Управління продуктивністю мікрозелені шляхом оптимізації умов вирощування насіння

Abstract

Кваліфікаційна наукова праця присвячена актуальним питанням удосконалення технології вирощування мікрозелені, у якій науково обґрунтовано і експериментально доведено ефективність інноваційних елементів технології та віднайдено нові підходи у вирощуванні мікрозелені салату посівного листквого, редиски посівної, гірчиці салатної з використанням високоврожайних сортів, дотриманням оптимальних строків сівби, конвеєрного вирощування у закритому ґрунті, застосування біопрепаратів для отримання насіння у відкритому ґрунті. Запропоновано методи оцінки субстратів для отримання мікрозелені є мінеральна вата, ллянний килимок та кокосовий субстрат. За результатами досліджень було встановлено, що гірчиця салатна мала більшу висоту паростків за вирощування на кокосовому субстраті – 6,97 см, редиска посівна на кокосовому субстраті склала – 6,49 см, салат посівний листковий на мінеральній ваті – 4,54 см. Найбільший показник площі листкової поверхні мала мікрозелень гірчиці салатної за вирощування на мінеральній ваті –1,24 см2, редиски посівної на мінеральній ваті – 1,16 см2. У салату посівного листкового площа листка за вирощування на лляному килимку склала – 0,27 см2. У результаті проведеного експерименту встановлено, що більший показник урожайності спостерігався у редиски посівної за використання кокосового субстрату – 5,72 кг/м2. У гірчиці кращі результати отримані за використання лляного килимка – 4,98 кг/м2, у салату посівного листкового вирощеного на кокосовому субстраті урожайність скалала 1,85 кг/м2. Проведено оцінку морфологічного та біохімічного складу мікрозелені. Найвищий показник вмісту сухої речовини відмічено у редиски посівної за використання мінеральної вати – 10,20 %. Вирощування мікрозелені гірчиці салатної на кокосовому субстраті склало 9,50 % сухої речовини, а салату листкового на мінеральні ваті – 8,84 %. Вивчення хімічного складу мікрозелені показало, що у редиски посівної вміст клітковини на кокосовому субстраті був найвищим – 2,03 г/100 г, у гірчиці салатної та салату посівного листкового на лляному килимку – 1,40–1,81 г/100 г. Найбільший показник вмісту білка спостерігався у мікрозелені редиски посівної за вирощування на мінеральній ваті – 1,82 г/100 г, у гірчиці за вирощування на лляному килимку – 1,59 г/100 г та у салату посівного листкового на кокосовому субстраті – 1,41 г/100 г. Вміст жирів у гірчиці салатної був найвищим за використання лляного килимка – 0,21 г/100 г. У мікрозелені салату листкового та редиски посівної вирощених на кокосовому субстраті вміст жирів склав 0,13 г/100 г сирої маси. Встановлено, що вміст вуглеводів був найбільшим у салату посівного листкового за використання кокосового субстрату – 2,87 г/100 г. Дещо нижчим вмістом вуглеводів відзначилися паростки гірчиці салатної вирощені на кокосовому субстраті – 2,61 г/100 г та редиски посівної на лляному килимку – 1,61 г/100 г. Калорійність продукції була вищою у гірчиці салатної за використання лляного килимка – 18,61 ккал. Дещо меншу калорійність мали салат посівний листковий і редиска посівна вирощені на кокосовому субстраті – 18,26 і 14,57 ккал. Сума цукрів у салату посівного листкового та гірчиці салатної вирощених на мінеральній ваті склало 1,56 і 1,63 мг/100 г. У редиски посівної на кокосовому субстраті сума цукрів склала 1,38 г/100 г. Вміст вітаміну C мав вищу концентрацію у салату посівного листкового вирощеного на кокосовому субстраті – 21,78 мг/100 г, у редиски посівної на мінеральній ваті –19,35 мг/100 г, у гірчиці салатної на кокосовому субстраті – 18,21 мг/100 г. Вміст вітаміну К у салату листкового мав вищу концентрацію на мінеральній ваті, що склало 65,14 мкг/100 г, у редиски посівної на лляному килимку – 34,45 мкг/100 г та гірчиці на лляному килимку – 44,34 мкг/100 г. Концентрація вітаміну А була вищою у всіх досліджуваних культур вирощених на лляному килимку і відповідно складало для редиски