spfpХранение и переработка сельхозсырьяStorage and Processing of Farm Products2072-96692658-767XРОСБИОТЕХ10.36107/spfp.2024.3.544spfp-544Research ArticleСЫРЬЕ И ДОБАВКИRAW MATERIALS AND ADDITIVESПерспективы использования сапропеля для выращивания томатов в условиях открытого грунта предгорной зоны ДагестанаProspects for the Use of Sapropel for Growing Tomatoes in Open Field Conditions of the Foothill Zone of Dagestanhttps://orcid.org/0000-0003-1845-3633МагомедмирзоеваРамида ГусеновнаMagomedmirzoevaRamida H.

к. с.-х. н., старший научный сотрудник

ramida_nii@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-0336-7380ТеймуровСамир АгаларовичTeymurovSamir A.

к. с.-х. н., ведущий научный сотрудник

samteim@rambler.ruФедеральный аграрный научный центр Республики ДагестанРоссияFederal Agrarian Scientific Center of the Republic of Dagestan, Makhachkala, Republic of DagestanRussian Federation202427102024323119132Copyright © Магомедмирзоева Р.Г., Теймуров С.А., 20242024Магомедмирзоева Р.Г., Теймуров С.А.Magomedmirzoeva R.H., Teymurov S.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.spfp-mgupp.ru/jour/article/view/544Введение

Введение: Сапропель, как источник гуминовых соединений, обладает высоким потенциалом для использования в овощеводстве. Его применение способствует улучшению агрофизических свойств почвы, повышению качества рассады томатов и увеличению доступности питательных веществ для растений. Однако исследования, посвященные применению почвогрунтов на основе сапропеля и торфо-сапропелевого субстрата для выращивания томатов в условиях предгорной зоны Дагестана, ранее не проводились. 

Цель

Цель: Изучение влияния использования почвогрунта на основе сапропеля и торфо-сапропелевого субстрата на морфологические, биологические и урожайные показатели детерминантных сортов томата, с целью выявления наиболее перспективных сортов для выращивания в предгорной зоне Дагестана.

Материалы и методы

Материалы и методы: Анализ почвенных и растительных образцов проводился в аналитической лаборатории «Федерального аграрного научного центра Республики Дагестан» в соответствии с ГОСТами. В исследование включались пять детерминантных сортов томатов, выращенных в трех вариантах: 1 – контроль без удобрений, 2 – с использованием сапропеля, 3 – с торфо-сапропелевым субстратом (соотношение 2:1). Почвогрунт на основе сапропеля и торфа использовался в соотношении 3:1. Испытывались пять раннеспелых сортов селекции ФГБНУ «ФНЦО» (ВНИИССОК): Содружество, Благодатный, Восход ВНИИССОК, Северянка и Викинг. Повторность опыта составляла трижды.

Результаты

Результаты: Исследование показало, что средний процент всхожести семян в контрольной группе составлял 77,4%, в варианте с сапропелем – 87,8%, а в варианте с торфо-сапропелевым составом – 90,6%. Морфологический анализ продемонстрировал, что высота центрального стебля у растений, выращенных на почвах с сапропелем и торфо-сапропелевым субстратом, увеличивалась на 14% до 86% по сравнению с контролем. Сорт Викинг отличился наибольшей высотой стебля (увеличение на 22% и 86% по сравнению с контролем) и количеством боковых побегов (в среднем 18). В среднем максимальное количество плодов на кусте (46,0 шт.) и лучшая урожайность (42,6 т/га) были зафиксированы у сорта Викинг, что превышало показатели других сортов на 1,4–12,8 т/га. Урожайность сортов варьировала от 24,6 до 44,9 т/га.

Выводы

Выводы: Применение сапропеля и торфо-сапропелевого субстрата в составе почвогрунта положительно влияет на морфологические и урожайные показатели томатов и может быть рекомендовано для использования в овощеводстве предгорной зоны Дагестана.

Introduction

Introduction: Sapropel, as a source of humic compounds, holds significant potential for use in vegetable cultivation. Its application improves the agrophysical properties of the soil, enhances the quality of tomato seedlings, and increases nutrient availability for plants. However, studies on the use of soil mixtures based on sapropel and peat-sapropel substrates for growing tomatoes in the foothill zone of Dagestan have not been conducted before. 

Purpose

Purpose: To study the effect of using soil mixtures based on sapropel and peat-sapropel substrates on the morphological, biological, and yield indicators of determinate tomato varieties to identify the most promising varieties for cultivation in the foothill zone of Dagestan. 

