CC BY
22УДК 633.63 : 631.82 : 631.862 doi.org/10.24411/2413-5518-2020-10502
Повышение продуктивности сахарной свёклы в результате длительного применения
удобрений в ЦЧР (1936-2017 гг.)
О.А. МИНАКОВА, д-р с/х. наук_(е-таИ: olalmin2@rambler.ru)
Л.В. АЛЕКСАНДРОВА, научн. сотрудник (e-mail: lyuda.aleksandrova.61@bk.ru)
Т.Н. ПОДВИГИНА, мл. научн. сотрудник (e-mail: tatyanapodwigina@yandex.ru)
ФГБНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт сахарной свёклы и сахара имени А.Л. Мазлумова»
Введение
Урожайность и качество сельскохозяйственных культур — основные критерии эффективности того или иного агроприёма — являются итогом физиолого-биохими-ческих процессов, протекающих в растениях, направленность которых зависит от генетической природы самого растения и условий внешней среды [7]. Многочисленными исследованиями в различных почвенно-климатических зонах доказано, что применение удобрений способствует повышению плодородия почвы и, как следствие, урожайности сахарной свёклы [1, 2, 4]. Так, в исследованиях Н.Н. Нещадима с соавторами [5] урожайность корнеплодов за три ротации в удобренных вариантах возросла до 45,6 т/га, тогда как в контроле она составила 30,1 т/га. Применение удобрений снижает качество корнеплодов, в частности долю сухих веществ и общее количество несахаров [6]. Необходим также поиск путей, которые приведут к повышению экономической эффективности возделывания культуры. К примеру, в связи с ростом цен на семена, горючее, средства защиты растений и удобрения уровень рентабельности производства сахарной свёклы в Орловской области за 2010— 2014 гг. снизился в 1,47 раза [3], аналогичная тенденция отмечается и в других свеклосеющих областях.
Цель исследований — установить влияние длительно применяемых в севообороте минеральных удобрений и навоза на урожайность корнеплодов, параметры продуктивности сахарной свёклы и экономическую эффективность внесения удобрений.
Задачи исследования
Установить влияние длительно применяемых удобрений на величину урожайности корнеплодов и ботвы сахарной свёклы, их соотношение.
Выявить влияние удобренности на содержание сухого вещества в основной и побочной продукции сахарной свёклы.
Изучить сахаристость корнеплодов, сбор сахара и сухого вещества в опыте с удобрениями.
Определить экономическую эффективность внесения удобрений в 9-й ротации зерносвекловичного севооборота.
Ход исследований
Работа выполнена в 2009— 2017 гг. в стационарном опыте по внесению удобрений (год закладки — 1936), в паровом звене зерносвекловичного севооборота (чёрный пар — озимая пшеница — сахарная свёкла — ячмень с подсевом клевера) в ФГБНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт сахарной свёклы и сахара имени А.Л. Мазлумова».
В 2017 г. в опыте завершилась 9-я ротация севооборота. Почва стационарного опыта — чернозём выщелоченный тяжелосуглинистый. Для решения поставленных задач изучалась почва семи вариантов стационарного опыта. Климат района исследований умеренно-континентальный с неустойчивым увлажнением.
В результате исследований установлено, что урожайность корнеплодов в вариантах с удобрениями составила 35,9—40,6 т/га (табл. 1), в контроле — 26,3 т/га, повышение составило 9,6—14,3 т/га (36,5—54,4 %), более всего — при внесении ^35Р135К135 + 25 т/га навоза, ^20Р120К120 + 50 т/га навоза и ^90Р190К190, низкая урожайность (35,7—37,0 т/га) отмечалась при применении ^5Р45К45 + 25 т/га навоза и ^0Р90К90 + 25 т/га навоза. Эта же закономерность отмечалась и для урожайности ботвы, повышение в удобренных вариантах составило 4,2—11,8 т/га (34,7— 97,5 %), а в целом уровень урожайности ботвы в вариантах с удобрениями составил 16,0—23,9 т/га (в контроле — 12,1 т/га).
Соотношение массы ботвы к массе корнеплодов в контроле составил 0,46; на удобренных вариантах он варьировал от 0,41 до 0,59. С повышением доз удобрений наблюдалось увеличение исследуемого показателя. Это является отрицатель-
Таблица 1. Урожайность основной и побочной продукции сахарной свёклы в опыте с удобрениями
(2009-2017гг.)
