CC BY
37УДК 633.63 : 631.582 : 631.8 : 664.12
Сахаристость корнеплодов сахарной свёклы в паровом и травяном звеньях севооборота при длительном применении удобрений
(1936-2017 гг.)
O.A. МИНАКОВА, д-р с/х. наук, зав. лабораторией агрохимии и агротехники возделывания культур в севообороте (e-mail: [email protected])
Л.В. АЛЕКСАНДРОВА, научн. сотр. (e-mail: [email protected]) Т.Н. ПОДВИГИНА, мл. научн. сотр. (e-mail: [email protected])
В.М. ВИЛКОВ, научн. сотр. лаборатории интегрированных методов защиты растений (e-mail: [email protected]) ФГБНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт сахарной свёклы и сахара им. А.Л. Мазлумова»
Введение
Сахаристость корнеплодов сахарной свёклы — это содержание сахарозы в свёкле и свекловичной стружке, выраженное в процентах к их массе [1]. Современные требования к сахаристости культуры, возделываемой в ЦФО, предполагают наличие в ней сахара не менее 16 % [2]. Снижение сахаристости корнеплодов, выращенных с использованием удобрений, является серьёзной проблемой свекловодства. В случае внесения комплексных и азотных удобрений в высоких дозах показатель снижается вследствие увеличения содержания небелкового азота [4, 7]. Агропри-ёмами, содействующими стабилизации сахаристости, являются применение минеральных удобрений в умеренных дозах в сочетании с навозом, калийных удобрений в повышенных дозах, оптимальное фосфорное питание культуры, а также подкормка микроудобрениями [3, 6]. На сахаристость сахарной свёклы влияет также звено севооборота, в котором она выращена [8].
Цель исследований: установить динамику сахаристости корнеплодов сахарной свёклы, выращенных в паровом и травяном звеньях зер-носвекловичного севооборота при различной длительности применения удобрений в стационарном опыте.
Задачи исследований
Установить влияние применения удобрений на величину сахаристости корнеплодов сахарной свёклы в разных звеньях севооборота по ротациям.
Определить колебания сахаристости во времени при внесении разных доз удобрений.
Установить влияние звена севооборота на сахаристость корнеплодов при различных сроках внесения удобрений.
Выявить оптимальную дозу удобрений для получения корнеплодов с наиболее высокой сахаристостью в разных звеньях.
Исследования проводились в стационарном опыте по применению удобрений в зерносве-кловичном севообороте (год закладки — 1936-й). Опыт находится в подзоне неустойчивого увлажнения лесостепи ЦЧР. Минеральные удобрения вносились под сахарную свёклу, навоз — в чёрном пару (предпредшественник сахарной свёклы). Были систематизированы данные по сахаристости корнеплодов (анализ методом холодной водной дигестии), выращенных в звене с чёрным паром в 1936—1972 гг., что соответствовало I—V ротациям севооборота, и в 2000—2017 гг. (что соответствовало VIII и IX ротациям), а в звене с клевером в 1955—1972 гг. (III—V
ротации) и 2000-2017 гг. (VIII и IX ротации).
Результаты и их обсуждение
Результатами исследований установлено, что уровень сахаристости корнеплодов в звене с паром составил в I ротации 17,7-18,9 %; II - 18,2-19,0; III - 17,6-18,0; IV - 19,3-20,4; V - 18,7-19,1;
VIII - 16,5-17,5; IX - 16,4-17,0 % (табл. 1). Разница между вариантами с удобрениями и контролем по сахаристости корнеплодов сахарной свёклы, выращенной в звене с чёрным паром, в I ротации составила 0,5-0,7 %, удобрения в дозах Ч5Р45К45 + 25 т/га навоза, ^0Р90К90 + 25 т/га навоза, ^35Р135К135 + 25 т/га навоза снижали показатель на 0,5-0,7 %, ^5Р45К45 + 50 т/га навоза - повышали на 0,5 %; во II ротации удобрения снижали на 0,1-0,5 %; в III ротации разница между вариантами была несущественной, а при ^5Р45К45 + 50 т/га навоза отмечено повышение на 0,4 %; в IV - повышение на 0,40,6 %; в V - изменения отмечено не было (разница между вариантами 0,1 %), при ^5Р45К45 + 25 т/га навоза - повышение на 0,7 %; в VIII ротации - снижение на 0,3-1,1 %;
IX - снижение на 0,1-1,2 %. Снижение сахаристости корнеплодов при увеличении длительности применения удобрений объясняется
повышением содержания подвижных и менее доступных форм азота в почве [5] и соответственно усилением поступления этого элемента, являющегося антагонистом сахарозы, в растения.
Система N135P135K135 + 25 т/га навоза, применяемая в звене с чёрным паром, в наибольшей степени снижала сахаристость как в I и II, так и в VIII и IX ротациях, но в начале применения удобрений снижение было меньше — 0,5—0,7 % относительно контроля, в VIII и IX ротации — более значительно: 1,1-1,2 %. Доза N45P45K45 + 50 т/га навоза обеспечивала наиболее высокие показатели сахаристости в I, IV, V ротациях - относительно неудобренного варианта на 0,50,7 %; в VIII и IX ротациях эта доза компенсировала снижение сахаристости на 0,1-0,3 % относительно других вариантов удобрения.