Materials and Methods

Materials and Methods: The analysis of soil and plant samples was carried out in the analytical laboratory of the “Federal Agricultural Research Center of the Republic of Dagestan” according to GOST standards. The study included five determinate tomato varieties grown in three experimental options: 1 – control without fertilizers, 2 – with sapropel, and 3 – with a peat-sapropel mixture (ratio 2:1). The soil mixture based on sapropel and peat was used in a 3:1 ratio. Five early-maturing varieties from the selection of FGBNU “FNTSO” (VNIISSOK) were tested: Sodruzhestvo, Blagodatny, Voskhod VNIISSOK, Severyanka, and Viking. The experiment was repeated three times. 

Results

Results: The study revealed that the average seed germination rate in the control group was 77.4%, while in the variant with sapropel it was 87.8%, and in the peat-sapropel mixture – 90.6%. Morphological analysis showed that the height of the main stem in plants grown on soil with sapropel and peat-sapropel substrate increased by 14% to 86% compared to the control. The Viking variety had the highest stem height (an increase of 22% and 86% compared to the control) and the greatest number of lateral shoots (an average of 18). On average, the Viking variety also produced the highest number of fruits per plant (46.0 units) and the best yield (42.6 t/ha), exceeding the yield of other varieties by 1.4–12.8 t/ha. The yield of tomato varieties ranged from 24.6 to 44.9 t/ha. 

Conclusion

Conclusion: The use of sapropel and peat-sapropel substrate in soil mixtures positively affects the morphological and yield characteristics of tomatoes and can be recommended for vegetable cultivation in the foothill zone of Dagestan. 

