CC BY
46УДК 633.63:632:631.8
ШшИ
www. nt-prom . ru
Продуктивность и технологическое качество сахарной свёклы в стационарном опыте по внесению удобрений
О.А. МИНАКОВА, д-р с/х. наук(e-mai: [email protected]) Л.Н. ПУТИЛИНА, канд. с/х. наук (e-mail: [email protected])
Л.В. АЛЕКСАНДРОВА, научн. сотрудник (e-mail: [email protected]) Н.А. ЛАЗУТИНА, научн. сотрудник
ФГБНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт сахарной свёклы и сахара имени А.Л. Мазлумова» (e-mail: [email protected])
Введение
Одним из определяющих факторов повышения продуктивности сельскохозяйственных культур являются минеральные удобрения, формирующие питательную среду растений и устраняющие дефицит элементов питания в почве [3]. Физиологические основы действия элементов минерального питания на рост, развитие растений, накопление и отток сахаров в корнеплоды раскрыты в работах Н.И. Орловского, И.Ф. Бузанова, В.Ф. Зубенко [1, 6, 7].
В зоне неустойчивого увлажнения лесостепи ЦЧР под сахарную свёклу наиболее эффективно внесение минеральных удобрений осенью под вспашку [4, 5]. Применение удобрений приводит к уменьшению сахаристости и ухудшению технологического качества корнеплодов, но при этом значительно повышается урожайность культуры [2, 8].
Цель исследований состояла в установлении влияния длительного применения минеральных удобрений совместно с навозом в чёрном пару на изменение продуктивности и технологического качества сахарной свёклы.
Задачи исследования
Выявить влияние длительного применения удобрений на урожайность корнеплодов и очищенный сбор сахара.
Определить технологическое качество корнеплодов, выращенных в удобренных и неудобренных вариантах.
Установить коэффициенты корреляции между дозами удобрений и технологическими показателями корнеплодов.
Описание хода исследований
Исследования проводили в IX ротации севооборота стационарного опыта по изучению действия удобрений (год закладки — 1936-й) в ФГБНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт сахарной свёклы и сахара имени А.Л. Мазлумова». Объектом исследований были корнеплоды гибрида сахарной свёклы Рамонская односемянная 117. Почва опытного участка — чёрнозем выщелоченный малогумусный среднемощ-ный тяжелосуглинистый.
Сахарная свёкла возделывалась в 9-польном зернопаропропаш-ном севообороте со следующим чередованием культур: чёрный пар — озимая пшеница — сахарная свёкла — ячмень с подсевом клевера — клевер 1-го года использования — озимая пшеница — сахарная свёкла — однолетние травы (овёс + горох) — овёс. Технология возделывания культур — рекомендованная для ЦЧР. Повтор-ность опыта трёхкратная, площадь опытной делянки 131,2 м2, учётной — 10,8 м2. Размещение
вариантов систематическое. В качестве основного минерального удобрения использовали азофоску N : Р : К=16 : 16 : 16, которую вносили под сахарную свёклу осенью перед основной обработкой почвы — глубокой вспашкой. Полуразложившийся навоз крупного рогатого скота (КРС) вносили в чёрном пару (предпредшествен-ник сахарной свёклы) в дозах 25 и 50 т/га.
Схема опыта включала следующие варианты:
1) ^Р0К0 (без удобрений);
2) ^5Р45К45 + 25 т/га навоза в пару (всего внесено с учётом навоза ^0Р60 6К75), так как элементы, поступающие с навозом, на второй год используются в количестве: азот — 25 %, фосфор — 25 %, калий — 20 %;
3) ^0Р90К90 + 25 т/га навоза в
пару (всего внесено с учётом навоза
4) ^35Р135К135 + 25 т/га навоза в
пару (всего внесено с учётом навоза
5) ^5Р45К45 + 50 т/га навоза в пару (всего внесено с учётом навоза ^5Р76 2К105);
6) ^90Р190К190.
Результаты исследований
и их обсуждение
Урожайность культур является одним из основных показателей, характеризующих уровень плодородия почвы, условия произрас-
36 САХАР № 12 . 2019
ЗА ТО, ЧТО НАША ЖИЗН Ь Н Е БЛЕКЛА,
МЫ ГОВОРИМ: СПАСИБО, СВЁКЛА!
V . "
121248, Москва, Кутузовский проспект, дом 7/4, корпус 1, офис 171 +7 (495) 974-62-51 ¡пРоЭАorimond-despre2.ru \А/и/\АггЯоптог^^е5рге7.сот
#
FL0RIM0ND
DESPREZ
СОВРЕМЕННЫЙ ИНЖИНИРИНГ В ПРОИЗВОДСТВЕ САХАРА
тания, а также эффективность тех или иных приёмов агротехники [8]. По результатам исследований установлено, что урожайность корнеплодов сахарной свёклы в стационарном опыте варьировала от 31,3 до 40,3 т/га (рис. 1).