Варианты Урожайность, т/га Соотношение «ботва: корнеплоды»
корнеплодов ботвы
Без удобрений 26,3 12,1 0,46
^5Р45К45 + 25 т/га навоза 35,9 16,3 0,45
^0Р90К90 + 25 т/га навоза 37,0 18,0 0,49
^35Р135К135 + 25 т/га навоза 40,3 23,9 0,59
^5Р45К45 + 50 т/га навоза 39,4 16,0 0,41
К120Р120К120 + 50 т/га навоза 40,6 21,7 0,53
N Р К 190 190 190 40,0 21,3 0,53
НСР05 2,12 1,26 —
ным фактом, так как невыгодно агротехнически и способствует непроизводительному расходу NPK. Наибольшее соотношение массы ботвы к массе корнеплодов отмечено при внесении ^35Р135К135 + +25 т/га навоза, ^20Р120К120 + 50 т/га навоза и ^90Р190К190 (0,59; 0,53; 0,53 соответственно), наименьшее — при ^5Р45К45 + 50 т/га навоза (0,41).
Уровень сахаристости в вариантах с удобрениями составил 15,5— 16,8 %, в контроле — 16,9 % (табл. 2). При действии систем ^90Р190К190, ^35Р135К135 + 25 т/га навоза и, несколько меньше, ^0Р90К90 + 25 т/га навоза отмечалось снижение са-
харистости относительно варианта без удобрений на 0,9— 1,4 %. Наиболее низким оно было при
N190P190K190, разниЦа
между вариантами с высокой и низкой сахаристостью составила 0,6—1,3 %. Системы ^5Р45К45 + + 50 т/га навоза и ^Р45^5 + 25 т/га навоза обеспечивали величину показателя на уровне варианта без удобрений,
а ^20Р120К120 + 50 т/га навоза, способствовала снижению на 0,5 %.
Биологический сбор сахара в вариантах с удобрениями был максимальным при внесении ^5Р45К45 + 50 т/га навоза и ^20Р120К120 + 50 т/га навоза (6,62—6,67 т/га) (см. табл. 2), минимальным — ^5Р45К45 + 25 т/га навоза и ^0Р90К90 + 25 т/га навоза (5,92—6,03 т/га). Разница между вариантами с высоким и низким сбором сахара составила 9,78— 12,7 % (0,59-0,75 т/га). Применяемые дозы удобрений повышали данный показатель относительно неудобренного варианта на 1,48— 2,23 т/га (33,3—50,2 %). При действии системы ^35Р135К135 + 25 т/га
N Р К
190 190 190
навоза значительное снижение сахаристости корнеплодов не способствовало получению высокого сбора сахара, при том что урожайность в этом варианте была высокой (40,3 т/га).
Применение удобрений снижало содержание сухого вещества на единицу массы как в ботве, так и в корнеплодах на 0,6—1,2 абс. % и 0,6—2,1 абс. % соответственно (табл. 3). Более всего сухое вещество ботвы снижалось при
^^ 190Р190^^190, ^0Р90К90 + 25 т/га навоза и ^35Р135К135 + 25 т/га навоза,
корнеплодов — при ^20Р120К120 +
+ 50 т/га навоза
и ^35Р135К135 + 25 т/га навоза.
Сбор сухого вещества с 1 га сильно зависел от урожайности, но вследствие разницы в содержании сухого вещества данный показатель в ботве, выращенной в вариантах с удобрениями, был на 35,5—87,6 % выше, чем в контроле, а в корнеплодах — на 36,5—50,3 %. Максимальный сбор сухого вещества ботвы обеспечивался применением ^35Р135К135 + + 25 т/га навоза, ^20Р120К120 + + 50 т/га навоза и ^90Р190К190 (4,49— 4,92т/га); корнеплодов —^5Р45К45+ + 50 т/га навоза и ^20Р120К120 + + 50 т/га навоза (8,67 и 8,73 т/га).
Большой интерес в агрохимических исследованиях представляет
Таблица 2. Сахаристость корнеплодов и биологический сбор сахара в опыте с удобрениями (2009-2017гг.)
