Анотація до роботи:

Немтінов В.І. Теоретичне обґрунтування стратегії енергозбереження при вирощуванні овочевих рослин у захищеному ґрунті півдня України. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора сільськогосподарських наук за спеціальністю 06.01.06 – овочівництво. – Національний аграрний університет, Київ, 2006.

Дисертація присвячена розробці енергозберігаючих прийомів та елементів технології виробництва капусти білоголової ранньої і цвітної, огірків, томатів і розсади баклажана в плівкових і зимових теплицях. Визначено основні напрямки раціонального використання і підвищення врожайності овочевих рослин при зниженні енерговитрат у захищеному ґрунті. Виявлено енергоємність продукції, визначені економічна ефективність і біоенергетична оцінка технологічних заходів, установлена теплоємність різних видів біопалива, досліджено способи обробки насіння і розсади, шляхи збільшення теплоємності і біологічної активності традиційного виду біопалива – пакованої соломи.

Підібрано сидерати, установлена їх роль у підвищенні родючості ґрунту і зниженні енерговитрат при вирощуванні огірка і томата в плівкових теплицях. Розроблено передвисадковий захист розсади баклажана від високої температури і суховію у відкритому ґрунті, підібрані дози і способи обробки розсади антитранспірантами.

Теоретичним обгрунтуванням стратегії енергозбереження при вирощуванні овочевих рослин у захищеному ґрунті півдня України є: адаптивність капустяних рослин до способів обігріву та технологічних заходів; теплофізичні аспекти добору нових місцевих видів біопалива і розробка способу підвищення теплоємкості традиційного біопалива – тюкованої соломи; сидерати, що поліпшують ґрунт та є джерелом ресурсозбереження; спосіб зниження енерговитрат на вирощування розсади при використанні антитранспірантів.

1. Виявлені зв’язки суми ефективних температур, тривалості сонячного освітлення та врожайності капусти білоголової ранньої і цвітної в плівкових теплицях без обігрівання, а також фактична та теоретична врожайність і маса головки капусти білоголової ранньої з інтервалом часу. Збільшення сум ефективних температур на 1С зменшувало врожайність капусти білоголової ранньої на 6,3 г/м² та збільшувало врожайність капусти цвітної на 2,1 г/м²; із збільшенням тривалості сонячного освітлення на 1 годину урожайність зростала: капусти білоголової ранньої на 22 г/м², а цвітної на 6,7 г/м².

2. Застосування стратегії енергозберігаючої технології виробництва овочів дало можливість стабільно одержувати в плівкових теплицях без обігріву високоякісну продукцію при врожайності, кг/м²: капусти білоголової ранньої до 6,1, що вище на 52% порівняно з обігріванням; капусти цвітної – 1,9 на 12%; огірка на різних видах біопалива: на стрижнях кукурудзяних – 18,1, що вище контролю (тюків пшеничних) у середному на 10%; тюках рисових – 18 на 13% і лозі виноградній – 17,8 на 13%; огірка на сидератах: гірчиці листковій – 11,8 і вико-вівсяній суміші з додаванням перегною, що відповідно вище контролю (без сидератів) на 6 і 21%; томата на сидераті перко – 12,3 на 17%. У зимових теплицях на різних видах біопалива (з насипним ґрунтом) на першу декаду червня досягається врожайність огірка порівняно з контролем (тюків пшеничних), кг/м²: на стрижнях кукурудзяних – 20, на лозі виноградній – 20,5, на тюках рисових без ґрунту – до 21,9; огірка при підвищенні теплоємкості тюків пшеничних агрофілом до 15,3 кг/м² (на третю декаду травня) і 27,6 кг/м², що вище, ніж у контрольному варіанті на 15% (на третю декаду червня).