Применение удобрений обеспечивало прибавку урожайности 3,2— 9,0 т/га (10,2—28,7 %) относительно варианта без удобрений. Наибольшие прибавки отмечены в вариантах с внесением ^35Р135К135 + +25т/ганавоза(7,9т/га),М(5Р45К45+ + 50 т/га навоза (8,4 т/га) и ^90Р190К190 (9,0 т/га). Наименьшие прибавки урожайности обеспечили системы ^5Р45К45 + 25 т/га навоза и ^0Р90К90 + 25 т/га навоза (3,2 и 3,6 т/га соответственно).
Технологическое качество сырья обусловлено химическим составом корнеплодов, прежде всего максимальным содержанием в них сахара — сахаристостью (СХ), которая в наибольшей мере влияет на показатель выхода готового продукта, а также наличием в свёкле мелассообразующих несахаров (калий, натрий, а-аминный азот), препятствующих извлечению сахара из сырья и повышающих его потери в мелассе.
При определении технологических показателей по общепринятым методикам [9] установлено, что содержание сахара в корнеплодах колебалось в пределах 18,84— 19,40 %. В вариантах с Н,5Р45К45 + + 25—50 т/га навоза наблюдалось увеличение сахаристости относительно значения в неудобренном варианте (18,84 %) на 0,38-0,56 абс. %. При внесении высоких доз удобрений ^35Р135К135+25 т/га навоза и ^90Р190К190 — наоборот, отмечалось снижение сахаристости относительно варианта ^Р0К0 на 0,57 и 0,20 абс. % соответственно (табл. 1).
Внесение удобрений способствовало увеличению на 8,7— 35,4 % содержания калия в корнеплодах относительно неудобренного варианта (3,67 ммоль/100 г свёклы), значение данного показателя в удобренных вариантах варьировало от 3,99 до 4,97 ммоль/100 г свёклы. Наиболее вредоносным мелассоо-бразователем среди азотных соединений корнеплодов сахарной свёклы является а-аминный азот. Максимальное его количество отмечено в вариантах с ^90Р190К190 (7,57 ммоль/100 г
свёклы)
и ^^135Р135К135 + 25 т/га навоза (5,83 ммоль/100 г свёклы), что в 2,2—2,9 раза выше значения в варианте без удобрений (2,61 ммоль/100 г свёклы). Массовая доля углекислой золы в удобренных вариантах повышалась относительно ^Р0К0 на 1,3—19,7 % и варьировала от 0,541 (^5Р45К45 + 50 т/га навоза) до 0,6359 % ^135Р135К135 + 25 т/га навоза).
Чистота очищенного сока является ценным показателем, так как она весьма близка к чистоте сока II сатурации на заводе. Здесь безвредные несахара уже удалены и чистоту понижают лишь действительно вредные соединения (минеральные, органические, азотистые и безазотистые). В исследуемых вариантах данный параметр был на уровне 89,58—92,74 %, внесение удобрений обеспечило снижение данного показателя на 0,27—3,16 абс. % относительно неудобренного варианта (92,74 %) (рис. 2).
На фоне высоких доз удобрений ^35Р135К135 + 25 т/га навоза и ^90Р190К190 было установлено увеличение потерь сахара в мелассе на 0,15—0,68 абс. %, снижение прогнозируемого выхода сахара на
3 4 Вариант
Рис. 1. Влияние уровня удобренности на биологическую урожайность сахарной свёклы: 1 — (контроль);
2 — ^Р45Х45 + 25 т/га навоза; 3 — N^^90 + 25 т/га навоза; 4 — N^^^¥135 + 25 т/га навоза; 5 - ^РКз + 5° т/га навоза; 6 - Щ9дР190Кт
Таблица 1. Технологические показатели корнеплодов сахарной свёклы в стационарном опыте (среднее
за 2013-2017гг.)
Вариант СХ, % Содержание, ммоль/100 г свёклы Массовая доля углекислой золы, %
калия натрия а-амин- ного азота
N№0 (без удобрений) 18,84 3,67 1,34 2,61 0,534
^45^5 + 25 т/га навоза 19,22 4,62 1,22 4,16 0,552
N Р К + 90 90 90 25 т/га навоза 18,89 3,99 1,54 3,77 0,546
N Р К + -"-435* 135 135 25 т/га навоза 18,27 4,13 1,56 5,83 0,639
^Р«^ + 50 т/га навоза 19,40 4,97 1,30 4,19 0,541
N Р К 190 190 190 18,64 4,15 1,39 7,57 0,615
№ 12 • 2019 САХАР
37
т
FLGRIMOND ЗАТО, ЧТО НАША ЖИЗНЬ НЕ БЛЁКЛА, DESPREZ МЫ ГОВОРИМ: СПАСИБО, СВЁКЛА!