сапропельторфо-сапропелевый субстратдетерминантные сорта томатовпредгорная зона Дагестанаурожайностьморфологические показателибиологическая активностьагрофизические свойства почвывыращивание томатовкачество плодовsapropelpeat-sapropel substratedeterminate tomato varietiesfoothill zone of Dagestanyieldmorphological characteristicsbiological activityagrophysical soil propertiestomato cultivationfruit qualityReferencesАнтонова, О.И., & Рейнер, П.А. (2000). Торфо-гуминовые удобрения в Алтайском крае. Агрохимический вестник, 2, 36-39.Bezuglova O.S., G.Y. Khaletskaya The effect of humic preparations from sapropel on vegetable crops. Electronic scientific and production journal AgroEcoInfo, 2022. – No. 5.Аутко, А.А. (2007). Состояние и перспективы развития тепличного овощеводства в Республике Беларусь. Теплицы России, 4, 22–23.Belik V.F. Methodology of experimental business in vegetable growing and melon growing. M.: Agropromizdat, 1992. – 319 p.Аутко, А.А., & Козловская, И.П. (2005). Комбинированная система питания томата при малообъемной культуре. Овощеводство и тепличное хозяйство, 1, 27-29.Degtyareva I.A., T.Y. Motina, A.Ya. Davletshina, D.V. Yezhkova, S.K. Zaripova The effect of soil moisture on the viability of microorganisms that are part of a complex biofertilizer. Bulletin of the Technological University, 2015. – vol. 18. – No. 12. – pp. 201-204.Безуглова, О.С., & Халецкая, Г.Ю. (2022). Влияние гуминовых препаратов из сапропеля на овощные культуры. АгроЭкоИнфо, (5), 1-9. https://doi.org/10.51419/202125537Dospekhov B.A. Methodology of field experience. – M., 1979. - 415 p.Белик, В.Ф. (1992). Методика опытного дела в овощеводстве и бахчеводства. Москва: Агропромиздат.Yezhkov V.O., R.R. Gazizov, I.A. Yapparov, L.M.-H. Bikkinina, D.V. Yezhkova, D.A. Yapparov, R.N. Fayzrakhmanov. The influence of sapropel on agrochemical soil parameters, yield and quality of vegetable crops. Bulletin of the Technological University, 2017. – Vol. 20. – No. 6. – pp. 127-130.Бурмистрова, Т.И., Алексеева, Т.П., Трунова Н.М., & Касимова, Л.В. (2016). Оценка применения грунта на основе сапропеля при выращивании рассады огурца. Вестник Алтайского государственного аграрного университета, 6(140), 15-18.Yezhkov V.O., R.N. Fayzrakhmanov, E.V. Semakina, D.V. Yezhkova, A.M. Yezhkova Nanostructured sapropel: manufacture, study of physico-chemical properties and determination of safe doses of application. Bulletin of the Technological University, 2016. – Vol.19. – No.20. – pp. 172-176.Бурмистрова, Т.И., Сысоева, Л.Н. Алексеева, Т.П., & Трунова, Н.М. (2012). Исследование эффективности применения органоминеральных удобрений при выращивании картофеля. Достижения науки и техники АПК, 5, 32-33.Ezhkova D.V., V.V. Sidorov, R.R. Gazizov, I.A. Degtyareva. The effect of wastewater precipitation on the yield of spring wheat. In the collection of materials of the XV International Conference of Young Scientists "Food technologies and biotechnologies" (Kazan, April 13-14, 2016). – Kazan: "Brig", 2016. – pp. 167-169.Васильев, А.А. (2014). Влияние сапропелей на урожайность картофеля и плодородие выщелоченных черноземов. Пермский аграрный вестник, 1(5), 3-9.Litvinov S.S. Methodology of field experience in vegetable growing. – M.: GNU VNIIO, 2011. – 636 pДегтярева, И.А., Мотина, Т.Ю., Давлетшина, А.Я., Ежкова, Д.В., & Зарипова С.К. (2015). Влияние влажности почв на жизнеспособность микроорганизмов, входящих в состав комплексного биоудобрения. Вестник технологического университета, 18(12), 201-204.Methodological guidelines for the approbation of vegetable and melon crops. – M.: Publishing House of the Federal State Budgetary Scientific and Scientific Research Institute, 2018. – 224 p.Долгополова, Н.В., & Пигорев, И.Я. (2016) Влияние различных концентраций минеральных комплексных соединений на томат тепличный. Вестник Курской государственной сельскохозяйственной академии, 9, 108-113.Organic fertilizers. Description, application. [electronic resource]. Access mode: http://sadluna.com/udorenija_organicheskie.php (date of reference: 07.10.2018).Долгополова, Н.В., Пигорев, И.Я., & Медведев, А.В. (2016). Оптимизация минерального питания томата в защищенном грунте Центрального Черноземья. Вестник Курской государственной сельскохозяйственной академии, 1, 48-53.Fedin M.A. Methodology of state variety testing of agricultural crops. M.A. Fedin. – M., 1985. – 263 p.Доспехов, Б.А. (1985). Методика полевого опыта. Москва: Агропромиздат.Cholakov D., V. Petkova, D. Hristova. Optimization of nitrogen fertilizer when growing early tomatoes in unheated plastic houses using granules containing sapropel and modified polymers. Collection of reports of the International Conference "Agro-Eco", Plovdiv Agricultural University, 2005.Ежков, В.О., Газизов, Р.Р. Яппаров, И.А., Биккинина, Л.