Таблица 3. Сухое вещество сахарной свёклы в опыте с удобрениями
Варианты Сахаристость, % Сбор сахара, т/га
Без удобрений 16,9 4,44
^5Р45К45 + 25 т/га навоза 16,8 6,03
^0Р90К90 + 25 т/га навоза 16,0 5,92
^35Р135К135 + 25 т/га навоза 15,7 6,33
^5Р45К45 + 50 т/га навоза 16,8 6,62
^20Р120К120 + 50 т/га навоза 16,4 6,67
N Р К 190 190 190 15,5 6,18
НСР05 0,25 0,39
Варианты Содержание сухого вещества, % Сбор сухого вещества, т/га % в общей массе сухого вещества урожая
Ботва Корнеплоды Ботва Корнеплоды Ботва Корнеплоды
Без удобрений 21,7 22,1 2,62 5,81 31,1 68,9
^5Р45К45 + 25 т/га навоза 21,8 22,1 3,55 7,93 30,9 69,1
^^^К^ + 25 т/га навоза 20,5 22,4 3,69 8,29 30,8 69,2
^35Р135К135 + 25 т/га навоза 20,6 20,8 4,92 8,38 37,0 63,0
^5Р45К45 + 50 т/га навоза 21,8 22,0 3,49 8,67 28,7 71,3
^20Р120К120 + 50 т/га навоза 22,0 21,5 4,77 8,73 35,3 64,7
N Р К 190 190 190 21,1 20,0 4,49 8,00 35,9 64,1
НСР05 0,22 0,28 0,26 0,51 — —
процент сухого вещества основной и побочной продукции в общем урожае сухого вещества культуры. Так, можно отметить, что с увеличением доз удобрений процент сухого вещества побочной продукции возрастал, что является отрицательной тенденцией, поскольку свидетельствует о непроизводительном расходе элементов питания на продукцию, фактически не используемую в свеклосахарном производстве. Небольшое снижение процента ботвы относительно контроля отмечалось только при действии дозы ^5Р45К45 + + 50 т/га навоза (на 2,4 %), а относительно насыщенных удобрениями вариантов повышение составило 4,2—5,9 абс. %. Процент сухого вещества корнеплодов в биомассе сухого вещества был максимален в варианте ^5Р45К45 + 50 т/га навоза (71,3 %), минимален — при ^35Р135К135 + 25 т/га навоза (63,0 %).
С увеличением доз удобрения дополнительный доход с 1 га возрастал с 17,28 до 25,70 тыс. р. (табл. 4), наиболее высоким он был при ^20Р120К120 + 50 т/га навоза и ^35Р135К135 + 25 т/га навоза (25,20 и 25,70 тыс. р/га), низким — при ^5Р45К45 + 25 т/га навоза и ^0Р90К90 + 25 т/га навоза (8,696 и 14,52 тыс. р/га); разница между вариантами составила 11,5— 48,7 %. Чистый доход варьировал
от 0,08 до 17,02 тыс. р/га, наиболее высоким он был при ^5Р45К45 + + 25 т/га навоза (17,02 тыс. р/га) и, несколько ниже, ^5Р45К45 + + 50 т/га навоза (12,03 тыс. р/га), а минеральная система ^90Р190К190 практически не обеспечивала чистого дохода с 1 га (0,08 тыс. р/га). Рентабельность дополнительных затрат была наиболее высокой в вариантах ^5Р45К45 + 50 т/га навоза и ^5Р45К45 + 25 т/га навоза (204 и 199 %), а минеральная система по этому показателю была наименее эффективной (РДЗ = 100 %).
Выводы
Лучшая урожайность корнеплодов обеспечивалась применением систем ^35Р135К135 + 25 т/га навоза, ^20Р120К120 + 50 т/га навоза и ^90Р190К190; увеличение относительно контроля — до 54,4 %.
Вследствие повышенной относительно контроля сахаристости корнеплодов (16,4—16,8 %) максимальный биологический сбор сахара был отмечен при действии систем с 50 т/га навоза в пару: ^20Р120К120 + 50 т/га навоза и ^5Р45К45 + 50 т/га навоза.
Лучшее соотношение «ботва : корнеплоды» было получено в варианте ^5Р45К45 + 50 т/га навоза (0,41).
Оптимальная сахаристость корнеплодов (16,7—16,8 %) обе-
Таблица 4. Экономическая эффективность применения
удобрений под сахарную свёклу
Вариант Прибавка урожайности, т/га Дополнительный доход, тыс. р/га Затраты, тыс. р/га Чистый доход, тыс. р/га РДЗ*, %
^5Р45К45 + 25 т/га навоза 9,6 17,28 8,696 17,02 199
^0Р90К90 + 25 т/га навоза 10,7 19,26 14,52 4,74 133
^35Р135К135 + 25 т/га навоза 14,0 25,20 19,58 5,62 129
^5Р45К45 + 50 т/га навоза 13,1 23,60 11,57 12,03 204
К120Р120К120 + 50 т/га навоза 14,3 25,70 21,27 4,43 121
N Р К 190 190 190 13,7 24,66 24,58 0,08 100
*РДЗ - рентабельность дополнительных затрат
спечивалась применением систем ^5Р45К45 + 50 т/га навоза и ^5Р45К45 + 25 т/га навоза, несколько ниже (16,4 %) - ^20Р120К120 + + 50 т/га навоза.
Дозы ^5Р45К45 + 50 т/га навоза, ^20Р120К120 + 50 т/га навоза относительно других вариантов способствовали дополнительному получению 0,59-0,75 т/га сахара с 1 га посевов.
Затраты на применение удобрений в 9-й ротации лучше всего окупались в вариантах ^5Р45К45+ + 50 т/га навоза и ^5Р45К45 + + 25 т/га навоза, где была отмечена наиболее высокая рентабельность дополнительных затрат (199 и 204 %) и чистый доход (12,03 и 17,02 тыс. р/га).