121248, Москва, Кутузовский проспект, дом 7/4, корпус 1, офис 171 +7 {495} 974-62-51 infoa>florimond-desprez,ru www.florimond-desprez,com
^ 94,00
92'74 QPJQ
§ 92,00
l
92,47
3 4
Вариант
Рис. 2. Чистота очищенного сока в зависимости от уровня удобренности
www.nt-prom.ru
80
| 78 77,28- -77,71
¡3 76 75,75
I 74 7342
lililí
Э %64 14,56 15,29 14,68 13,84 15,53 13,70
É É ■ É ■ É
79,55
80,10
15,29 14,68 13,84 15,53
Я' ' ' а»| „„ 12,00
16,00
ж
15,50 xS &
15,00 У
о
14,50 о 14,00
13,50 §
§
13,00 §
Вариант
Рис. 4. Прогнозируемый выход сахара и коэффициент его извлечения из свёклы в зависимости от уровня удобренности
0,72—0,86 абс. % и коэффициента его извлечения — на 1,53—3,86 абс. % относительно значений данных показателей в неудобренн-ном варианте 3,28, 14,56 и 77,28 % соответственно. Лучшие показатели технологического качества имели корнеплоды, выращенные в вариантах с ^5Р45К45 + 25—50 т/га навоза и ^0Р90К90 + 25 т/га навоза (рис. 3, 4).
Основным интегральным показателем, характеризующим эффективность свеклосахарного производства, является прогнозируемый очищенный сбор сахара с 1 га, который напрямую зависит от урожайности корнеплодов и вы-
хода сахара. Имеющиеся данные позволяют судить о том, что экспериментальные варианты превзошли контроль без обработки на 0,56-1,60 т/га (или 12,3-35,1 %) (рис. 5). Наибольшие значения исследуемого показателя получены в вариантах с применением ^35Р135К135 + 25 т/га навоза,
N190P190K190, ВД5К45 + 50 т/га навоза — соответственно 5,42, 5,52 и 6,16 т/га.
При сопоставлении коэффициентов корреляции между дозами удобрений и технологическими показателями выявлено, что в наибольшей степени отмечалась зависимость по содержанию
а-аминного азота, потерям сахара в мелассе, чистоты очищенного клеточного сока (табл. 2). При этом установлено значительное влияние на них как доз азота, так и доз фосфора и калия.
Такие показатели, как чистота очищенного клеточного сока и прогнозируемый выход сахара, имели отрицательную корреляцию с дозами удобрений, дозы Р205 способствовали максимальному снижению упомянутых показателей, К20 — в наименьшей степени.
Выводы
Длительное применение минеральных удобрений в основное
3,96
Ж 4,00
3 4
Вариант
3 4
Вариант
Рис. 3. Потери сахара в мелассе в зависимости от уровня удобренности
Рис. 5. Влияние уровня удобренности на очищенный сбор сахара с 1 га
38 САХАР № 12 . 2019
ЗАТО, НТО НАША ЖИЗНЬ НЕ БЛЁКЛА, {ШЖк FLORIMOND
МЫ ГОВОРИМ: СПАСИБО, СВЁКЛА! ^ЯЯг DESPREZ
121248, Москва, Кутузовский проспект, дом 7/4, корпус 1, офис 171 +7 (495) 974-62-51 jnFoS)Fl orí топd-despre2.ru www,florirnond-despre2.com
СОВРЕМЕННЫЙ ИНЖИНИРИНГ В ПРОИЗВОДСТВЕ САХАРА
внесение на фоне навоза КРС, внесённого в пару, способствовало повышению урожайности сахарной свёклы на 3,2—9,0 т/га (10,2—28,7 %) в сравнении с неудобренным вариантом.
При внесении большинства изученных доз удобрений выявлено увеличение содержания в корнеплодах калия, натрия, а-аминного азота и углекислой золы.
Технологическое качество корнеплодов сахарной свёклы снижалось при повышении доз удобрений, в наибольшей степени при
внесении ^90^90^90 и ^35Р135К135 +
+ 25 т/га навоза.
Длительное применение ^5Р45К45 на фоне 25 и 50 т/га навоза в пару способствовало увеличению сахаристости корнеплодов на 0,38— 0,56 абс. %.
Анализируемая система удобрений ^5Р45К45 + 50 т/га навоза обеспечила повышение прогнозируемого выхода сахара относительно контрольного варианта на 0,97 абс. % и очищенного сбора сахара с 1 га — на 1,60 т/га (или 35,1 %).