М.-Х., Ежкова, Д.В., Яппаров, Д.А., & Файзрахманов Р.Н. (2017). Влияние сапропеля на агрохимические показатели почвы, урожайность и качество овощных культур. Вестник технологического университета, 6(20), 127-130.Yapparov I.A., I.M. Sukhanova, R.R. Gazizov, L.M.H. Bikkinina, M.M. Ilyasov. Impact aqueous organomineral suspensions and their nanostructured analogues on buckwheat yield. Bulletin of the Technological University, 2016. – Vol. 19. – No.16. pp. 174-176.Ежков, В.О., Файзрахманов, Р.Н., Семакина, Е.В., Ежкова, Д.В., & Ежкова, А.М. (2016). Наноструктурный сапропель: изготовление, изучение физико-химических свойств и определение безопасных доз применения. Вестник технологического университета, 20(19), 172-176.Agafonova L., I. Alsina, G. Sokolov, S. Kovrik, N. Bambalov, Ju. Apse, M. Rak. New Kinds of Sapropel and Peat Based Fertilizers. Environment. Technology. Resources. – 2015. – V. II. – P. 20–26. DOI: http://dx.doi.org/10.17770/etr2015vol2.271.Ежкова, Д.В., Сидоров, В.В., Газизов, Р.Р., & Дегтярева, И.А. (2016). Влияние осадков сточных вод на урожайность яровой пшеницы. Сб. материалов XV Международной конференции молодых ученых: «Пищевые технологии и биотехнологии» (с. 167-169). Казань: Бриг.Murunga S., E.N. Wafula, J. Sang The Use of Freshwater Sapropel in Agricultural Production: A New Frontier in Kenya. Advances in Agriculture. – 2020. – 3. – P. 1–7. DOI: http://10.1155/2020/8895667.Езаов, А.К., Ханиева, И.М., Кишев, А.Ю., Шибзухов, З.С. & Жеруков, Т.Б. (2017). Сравнительное сортоизучение томата в условиях предгорной зоны Кабардино-Балкарии. Известия Кабардино-Балкарского государственного аграрного университета им. В.М. Кокова, 3(17), 6-12.Nsengumuremyi D., S. Havugimana, N.V. Barakova. The Contribution of Humic Substances in Improving Agriculture and Livestock Sector in African Great Lakes Region: A Review. Humus and Humic Substances – Recent Advances. – Chapter 5. Edit. A. Makan. Rijeka: IntechOpen, 2022. https://doi.org/10.5772/intechopen.107526.Инишева, Л.И., & Михантьева, Л.С. (2001). Болотные ресурсы и основные направления развития сапропелеторфодобывающей и перерабатывающей промышленности. Роль минерально-сырьевой базы Сибири в устойчивом функционировании плодородия почв (c. 14-20). Красноярск: КНИИГиМ.Obuka V., M. Boroduskis, A. Ramata-Stunda, L. Klavins, M. Klavins. Sapropel processing approaches towards high added-value products. Agronomy Research. – 2018. – 16 (S1). – Р.1142–1149. DOI: https://doi.org/10.15159/AR.18.11.Кильчевский, А.В., & Скорина, В.В. (2005). Селекция гетерозисных гибридов томата. Горки: БГСХА.Кильчевский, А.В., & Скорина, В.В. (2005). Селекция гетерозисных гибридов томата. Горки: БГСХА.Кондратьева, И. Ю. (2010). Частная селекция томата. Москва: ВНИИССОК.Кондратьева, И. Ю. (2010). Частная селекция томата. Москва: ВНИИССОК.Литвинов, С.С. (2011). Методика полевого опыта овощеводстве. Москва: ГНУ ВНИИО.Литвинов, С.С. (2011). Методика полевого опыта овощеводстве. Москва: ГНУ ВНИИО.Наумова, Г.В., Жмакова, Н.А., & Овчинникова, Т.Ф. (2000). Об эффективности использования препаратов гуминовой и меланоидиновой природы в качестве добавок к новым формам минеральных удобрений. Природопользование, 6, 136-138.Наумова, Г.В., Жмакова, Н.А., & Овчинникова, Т.Ф. (2000). Об эффективности использования препаратов гуминовой и меланоидиновой природы в качестве добавок к новым формам минеральных удобрений. Природопользование, 6, 136-138.Скорина, В.В. (2023). Использование комплексных удобрений при выращивании томата в защищенном грунте. Вестник Белорусской государственной сельскохозяйственной академии, 1, 84-87.Скорина, В.В. (2023). Использование комплексных удобрений при выращивании томата в защищенном грунте. Вестник Белорусской государственной сельскохозяйственной академии, 1, 84-87.Титова, В.И. (2017). Понятие агрохимикатов, современные тренды их применения в отрасли земледелия АПК России. Агрохимический вестник, 2, 6-9.Титова, В.И. (2017). Понятие агрохимикатов, современные тренды их применения в отрасли земледелия АПК России. Агрохимический вестник, 2, 6-9.Федин, М.А. (1985). Методика государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур. Москва: Министерство сельского хозяйства СССР.Федин, М.А. (1985). Методика государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур. Москва: Министерство сельского хозяйства СССР.Храмцов, И.Ф., Воронкова, Н.А., Мансапова, А.И., & Хамова, О.Ф. (2008). Эффективность применения сапропеля в земледелии Омской области. Сапропель и продукты его переработки: Международная научно-практическая конференция (c. 15-17). Омск: ОмГАУ.Храмцов, И.Ф., Воронкова, Н.А., Мансапова, А.И., & Хамова, О.Ф. (2008). Эффективность применения сапропеля в земледелии Омской области. Сапропель и продукты его переработки: Международная научно-практическая конференция (c. 15-17). Омск: ОмГАУ.