Предложение производству
Рекомендуется длительное применение минеральных удобрений под сахарную свёклу ^35Р135К135 совместно с 25 т/га навоза в пару, а также ^20Р120К120 совместно с 50 т/га навоза в пару, что обеспечивает высокую урожайность культуры и сбор сахара с 1 га; но для получения корнеплодов с лучшими показателями качества (сахаристостью, содержанием сухого вещества), соотношением основной и побочной продукции, а также высокой экономической эффективностью применения удобрений рекомендуется вносить ^5Р45К45 под сахарную свёклу + 50 т/га навоза в пару.
Список литературы
1. Вострухин, Н.П. Длительные стационарные полевые опыты — неотъемлемая составляющая фундаментально-прикладных исследований в земледелии / Н.П. Вострухин // Весщ Нацыянальнай акадэмп навук Беларусь Серыя аграрных на-вук. — 2014. — № 4. — С. 38—45.
2. Дроздова, В.В. Влияние минеральных удобрений на питательный режим почвы, урожайность и качество корнеплодов сахарной свёклы /
Щ МАКРОМЕР
им. B.C. Лебедева
НАУЧНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ
На сахарные заводы России организованы выезды мобильной микробиологической лаборатории с целью раннего обнаружения бактериологического инфицирования предприятий для оперативного устранения микробиологических проблем и их профилактики
ДО ПОСЛЕДНЕЙ КАПЛИ.
• Пеногасители ЛАПРОЛ • Антинакипины
• Антисептики: «Бетасепт», «Декстрасепт» • Кристаллообразователи •ПАВ: ЭСТЕР С, ЭСТЕРИН А
• Дозирующие устройства
Тел./факс: (4922) 32-31-06 E-mail: commers@macromer.ru www.macromer.ru
В.В. Дроздова, Н.Е. Редина // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета. - 2015. - № 111. - С. 1643-1657.
3. Калиничева, Е.Ю. Оценка ресурсного потенциала сахарной промышленности Орловщины в условиях реализации стратегии импор-тозамещения / Е.Ю. Калиничева, М.Н. Уварова // Вестник Орловского государственного аграрного университета. - 2016. - № 3 (60). - С. 10-18.
4. Лазарев, В.И. Отзывчивость сельскохозяйственных культур на отдельные виды минеральных удобрений и их сочетания в длительном стационарном опыте / В.И. Лазарев, Б.С. Ильин, Р.И. Лазарева, И.А. Золотарёва // Агрохимия. -2017. - № 2. - С. 28-33.
5. Нещадим, Н.Н. Длительное 32-летнее применение удобрений на плодородие чернозёма обыкновенного и продуктивность сахарной
свёклы / Н.Н. Нещадим, С.И. Бер-шатская, С.В. Гаркуша, А.А. Квашин, Ф.И. Дерека // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета. - 2016. -№ 117. - С. 1338-1353.
6. Пигорев, И.Я. Удобрения и биохимические свойства корнеплодов
сахарной свёклы / И.Я. Пигорев, А.А. Тарасов, О.В. Никитина // Аграрная наука - сельскому хозяйству. - АГАУ, 2017. - С. 238-239.
7. Шеуджен, А.Х. Агрохимические основы применения удобрений / А.Х. Шеуджен, Т.Н. Бондарева, С.В. Кизинек / Майкоп : Полиграф-Юг, 2013. - 569 с.
Аннотация. Длительное применение удобрений в севообороте с сахарной свёклой способствовало повышению урожайности корнеплодов на 36,5-54,4 % относительно варианта без удобрений, сбора сахара - на 33,3-50,2 %, но снижало сахаристость и увеличивало долю побочной продукции в общей массе урожая. Наибольший сбор сухого вещества корнеплодов был отмечен при действии системы N45P45K45 + 50 т/га навоза. Это свидетельствует, что данная система способствовала формированию в большей степени основной, а не побочной продукции культуры.
Ключевые слова: сахарная свёкла, удобрения, корнеплоды, ботва, сахаристость, сухое вещество, экономическая эффективность.
Summary. Long-term application of fertilizers in a crop rotation with sugar beet promoted improvement of beet root yield by 36.5-54.4 % and sugar yield by 33.3-50.2 %, but reduced sugar content and increased percentage of by-products in a total harvest mass, as compared to the variant without fertilizers. The highest dry matter yield in beet roots was registered under influence of the system N45P45K45 + 50 t/ha of manure that was the evidence of this system more promoted formation of main- than by-products of the crop.
Keywords: sugar beet, fertilizers, beet roots beet tops, sugar content, dry matter, economic efficiency.