посівної – 98,71 мг/100 г, гірчиці салатної – 84,64 мг/100 г, салату посівного листкового – 75,95 мг/100 г. Вміст вітаміну Е був вищим у редиски посівної за вирощування на лляному килимку – 2,86 мг/100 г. У гірчиці салатної на лляному килимку вміст вітаміну Е склав – 1,45 мг/100 г, у салату листкового на кокосову субстраті – 0,23 мг/100 г. Сума хлорофілів мала істотно вищий показник у гірчиці салатної за вирощування на мінеральні ваті – 19,68 мг/г. Рослини редиски посівної мали вищі показники на кокосовому субстраті – 18,85 мг/г. Для салату посівного листкового вирощеного на мінеральній ваті сума хлорофілів скалала 8,18 мг/г. Вивчення строків сівби мікрозелені у несезонний період показало, що серед досліджуваних культур гірчиця салатна мала вищу висоту рослин у першій декаді лютого, що в середньому за роки досліджень скалало 6,16 см, що на 0,36–0,66 см істотно вище за строку сівби у період з першої декади листопада по першу декаду січня. Висота рослин редиски посівної була вищою за вирощування у першій декаді лютого – 5,24 см, що на 0,21 і 0,75 см істотно вище лише за строку сівби у другій та третій декаді грудня. Встановлено, що за ознакою площа листка гірчиця салатна отримала вищі результати за строку сівби у першій декаді лютого – в середньому за роки досліджень 1,18 см, що на 0,03–0,13 см істотно вище за інші досліджуванні строки сівби крім третьої декади січня. Площа листка редискки посівної за вирощування у третій декаді січня та першій декаді лютого була найвищою і скалала – 1,17 см. Істотно вищі показники маси 1000 паростків для мікрозелені редиски посівної отримано за вирощування у першій декаді лютого – 58,28 г, що на 0,83–5,07 г більше за інші досліджуванні строки сівби. Рослини гірчиці салатної у першій декаді лютого склали – 34,29 г, що на 1,05–3,76 г істотно більше за інші досліджуванні строки сівби, крім варіанту досліду за вирощування мікрозелені даної культури у третій декаді січня. Вирощування редиски посівної у першій декаді лютого відзначилося най більшою урожайністю – 5,71 кг/м2. Гірчиця салатна за показником урожайності склала – 4,65 кг/м2 за вирощування у першій декаді лютого. За вмістом сухої речовини найбільший показник мала редиска посівна за строку сівби у третій декаді січня – 8,80 %, що на 0,50 – 0,80 % істотно більше за строку сівби у період з третьої декади листопада по третю декаду грудня. Вирощування гірчиці салатної у третій декаді січня склало – 9,70 % сухої речовини. Мікрозелень гірчиці салатної за вирощування у першій декаді лютого мала більшу концентрацію вітаміну С – 22,86 мг/100 г, що на 1,38–3,29 мг/100 г істотно більше за інші варіанти досліджень. Концентрація вітаміну С у мікрозелені редиски посівної була вищою за вирощування у першій декаді лютого – 22,86 мг/100 г, що на 0,71–3,51 мг/100 г істотно більшеза вирощування цієї культури у період з першої декади грудня по другу декаду січня. Встановлено особливості насіннєутворення та насіннєву продуктивність салату посівного за застосування біопрепаратів. Фенологічні спостереження показали, що рослини швидкорослі й продукцію починають давати на 20–45 добу, а насіння дозріває на 98–102 добу. Висота рослин була найвищою за застосування суміші препаратів Хелпрост овочевий + Фітохелп і складала 47–48 см. Дещо нижчими були рослини за застосування Seactiv opal і Seactiv tonik – 44–46 см. Від застосування суміші препаратів Хелпрост овочевий+Фітохелп кількість листків на рослині салату посівного сортів Мерефянський і Переможець була найвищою і складала у сорту Мерефянський 11 шт/росл. та у сорту Переможець – 12 шт/росл. Дещо меншою була кількість листків за застосування препаратів Seactiv opal і Seactiv tonik – 9–10 шт/росл. Площа листків салату посівного у сорту Мерефянський у порівнянні до контролю відзначалася найбільшою за варіанту застосування біопрепаратів Хелпрост овочевий+Фітохелп – 29,6 тис. м2/га, у сорту Переможець – 30,7 тис. м2/га, що істотно більше контролю на 15,9–17,0 