Гидропоника привлекает большое внимание как эффективная и безопасная для экологии технология выращивания культур, например, шпината (Spinacia oleracea). Витальным показателем, характеризующим снабжение растений питательными веществами в гидропонике, является общий уровень растворенных частиц (общая минерализация, TDS). Приведенное исследование раскрывает влияние различных уровней TDS в гидропонике на развитие, продуктивность и состав питательных веществ шпината. С целью определения оптимального значения TDS для высокой урожайности культуры использованы низкий, средний и высокий уровни TDS.

Введение

Гидропонное выращивание растений происходит в отсутствии почвы, когда питательные вещества непосредственно поглощаются корнями из питательного раствора. Шпинат (Spinacia oleracea) хорошо приспособлен для данного способа культивирования. Общая минерализация (TDS) служит индикатором концентрации питательных веществ и играет важную роль в контроле роста и урожайности культуры. В работе изучали влияние различных уровней TDS на развитие шпината в течение 6 недель.

Методология

Эксперимент проведен в контролируемых условиях с исключением внешних факторов. За исключением исследуемых уровней TDS, другие параметры оставались неизменными, включая температуру, освещение, качество воды, состав питательных веществ, уровень ph и циркуляцию воздуха. В качестве посевного материала брали здоровые семена шпината (Spinacia oleracea).

Экспериментальная гидропоника работала по методу NFT (технология питательного слоя). Целью являлось создание идеальных условий для шпината, достаточного поступления воды, воздуха и обеспечение опоры для корней.

Низкий, средний и высокий уровни TDS в экспериментальных группах базируются на рекомендациях местных фермеров.

Регистрировали высоту, количество листьев и массу собранного шпината.

Результаты

Таблица 1. Влияние различных уровней TDS на рост шпината

Группа	TDS,ppm	Высота растения, см	Количество листьев	Живая масса, г
Низкий	800	25,6	20	62,4
Средний	1200	28,3	23	72,3
Высокий	1600	22,9	16	58,8

Таблица 2. Влияние различных уровней TDS на высоту шпината. 6 недельный эксперимент

Группа	1 неделя	2 неделя	3 неделя	4 неделя	5 неделя	6 неделя
Низкий	5,2	8,3	12,1	16,8	21,5	25,6
Средний	6,5	9,5	13,2	18,1	24,5	28,3
Высокий	6,9	10,6	14,6	19,6	22,4	22,9

Влияние TDS на рост культуры

Обнаружено, что в течение 6 недель культивирования на гидропонике уровень TDS питательного раствора существенно влияет на рост шпината. С возрастанием TDS ускоряется рост шпината. Отмечена положительная корреляция значений TDS и скоростью роста культуры.

В течение 1 и 2 недель высота растений стабильно увеличивалась с ростом уровня TDS. Однако при уровне 1400 ppm (мг/л) происходило подавление дальнейшего роста. Таким образом, существует верхний пороговый уровень общей минерализации.

Положительная корреляция обусловлена получением культурой более высокого количества питательных веществ макронутриентов, азота, фосфора и калия, в условиях повышенного TDS. Эти вещества ускоряют формирование новых листьев, клеточное деление.

Влияние TDS на урожайность

Возрастание уровня общей минерализации питательного раствора гидропоники приводит к увеличению сухой и живой массы урожая шпината, укрупнению листьев и их количества. В течение 6 недель измерений положительная корреляция TDS и приростом массы шпината сохранялась.

Заключение

Отмечается положительная корреляция уровня TDS и высотой, живой и сухой массой шпината. Изначально, все уровни TDS способствуют начальному роста семян, но позднее, высокий уровень TDS способствует появлению более высоких растений.

Существует оптимальный уровень TDS для развития шпината, составляющий 1200 ppm. Он обеспечивает баланс доступности питательных веществ.

На уровне 1400 ppm наблюдается плато в росте шпината. Таким образом, избыток питательных веществ не вносит преимуществ и даже может препятствовать росту.

——

Samika Chander. Influence of total dissolved solids (tds) on hydroponic spinach growth and yield: a six-week study. International  Research Journal  of  Modernization in Engineering Technology  and  Science. Volume:05/Issue:07/July-2023