3. У південному регіоні України відповідно до стратегії енергозбереження економія енерговитрат визначається пониженим або природнім температурним оптимумом для росту чи розвитку капусти білокачанної ранньої і цвітної, тобто не отриманням максимального урожаю, а мінімальними затратами теплової енергії. Висаджування розсади капусти білокачанної ранньої в другій декаді березня в плівчасті теплиці без обігрівання забезпечує найбільшу відповідність, прибуток 5,26 і 1,66 грн./м² та рівень рентабельності 103 і 41% при витратах 5,11 і 4,04 грн./м². Основний елемент технології вирощування – строк висаджування у другій декаді березня в теплиці без обігрівання при густоті рослин 5,5 і 6,6 шт./м² –визначив енергію від урожаю 4,66 і 1,68 МДж/ м² відповідно. При цьому має місце економія енергоресурсів 1103 і 1095 МДж/ м², за умови зменшення витрат енергії на 1 кг продукції в 34 і 28 раз і її надходження з третьої та першої декади травня порівняно з теплицями, які обігріваються (грунт і повітря при висаджуванні в другій декаді лютого).

4. Згідно з стратегією економії витрат, як показали наші досліди, у теплицях замість дорогого технічного обігріву ґрунту доцільне вирощування огірка на відходах рослинництва і виноградарства, застосовуваних як біопаливо. У зимових теплицях різні види біопалива з насипним ґрунтом покривали загальні витрати на паливо (тюки рисові на 42%, стрижні кукурудзяні на 35% і лоза виноградна на 12%) і без насипного ґрунту відповідно на 28, 22 і 16%. У плівкових теплицях різні види біопалива (тюки рисові, стрижні кукурудзяні та лоза виноградна) замість тюків пшеничних забезпечують збільшення чистого доходу відповідно 4,2-4,4 грн./м².

5. Практичні дослідження підтвердили теорію економії: при вирощуванні огірка найбільшу теплотворну здатність у біологічному “горінні” має утилізований субстрат – тюки рисові в зимових і плівкових теплицях (до 1,8 і 1,0 млн. кДж/м²), стрижні кукурудзяні і лоза виноградна мають майже рівнозначні показники з тюками пшеничними в зимових теплицях і в 1,2 раза меншу теплотворну здатність у плівкових теплицях, порівняно з контролем (тюками пшеничними).

6. Практичні дослідження підтвердили теорію економії в тому, що оптимальний тепловий режим визначав кращу біологічну активність різних видів біопалива, не вкритих ґрунтом – стрижні кукурудзяні в зимових теплицях (виділення діоксиду вуглецю до 2194 мг/м² год.), тюки пшеничні та лозу виноградну в плівкових теплицях (виділення діоксиду вуглецю до 1283 мг/м² год.). Розкладання органічної речовини субстратів змінювало водно-фізичні властивості і концентрацію ґрунтового розчину насипного ґрунту: до кінця вегетаційного періоду вміст у ньому загальних солей знижувався на 29-37% – на тюках пшеничних і стрижнях кукурудзяних, але істотніше (на 50-54%) на тюках рисових і лозі виноградній. Тюки рисові, стрижні кукурудзяні та лоза виноградна на 6-12% поліпшували показники об'ємної і питомої ваги насипного ґрунту. При цьому зменшувалася частина об’єму ґрунту, занята твердою фазою, збільшувалася загальна шпаруватість і була найменшою вологоємність щодо насипного ґрунту на тюках пшеничних.

7. Енергетичні ресурси вирощування огірка в зимово-весняному обороті зимових теплиць на різних видах біопалива – тюках рисових, стрижнях кукурудзяних і лозі виноградній через різну вагу їх застосування (від 10 до 15 кг/м²) виявили розходження в енерговитратах на технологічні заходи порівняно з контролем. При застосуванні стрижнів кукурудзяних і лози виноградної відсутність таких видів витрат, як виготовлення тюків і подача їх на скирту з укладанням, зниження витрат на транспортування відповідно заощадила від 3,76 до 7,88 МДж/м², тобто 23-37% залежно від укриття субстратів ґрунтом або без нього, що підтвердило теоретичні підходи.