Уровень удобренности в средней и сильной степени оказывал влияние на основные технологические показатели сахарной свёклы, кро-
ме содержания калия в корнеплодах.
Предложение производству
Для получения наибольшей продуктивности сахарной свёклы с хорошими расчётными технологическими показателями переработки, а следовательно, очищенного сбора сахара с 1 га рекомендуется длительно вносить в севообороте N45P45K45 под культуру на фоне 50 т/га навоза в пару (предпредшественник сахарной свёклы). Высокий уровень урожайности также достигается применением N135P135K135 + 25 т/га навоза в пару, но здесь отмечаются несколько худшие качества корнеплодов и продуктов их переработки.
Список литературы
1. Бузанов, И.Ф. Способы повышения сахаристости сахарной свёклы / И.Ф. Бузанов // Сахарная промышленность. — 1952. — № 6. — С. 39-43.
2. Горбунов, Н.Н. Продуктивность, качество и сохранность корнеплодов сахарной свёклы в зависимости от предпредшествен-ников и основного минерального питания / Н.Н. Горбунов / Авто-
реф. дис. ... канд. с/х. наук. — Воронеж, 2004. — 24 с.
3. Гуреев, И.И. Производство сахарной свёклы без затрат ручного труда / И.И. Гуреев, А.В. Агиба-лов. — Курск, 2000. — 124 с.
4. Заришняк, А.С. Оптимизация питания сахарной свёклы в звеньях севооборота / А.С. Заришняк,
B.В. Иванина, Т.В. Колибабчук // Сахарная свёкла. — 2013. — № 3. —
C. 14—16.
5. Кураков, В.И. Стационарному опыту — 67 лет / В.И. Кураков // Сахарная свёкла. — 2002. — № 11.
— С. 25.
6. Орловский, Н.И. Биология и селекция сахарной свёклы. — М. : Колос, 1968. — 481 с.
7. Сахарная свёкла. Основы агротехники / Под ред. В.Ф. Зубенко // Киев : Урожай, 1979. — 416 с.
8. Уваров, Г.И. Приёмы повышения урожайности и качества корнеплодов в Белгородской области / Г.И. Уваров, Н.В. Журавлёва, К.Н. Журавлёв, В.Д. Соловиченко // Сахарная свёкла. — 2007. — № 2.
— С. 22—23.
9. Чернявская, Л.И. Технохими-ческий контроль сахара-песка и сахара рафинада: Учебник для техникумов / Л.И. Чернявская, А.П. Пустоход, Н.С. Иволга. — М. : Колос, 1995. — 384 с.
Таблица 2. Коэффициенты корреляции между дозами удобрений и технологическими показателями корнеплодов сахарной свёклы
Показатель N PA K2O
Сахаристость -0,452 -0,460 -0,423
Калий -0,006 -0,022 0,048
Натрий 0,511 0,512 0,505
а-аминный азот 0,857 0,861 0,837
Углекислая зола 0,840 0,843 0,823
Чистота очищенного клеточного сока -0,912 -0,920 -0,879
Потери сахара в мелассе 0,906 0,914 0,870
Прогнозируемый выход сахара -0,713 -0,732 -0,643
Аннотация. Представлены результаты исследований продуктивности и технологических качеств корнеплодов сахарной свёклы в зависимости от удобрений, применяемых в основное внесение. Установлено, что исследуемый агроприём способствовал снижению технологических показателей корнеплодов, но повышал урожайность относительно неудобренного варианта на 3,2-9,0 т/га и очищенный сбор сахара с 1 га на 0,56-1,60 т/га. Ключевые слова: сахарная свёкла, минеральные удобрения, навоз, продуктивность, урожайность, сбор сахара, технологическое качество.
Summary. The results of studying sugar beet root productivity and technological quality depending on fertilizers used for basic application are presented. It has been determined that the agricultural method under investigation promotes reduction of beet root technological indices, but increases yield by 3.2-9.0 ton/hectare and white sugar yield by 0.56-1.60 ton/hectare as compared to the unfertilized variant.
Keywords: sugar beet, mineral fertilizers, manure, productivity, yield, sugar yield, technological quality.
№ 12 • 2019 САХАР
39
m
FLGRIM0ND ЗАТО, ЧТО НАША ЖИЗНЬ НЕ БЛЁКЛА, DESPREZ МЫ ГОВОРИМ: СПАСИБО, СВЁКЛА!
121248, Москва, Кутузовский проспект, дом 7/4, корпус 1, офис 171 +7 {495} 974-62-51 infoa>florimond-desprez,ru www.florimond-desprez,com
