на 7,3-9,6%; достоверное или в виде положительной тенденции увеличение содержания в плодах огурца кальция (на 18-29%), магния (на 20-29%), железа (на 5-16%), витамина С (на 17-23%); при этом содержание тяжёлых металлов и нитратов не превышало ПДК во всех вариантах. Методы выращивания растений на малообъёмных и тонкослойных аналогах с поступлением питательного раствора к корням по щелевому капилляру могут быть рекомендованы для применения в любых культивационных сооружениях в условиях интенсивной светокультуры.

English. The creation and widespread implementation of high-tech automated phytotechnological complexes based on innovative technologies for growing plants in intensive photoculture, including the development of new-generation root-dwelling environments, low-volume and thin-layer analogs of soil and systems for providing plants with water and mineral nutritional elements, is one of the promising ways to solve this problem. The purpose of the work is to assess the influence of root environment conditions on the production process of cucumber plants in intensive photoculture is the aim of our work. The research was carried out by growing parthenocarpous hybrid of cucumber Tristan F1 on the soil counterparts in vegetation photo-installations developed by the Agrophysical Institute. There was used a substrate Agrofit, high-moor peat, low-volume soil counterpart and a Cambrianclay suspension applied to a porous hygrophilous fabric (thin-layer soil counterpart). A nutritional solution to plant roots was supplied through a slit capillary of hygrophilous fabric (experiment) or by drip irrigation (control). When using the thin-layer soil counterpart and supplying nutritional solution through a slit capillary there was observed a growth acceleration of the cucumber hybrid Tristan F1. There was revealed a significant increase in the number of fruits by 38-43%, the weight of fruits by 52-53% from the plant; an increase in the accumulation of raw by 38-40% and dry weight by 27-32% by cucumber leaves; an increase in the leaf surface area by 38-40%, leaf water content by 7.3- 9.6%; a significant or positive trend increase in the content of calcium in cucumber fruits by 18-29%, magnesium by 20-29%, iron by 5-16%, vitamin C by 17-23%, while the content of heavy metals and nitrates does not exceed exceeded the MPC in all variants. Methods of growing plants on low-volume and thin-layer soil counterparts with the supply of a nutrient solution to the roots through a slit capillary can be recommended for use in any cultivation facilities in conditions of intensive photoculture.