8. Найбільше зниження енерговитрат у виробництві огірків в теплицях, які обігрівали або не обігрівали, припадало на вирощування рослин на біопаливі – стрижнях кукурудзяних і лозі виноградній (з насипним ґрунтом), що відповідно знижувало енерговитрати в 1,4-1,8 і 1,5-2 рази з коефіцієнтом біоенергетичної ефективності 6 і 8,2, та 4,8 і 6,4.

9. Використання відходів рослинництва і виноградарства при вирощуванні огірка в плівкових теплицях, що не обігріваються, стрижнів кукурудзяних і лози виноградної (з пунктів очищення качанів кукурудзи і місць обрізування лози виноградної) виключало енерговитрати, проведені за існуючою технологією, та заощаджувало 3,76 і 5,48 МДж/м². Розходження в додаткових енерговитратах на збирання урожаю, його навантаження, розвантаження і транспортування, подрібнювання субстратів визначили найбільший коефіцієнт біоенергетичної ефективності – для стрижнів кукурудзяних 4,75 і лози виноградної 6,4. При транспортуванні тюків рисових з поля до 100 км коефіцієнт біоенергетичної ефективності дорівнював 1,16.

10. Внесення біоактиватора агрофілу на тюки пшеничні після удобрення їх NРК* на 22-38% збільшувало виділення тепла (до 255-279 тис. кДж/м²), що в перерахуванні на спалювання умовного палива на 1,4-1,8 кг/м² вище існуючої технології. Питома витрата умовного палива на 1 кг плодів огірка становить 2,12 і природного газу 1,25 кг, що на 6% менше, ніж за існуючою технологією. Внесення агрофілу на тюки поспіль перед висаджуванням розсади забезпечувало найбільший коефіцієнт біоенергетичної ефективності – 1,6.

11. Обробка насіння і розсади огірка суспензією вермикомпосту збільшувала врожайність плодів на 0,5-0,7 кг/м² і, незважаючи на додаткові витрати (на збірання продукції, навантаження, розвантаження і транспортування), підвищувала коефіцієнт біоенергетичної ефективності до 2,4.

12. В умовах півдня України в літньо-осінній період при наявності понад 1350С суми активних температур (вище +5), близько 700 год. сонячного освітлення, 82 доби вегетаційного періоду достатньо для вирощування таких проміжних сидеральних рослин, як вико-вівсяна суміш, гірчиця листкова і перко. На поживних ґрунтах плівкових теплиць вихід біомаси сидератів становив: на вико-вівсяній суміші – сирої 7,4, сухої – 1,3 кг/м²; гірчиці листковій – відповідно 22,8 і 2,4; перко – 21,7 і 2,3 кг/м², що збільшувало вміст органічної речовини ґрунту відповідно на 16%, 49 і 44%.

13. Використання на зелене добриво вищевказаних рослин поліпшує біологічну активність ґрунту, активізує розкладання целюлози і виділення діоксиду вуглецю, збільшує сумарну чисельність грибів, що беруть участь у мінералізації органічної речовини; для огірка – гірчиця листкова і для томата – перко. Ці сидерати в момент висаджування рослин огірка і томата сприяли зниженню концентрації загальних солей у ґрунті в 1,8-2 рази, збільшували накопичення в ґрунті Р₂О₅ в 1,3-2,2 раза і К₂О в 2,1-2,4 раза.