Системы N45P45K45 + 50 т/га навоза и N45P45K45 + 25 т/га навоза обеспечивали наименьшие колебания показателя по ротациям (7,1422,0 и 2,38-20,8 % соответственно), N135P135K135 + 25 т/ганавоза и N90P90K90 + 25 т/га навоза - более высокие (3,75-26,2 и 4,46-25,5 % соответственно). Минимальные колебания сахаристости были отмечены в контроле: 3,55-16,6 %.
Уровень сахаристости корнеплодов в звене с травами составил в III ротации 18,1-18,6 %; IV - 19,320,4; V - 18,7-19,1; VIII - 16,517,5; IX - 16,4-17,0 % (табл. 2). Разница между звеном с чёрным паром отмечалась в III-V ротаци-
ях, причём в III ротации в звене с клевером показатель был выше, в VIII и IX ротациях показатели были равны. Разница между вариантами с удобрениями и контролем по сахаристости корнеплодов сахарной свёклы, выращенной в звене с многолетними травами, в III ротации составила 0,2-0,5 %; в IV - повышение на 0,7-1,1; V -снижение на 0,4-1,2; VIII - снижение на 0,2-1,0; IX - снижение на 0,4-1,1 %; при N45P45K45 + 50 т/га навоза - неизменна.
Максимальные показатели сахаристости в звене с клевером в III и VIII ротациях были при N45P45K45 + + 25 т/га навоза, IV - N135P135K135 + + 25 т/га навоза, V - N90P90K90 + + 25 т/га навоза, IX - N45P45K45 + + 50 т/га навоза; минимальные -в III, ГУротациях: N45P45K45+50 т/га навоза, N90P90K90 + 25 т/га навоза, V- N45P45K45 + 50 т/га навоза и N135P135K135 + 25 т/га навоза, VIII - IX — N135P135K135 + 25 т/га навоза. С течением времени варианты с наименьшей сахаристостью увеличивали разрыв между ними и контролем, с 0,5 % в III ротации до 1,1 % в IX ротации, в вариантах с наибольшей сахаристостью было отмечено сокращение разрыва - с 0,2-1,1 до 0-0,2 % соответственно.
Изменение сахаристости корнеплодов вследствие применения удобрений в обоих звеньях были примерно одинаковы, кроме IV ротации, где при внесении удобрений отмечалось даже некоторое увеличение показателя.
Применение N45P45K45 + 50 т/га навоза и N45P45K45 + 25 т/га навоза в звене с клевером обеспечивали наименьшие колебания показателя во времени (5,29-18,2 и 6,02-20,5 % соответственно), N135P135K135 + + 25 т/га навоза и N90P90K90 + 25 т/га навоза - более высокие: 2,44-22,6 и 3,77-28,3 %, но наиболее низкими они были в контроле: 2,94-13,5 %. В звене с травами колебания показатели были ниже, чем в звене с паром, кроме варианта N135P135K135 + 25 т/га навоза.
Сравнение абсолютных величин сахаристости в разных звеньях в III-IX ротациях выявило, что более высокая сахаристость в звене с паром отмечалась при внесении N45P45K45 + 25 т/га навоза, в контроле и N45P45K45 + 50 т/га навоза (на 0,4-0,(5, 0,2-0,3 и 0,2-0,4 % соответственно), а в звене с травами при N90P90K90 + 25 т/га навоза и N135P135K135 + 25 т/га навоза она была выше на 0,1-0,4 и 0,2-0,7 % соответственно.
Выводы
В первые 10-20 лет внесения удобрений более сахаристые корнеплоды были выращены в звене с паром (сахаристость на 0,5-0,6 % выше, чем в звене с клевером).
При более длительном внесении удобрений (30-40 лет) также рационально возделывать сахарную свёклу по предпредшественнику чёрный пар, что обеспечивает на 0,4-1,6 % более высокую сахаристость, чем в клеверном звене.
Таблица 1. Сахаристость сахарной свёклы, выращенной в звене с паром, %
Варианты Ротации
I II III IV V VIII IX
Без удобрений 18,4 19,0 17,6 19,7 19,7 17,5 16,9
^5Р45К45 + 25 т/га навоза 17,9 18,9 17,6 20,3 19,8 17,2 16,8
^0Рд0К,0 + 25 т/га навоза 18,0 18,6 17,7 20,2 19,6 16,6 16,0
^35Р135К135 + 25 т/га навоза 17,7 18,2 17,7 19,7 19,6 16,4 15,7
^5Р45К45 + 50 т/га навоза 18,9 18,5 18,0 20,5 20,4 16,8 16,8
Таблица 2. Сахаристость корнеплодов сахарной свёклы, выращенной в звене с клевером, %
Варианты Ротации
III IV V VIII IX
Без удобрений 18,6 19,3 19,1 17,5 17,0
^5Р45К45 + 25 т/га навоза 18,4 20,0 18,7 17,3 16,6
^0Р90К90 + 25 т/га навоза 18,1 20,1 19,1 16,8 16,4
^35Р135К135 + 25 т/га навоза 18,3 20,4 17,8 16,5 15,9
^5Р45К45 + 50 т/га навоза 18,1 20,1 17,9 17,0 17,0
№ 6 • 2019 САХАР 55
Наиболее длительное применение удобрений (60—80 лет) обеспечивало более высокую сахаристость корнеплодов при внесении ^0Р90К90 + 25 т/га навоза, ^35Р135К135 + 25 т/га навоза (на 0,2—0,3 % больше) в клеверном звене по сравнению с паровым.