тис. м2/га. Застосування суміші препаратів Хелпрост овочевий + Фітохелп та Physio + сприяло покращенню росту рослин і товарна врожайність салату посівного сортів Мерефянський та Переможець збільшувалася, у сорту Мерефянський досягала рівня 43,9 т/га, у сорту Переможець – 36,0 т/га. У ході досліджень виявлено сильну лінійну залежність між урожайністю та масою рослини (r = 0,71–0,91). Дослідження показали, що застосування біопрепаратів сприяло зростанню їх насіннєвої продуктивності та покращенню посівних якостей насіння, це обумовило підвищення лабораторної схожості на 5,0–7,4 %, енергії проростання – на 13,4–13,9 %, маси 1000 насінин – на 0,03 г, врожайностінасіння до 280–355 кг/га. Проведена статис.тична обробка даних експерименту підтвердила високу ймовірність результатів виконаного дослідження. Вперше практично доведено, що для вирощування насіння на мікрозелень було застосування біопрепаратів Хелпрост овочевий +Фітохелп, Physio +, Seactiv opal, що дало вищу врожайність – 1,57–1,63 кг/м2. Фенологічні спостереження за ростом і розвитком мікрозелені салату посівного листкового показують, що ріст краще відбувається за застосування суміші біопрепаратів Хелпрост овочевий + Фітохелп та Seactiv tonik, де проходження фаз у мікро рослин за шкалою ВВСН проходив на дві доби раніше, ніж у контролі. Найбільші паростки салату посівного формувалися за застосування суміші біопрепаратів під час вирощування насіння Хелпрост овочевий +Фітохелп у сорту Мерефянський – 4,61 см, у сорту Переможець – 4,62 см. Більшу площу листкової поверхні мали паростки салату за застосування суміші біопрепаратів під час вирощування насіння Хелпрост овочевий + Фітохелп у сорту Мерефянський – 0,27 см2, у сорту Переможець – 0,29 см2. Більша сума умовно чистого прибутку була отримана у салату посівного листкового за варіанту вирощування на лляному килимку та кокосовому субстраті – 555 і 628 грн/м2, редиски посівної на лляному килимку та кокосовому субстраті – 1378 і 1471 грн/м2, гірчиці салатної на кокосовому субстраті та лляному килимку – 1191 і 1259 грн/м2. Рівень рентабельності вирощування мікрозелені салату на лляному килимку та кокосовому субстраті скало 561 і 572 %, редиски посівної на лляному килимку та кокосовому субстраті – 584–600 %, гірчиці салатної на кокосовому субстраті та лляному килимку – 484–536 %. Встановлено, що у редиски посівної найвища врожайність та вартість продукції отримано за строку сівби у першій декаді лютого – 5,71 кг/м2 і 1438 грн, у гірчиці салатної також за строку сівби у першій декаді лютого , що склало 4,65 кг/м2 і 1135 грн. Найбільшу суму умовно чистого прибутку одержано від сорту Мерефянський за застосування біопрепарату Seactiv Opal, що становив 2350 грн/га. У сорту Переможець прибуток був вищим за застосування біопрепаратів Хелпрост + Фітохелп – 2323 грн/га. Найвищий рівень рентабельності був у варіанті, де вирощували сорт Мерефянський за застосування біопрепарату Seactiv opal – 188%. У сорту Переможець за застосування біопрепаратів Хелпрост+Фітохелп спостерігалась найвищі окупність додаткових затрат та додатковий прибуток. Коефіцієнт біоенергетичної ефективності у сорту Мерефянський був на рівні 2,7–3,3, у сорту Переможець – 2,9–3,3. Вищу суму умовно чистого прибутку має мікрозелень вирощена з обохсортів салату посівного за застосування біопрепарату Хелпрост овочевий + Фітохелп, що становить для сорту Мерефянський 664 грн/кг, сорту Переможець – 668 грн/кг. The qualifying scientific work is devoted to the actual issues of improving the technology of growing microgreens, in which the effectiveness of innovative elements of the technology is scientifically substantiated and experimentally proven, and new approaches are found in the cultivation of microgreens of seeded leafy lettuce, seeded radishes, salad mustard with the use of high-yielding varieties, compliance with optimal sowing dates, conveyor cultivation in closed soil, the use of biological preparations for obtaining seeds in open soil.