14. Заорювання вико-вівсяної суміші під огірок з додаванням перегною 13,4 т/тис. м² (при доведенні органічної речовини в ґрунті до 15%) і мінеральним живленням, мг/кг ґрунту: N – 150, P₂O₅ – 50, K₂O – 150 збільшило врожайність плодів на 2,3 кг/м², заощадило 4,7 т перегною і 22,8 кг ПММ на 1 тис. м², порівняно з існуючою технологією. Заорювання сидерату гірчиці листкової з наступним мінеральним живленням, мг/100 г ґрунту: N – 225; Р₂О₅ – 50, К₂О – 150 + гумат натрію 8 кг/тис. м² (під основне внесення) – підвищило врожайність огірка на 0,7 кг/м², заощадило 18,1 т/тис. м² перегною і 59,2 кг ПММ на 1 тис. м². Енергетичні сукупні витрати у відповідних технологіях становили 50,8 і 39 МДж/м² при енергії, накопиченій у врожаї, 9,4 і 8,6 МДж/м² і коефіцієнті біоенергетичної ефективності – 0,79 і 0,94. Заорювання перко з наступним підживленням, мг/кг ґрунту: N – 225; P₂O₅ – 50, К₂О – 150 + гумат натрію 8 кг/тис. м² (основне внесення) забезпечує збільшення врожайності томата на 1,8 кг/м², економію перегною 21,6 т/тис. м² і ПММ 77,8 кг/тис. м². Енергетичні сукупні витрати становлять 39,4, в той час як енергія, накопичена у врожаї, – 7,2 МДж/м², а коефіцієнт біоенергетичної ефективності дорівнює 1,4.

15. Розроблений спосіб обробки розсади баклажана – обмочування листків і коренів в 8 і 11%-му латексі ДММА-65 (перед висаджуванням) завдяки кращій приживлюваності її у відкритому ґрунті – виявив порівняно з контролем економію енерговитрат на вирощуванні розсади 24 і 35%. Якщо для підсаджування рослин за існуючою технологією вирощування розсади затрачалося 1841 МДж/га, то при застосуванні нового способу – тільки 1404 і 1196 МДж/га. Найбільша економія енерговитрат досягалася при застосуванні 11%-го латексу ДММА-65 і коефіцієнті біоенергетичної ефективності 1,1.

Публікації автора:

Монографія

1. Немтинов В. И. Пути снижения энергозатрат при производстве товарных овощей и рассады в защищенном грунте. – Симферополь: Таврия, 2004. – 104 с.

Статті в наукових виданнях

2. Борисова Р. Л., Немтинов В. И., Осипова Т. А. Пути расширения ассортимента овоще-бахчевых культур в пленочных теплицах // Повышение продуктивности овощеводства в Крыму: Сб. науч. тр. УСХА. – К., 1982. – С. 14-21. (проведення досліджень та аналіз матеріалів).

3. Немтинов В. И., Осипова Т. А., Долгошей В. М. Ранняя капуста в тоннелях // Картофель и овощи. – 1982. – № 10. – С. 32-33 (розробка технології та публікація матеріалів).

4. Борисова Р. Л., Огинская А. А., Немтинов В. И., Аверина Т. Н. Цветная капуста в пленочных теплицах Крыма // Картофель и овощи. – 1983. – № 4. – С. 34-35 (проведення досліджень та аналіз матеріалів).

5. Борисова Р. Л., Огінська А. А., Немтінов В. І., Здерчук І. С. Вирощування ранньої білоголової капусти // Вісник с.-г. науки. – К.: Урожай, 1983. – № 7. – С. 27-29 (представлення результатів досліджень).

6. Борисова Р. Л., Осипова Т. А., Немтинов В. И. Снижение трудоемкости выращивания рассады // Картофель и овощи. – 1984. – № 4. – С. 25 (участь у проведенні досліджень).

7. Борисова Р. Л., Огінська А. А., Немтінов В. І., Здерчук І. С. Кращий сорт цвітної капусти для плівкових теплиць // Вісник с.-г. науки. – К.: Урожай, 1984. – № 1. – С. 54-55 (проведення досліджень та аналіз матеріалів).

8. Борисова Р. Л., Немтинов В. И. Площадь питания ранней и цветной капусты // Картофель и овощи. – 1984. – № 4. – С. 24 (проведення досліджень та аналіз матеріалів).

9. Борисова Р. Л., Немтінов В. І., Здерчук І. С. Зниження витрат палива на обігрів плівкових теплиць при вирощуванні ранньої білоголової і цвітної капусти в Криму // Вісник с.-г. науки. – К.: Урожай, 1985. – Вип. 5. – С. 22-25 (участь у проведенні досліджень та аналіз матеріалів).