Чолаков, Д., Петкова, В., & Христова, Д. (2005). Оптимизация азотного удобрения при выращивании ранних помидоров в неотапливаемых пластиковых домах с помощью гранул, содержащих сапропель и модифицированные полимеры. Сборник трудов конференции «Агро-Эко» (c. 25-27). Пловдив: Пловдивский сельскохозяйственный университет.Чолаков, Д., Петкова, В., & Христова, Д. (2005). Оптимизация азотного удобрения при выращивании ранних помидоров в неотапливаемых пластиковых домах с помощью гранул, содержащих сапропель и модифицированные полимеры. Сборник трудов конференции «Агро-Эко» (c. 25-27). Пловдив: Пловдивский сельскохозяйственный университет.Яппаров, И.А., Суханова, И.М., Газизов, Р.Р., Биккинина, Л.М.Х., & Ильясов, М.М. (2016). Воздействие водных органоминеральных суспензий и их наноструктурных аналогов на урожайность гречихи. Вестник технологического университета, 19(16), 174-176.Яппаров, И.А., Суханова, И.М., Газизов, Р.Р., Биккинина, Л.М.Х., & Ильясов, М.М. (2016). Воздействие водных органоминеральных суспензий и их наноструктурных аналогов на урожайность гречихи. Вестник технологического университета, 19(16), 174-176.Agafonova, L., Alsina, I., Sokolov, G., Kovrik, S., Bambalov, N., Apse, Ju., & Rak, M. (2015). New kinds of sapropel and peat-based fertilizers. Environment. Technology. Resources, 2, 20-26. http://dx.doi.org/10.17770/etr2015vol2.271Agafonova, L., Alsina, I., Sokolov, G., Kovrik, S., Bambalov, N., Apse, Ju., & Rak, M. (2015). New kinds of sapropel and peat-based fertilizers. Environment. Technology. Resources, 2, 20-26. http://dx.doi.org/10.17770/etr2015vol2.271Canellas, L. P., Olivares, F. L., Canellas, N. O. A., Mazzei, P., & Piccolo, A. (2019). Humic acids increase the maize seedlings exudation yield. Chemical and Biological Technologies in Agriculture Chem, 6(3). 1-14. https://doi.org/10.1186/s40538-018-0139-7Canellas, L. P., Olivares, F. L., Canellas, N. O. A., Mazzei, P., & Piccolo, A. (2019). Humic acids increase the maize seedlings exudation yield. Chemical and Biological Technologies in Agriculture Chem, 6(3). 1-14. https://doi.org/10.1186/s40538-018-0139-7Murunga, S., Wafula, E.N., & Sang J. (2020). The use of freshwater sapropel in agricultural production: A new frontier in Kenya. Advances in Agriculture, 3, 1-7. http://dx.doi.org/10.17770/etr2015vol2.271Murunga, S., Wafula, E.N., & Sang J. (2020). The use of freshwater sapropel in agricultural production: A new frontier in Kenya. Advances in Agriculture, 3, 1-7. http://dx.doi.org/10.17770/etr2015vol2.271Nsengumuremyi, D., Havugimana, S., & Barakova N.V. (2022). The contribution of humic substances in improving agriculture and livestock sector in african great lakes region: A review. Humus and Humic Substances – Recent Advances, 5. https://doi.org/10.5772/intechopen.107526Nsengumuremyi, D., Havugimana, S., & Barakova N.V. (2022). The contribution of humic substances in improving agriculture and livestock sector in african great lakes region: A review. Humus and Humic Substances – Recent Advances, 5. https://doi.org/10.5772/intechopen.107526Obuka, V., Boroduskis, M., Ramata-Stunda, A., Klavins L., & Klavins, M. (2018). Sapropel processing approaches towards high added-value products. Agronomy Research, 16(S1), 1142-1149. https://doi.org/10.15159/AR.18.11Obuka, V., Boroduskis, M., Ramata-Stunda, A., Klavins L., & Klavins, M. (2018). Sapropel processing approaches towards high added-value products. Agronomy Research, 16(S1), 1142-1149. https://doi.org/10.15159/AR.18.11Olk, D. C., Bloom, P. R., Perdue, E. M., McKnight, D. M., Chen, Y., Farenhorst, A., Senesi, N., Chin, Y.-P., Schmitt-Kopplin, P., Hertkorn, N., & Harir, M. (2019). Environmental and agricultural relevance of humic fractions extracted by alkali from soils and natural waters. Journal of Environmental Quality, 48(2), 217–232. https://doi.org/10.2134/jeq2019.02.0041Olk, D. C., Bloom, P. R., Perdue, E. M., McKnight, D. M., Chen, Y., Farenhorst, A., Senesi, N., Chin, Y.-P., Schmitt-Kopplin, P., Hertkorn, N., & Harir, M. (2019). Environmental and agricultural relevance of humic fractions extracted by alkali from soils and natural waters. Journal of Environmental Quality, 48(2), 217–232. https://doi.org/10.2134/jeq2019.02.0041Zanin, L., Tomasi, N., Cesco, S., Varanini, Z., & Pinton, R. (2019). Humic substances contribut to plant Iron nutrition acting as chelators and biostimulants. Frontiers in Plant Science, 10, 675. http://dx.doi.org/10.3389/fpls.2019.00675Zanin, L., Tomasi, N., Cesco, S., Varanini, Z., & Pinton, R. (2019). Humic substances contribut to plant Iron nutrition acting as chelators and biostimulants. Frontiers in Plant Science, 10, 675. http://dx.doi.org/10.3389/fpls.2019.00675

The authors declare that there are no conflicts of interest present.