10. Борисова Р. Л., Здерчук И. С., Немтинов В. И., Осипова Т. А. Увеличить производство ранних овощей в Крыму // Картофель и овощи. – 1986. – № 2. – С. 10-11 (аналіз матеріалів досліджень та формулювання висновків).

11. Немтинов В. И., Лучинина Е. Г. Повышение плодородия грунта в теплицах Крыма // Пути интенсификации в овощеводстве: Науч. тр. УСХА. – К., 1987. – С. 36-40 (участь у проведенні польових дослідів, аналіз результатів).

12. Немтинов В. И. Как уменьшить засоление почвы теплиц // Агропром Украины. – К., 1989. – № 4. – С. 65-66.

13. Немтинов В. И., Макаревич К. И. Выращивайте сидераты в теплицах // Картофель и овощи. – 1990. – № 5. – С. 34-35 (участь у проведенні досліджень та аналіз результатів).

14. Немтінов В. І., Здерчук І. С. Вплив некомпостованої органіки на продуктивність і накопичення нітратів у плодах тепличного огірка // Овочівництво і баштанництво. – К.: Урожай, 1991. – Вип. 36. – С. 60-63 (участь у проведенні польових досліджень, оцінка різних видів біопалива).

15. Немтинов В. И., Силич Е. А. Новые виды биотоплива // Картофель и овощи. – 1991. – № 5. – С. 17 (проведення досліджень та аналіз матеріалів).

16. Борисова Р. Л., Немтінов В. І. Захист розсади баклажан латексами перед садінням // Овочівництво і баштанництво. – К.: Урожай, 1994. – №39. – С. 98-100 (участь у підготовці програми і проведенні досліджень).

17. Немтинов В. И., Макаревич К. И., Григорьянц И. К. Влияние дозированной порции минеральных удобрений и биогумуса на урожайность и качество плодов огурца в теплицах // Овощеводство и бахчеводство. – К.: Аграрна наука, 1997. – № 42. – С. 182-191 (участь у підготовці програми і проведенні досліджень).

18. Немтинов В. И. Оценка продуктивности овощных культур // Овочівництво і баштанництво. – Харків, 2002. – Вип. 46. – С. 387-394.

19. Немтинов В. И. Биологические активаторы как способ повышения биологизации культуры огурца // Овочівництво і баштанництво. – Харків, 2002. – Вип. 47. – С. 397-402.

20. Немтинов В. И. Продуктивность огурца и томата и затраты энергии при сидерации грунта в пленочных теплицах // Овощеводство. Состояние, проблемы, перспективы: Науч. тр. ВНИИО. – М., 2002. – Т.2. – С.246-250.

21. Немтинов В. И. Биоэнергетическая оценка приемов и технологий в овощеводстве // Селекция, семеноводство и биотехнология овощных и бахчевых культур. – М.: ВННИО, 2003. – С. 352-357.

22. Немтінов В. І. Біоенергетична оцінка виробництва овочів і розсади в захищеному ґрунті // Вісник аграрної науки. – К.: Урожай, 2005. – Вип. 8. – С. 13-16.

23. Немтінов В. І. Раціональне використання вермикомпосту при вирощуванні огірка в захищеному ґрунті // Таврійський науковий вісник. – Херсон, 2005. – Вип. 39. – Ч. 2. – С. 147-151.

24. Немтинов В. И. Экономическая эффективность приемов и технологий в овощеводстве защищенного грунта Крыма // Сельскохозяйственные науки: Науч. тр. КГАУ. – Симферополь, 2005. – Вып. 90. – С. 99-106.

Авторські свідоцтва

25. Субстрат для выращивания растений: А. с. 1135463 СССР, МКИ А01 G 31/00 / Г. П. Барков, В. А. Стужук, В. И. Немтинов (СССР). – № 3560168; Заявлено 14.01.83; Опубл. 23.01.85, Бюл. № 3. – С. 12 (розроблено технологічний прийом вирощування огірка і томата на субстраті).

26. Способ выращивания растений в теплице: А. с. 1426508 СССР, МКИ А01 G 31/00 / Р. Л. Борисова, И. С. Здерчук, В. И. Немтинов (СССР). – № 4106871; Заявлено 27.05.86; Опубл. 30.09.88, Бюл. № 36. – С. 8 (розроблено технологічний засіб вирощування огірка на подрібненій лозі виноградній, аналіз результатів).

27. Состав для подготовки рассады к посадке: А. с. 1692401 СССР, МКИ А01 G 31/00; А 01 G 97/06 / Р. Л. Борисова, В. И. Немтинов (СССР). – № 4700329; Заявлено 01.07.89; Опубл. 22.07.91, Бюл. № 43. – С. 6 (розроблено технологічний прийом захисту розсади, забезпечення найбільшої її приживлюваності в полі).

Матеріали конференції, рекомендації

28. Рекомендации по расширению ассортимента овоще-бахчевых культур в защищенном грунте / Р.Л. Борисова, Т.А. Осипова, А. А. Огинская, В.И. Немтинов, В.Г. Белик. – Симферополь, 1983. – 25 с. (представлення результатів досліджень).

29. Немтинов В. И., Лучинина Е. Г., Макаревич К. И. Применение зеленых удобрений в пленочных теплицах. – Симферополь: Крымский ЦНТИ, 1985. – 4 с. (участь у проведенні польових досліджень).

30. Борисова Р. Л., Немтинов В. И., Осипова Т. А. Витамины во внесезонный период // Хлебороб Украины. – 1985. – № 11. – С. 26-27 (представлення результатів досліджень).

31. Барков Г. П., Стужук В. А., Немтинов В. И. Субстрат для выращивания растений // Перечень рационализаторских предложений и прогрессивных технологических предложений, рекомендованных для внедрения в сельскохозяйственное производство. – К.: Информкомплекс, 1987. – Вып. 1. – С. 10-11 (проведення досліджень та аналіз матеріалів).

32. Борисова Р. Л., Немтинов В. И. Сидераты в пленочных теплицах // Перечень рационализаторских предложений и прогрессивных технологических решений, рекомендованных для внедрения в сельскохозяйственное производство. – К.: Информкомплекс, 1987. – Вып. 1. – С. 8-9 (участь у проведенні досліджень та аналіз матеріалів).

33. Немтинов В. И., Макаревич К. И. Снижение нитратов в овощах из теплиц. – Симферополь: Крымский МТЦНТИ, 1988. – 4 с. (участь у дослідженні та визначенні оптимальних сидератів під овочі).

34. Немтинов В. И. Новые виды биотоплива в теплицах // Научно обоснованная система ведения сельского хозяйства в Крыму: Мат. докл. науч.-практ. конф. – Симферополь, 1990. – С. 81.

35. Борисова Р. Л., Немтинов В. И. Утилизация различных видов органики в теплицах // Сельскохозяйственное производство и экология Крыма: Мат. докл. 2-й республ. конф. – Симферополь, 1992. – Ч. 2. – С. 34-35 (участь у проведенні досліджень).

36. Немтинов В. И. Энергетическая эффективность агроприемов некоторых овощных культур // Нетрадиционное растениеводство. Эниология. Экология и здоровье: Мат. докл. ІХ междунар. симпозиума [Алушта, 2000]. – Симферополь, 2000. – С. 479-480.

37. Немтинов В. И. Фотосинтетический потенциал и продуктивность овощных культур // Нетрадиционное растениеводство. Эниология. Экология и здоровье: Мат. докл. X междунар. симпозиума [Алушта, 2001]. – Симферополь, 2001. – С. 516-517.

38. Немтинов В. И. Пути повышения биоэнергетических показателей производства овощей и рассады в защищенном грунте // Современное состояние и перспективы развития селекции и семеноводства овощных культур: Мат. докл. междунар. конф. – М.: ВНИИССОК. – 2005. – Т. 1. –
С. 307-310.