Доза ^5Р45К45 + 50 т/га навоза в звене с паром обеспечивала наибольшую сахаристость в начале и середине опыта, а в более поздний период — минимальное снижение показателя.
В звене с многолетними травами влияние удобрений на сахаристость было неоднозначным, только в VШ—IX ротациях доза ^35Р135К135 + 25 т/га навоза снижала показатель на 1,0—1,1 %.
Применение удобрений как в течение краткого (10—20 лет), так и длительного (60—80 лет) времени способствовало снижению сахаристости в обоих звеньях севооборота, при кратком — менее интенсивно (на 0,4—0,5 %), длительном — более интенсивно (до 1,2 %).
Внесение удобрений в звене с травами обеспечивало меньшее изменение сахаристости по годам, чем в звене с паром, кроме системы ^35Р135К135 + 25 т/га навоза, где изменение показателя были выше.
Применение ^5Р45К45 + 25 т/га навоза и ^5Р45К45 + 50 т/га навоза в среднем за III—IX ротации обеспечивало более высокую сахаристость в звене с паром, а ^0Р90К90 + 25 т/га навоза и ^35Р135К135 + 25 т/га навоза — в звене с травами.
Предложение производству
При длительном применении удобрений (60—80 лет) в севообороте «чёрный пар — озимые зерновые — сахарная свёкла — яровые зерновые» (или аналогичном звене длинноротационного севооборота) для получения корнеплодов с высокой сахаристостью сахарную свёклу рационально возделывать при внесении невысоких доз
минеральных удобрений N45P45K45 под сахарную свёклу совместно с 25—50 т/га навоза в пару, в севообороте «клевер — озимые — сахарная свёкла — травы однолетние» — при применении N45P45K45 под сахарную свёклу. При относительно недолгом применении удобрений (10—20 лет) в севообороте с паром рационально применять дозы N45P45K45 под сахарную свёклу совместно с 25—50 т/га навоза в пару или N90P90K90 под сахарную свёклу + 25 т/га навоза в пару, а в севообороте с клевером — N45P45K45 под сахарную свёклу.
Список литературы
1. ГОСТ 26884-2002. Продукты сахарной промышленности. Термины и определения. Межгосударственный стандарт. — М. : Стандартинформ, 2012. — 142 с.
2. ГОСТ 33884-2016. Свёкла сахарная. Технические условия. Межгосударственный стандарт. — М. : Стандартинформ, 2017. — 24 с.
3. Жердецкий, И.Н. Влияние некорневой подкормки микроудобрениями на продуктивность сахарной свёклы и содержание в ней макроэлементов/ И.Н. Жердецкий, А.С. Заришняк, А.В. Ступен-
ко // Агрохимия. - 2010. - № 10. -С. 20-27.
4. Марчук, И.У. Влияние длительного применения удобрений в зерново-свекловичном севообороте зоны лесостепи Украины на продуктивность свёклы сахарной / И.У. Марчук, Л.А. Ященко // Проблемы агрохимии и экологии. -2008. - № 4. - С. 20-23.
6. Минакова, О.А. Влияние длительного применения удобрений на подвижность азотных соединений и баланс азота / О.А. Минакова, Л.В. Александрова, Л.В. Там-бовцева // Сахарная свёкла. -№ 10. - 2010. - С. 7-9.
7. Смуров, С.И. Продуктивность отечественных и зарубежных гибридов на разных фонах питания / С.И. Смуров [и др.] // Сахарная свёкла. - 2008. - № 5. - С. 28-30.
8. Уваров, Г.И. Приёмы повышения урожайности и качества корнеплодов в Белгородской области / Г.И. Уваров [и др.] // Сахарная свёкла. - 2007. - № 2. - С. 22-23.
9. Шаповалов, Н.К. Исследование влияния различных факторов на продуктивность сахарной свёклы / Н.К. Шаповалов [и др.] // Агрохимический вестник. -2002. - № 5. - С. 37.
Аннотация. Применение удобрений и звено севооборота значительно влияли на сахаристость корнеплодов сахарной свёклы в стационарном опыте. При относительно недолгом внесении удобрений (10-20 лет) в паровом звене наиболее высокие показатели сахаристости (17,9-18,9 %) обеспечивала доза N45P45K45 под сахарную свёклу совместно с 25-50 т/га навоза в пару, а также N90P90K90 + 25 т/га навоза в пару, в звене с клевером (18,1-18,4 %) - N45P45K45 под сахарную свёклу. При сверхдлительном внесении удобрений (60-80 лет) в паровом звене доза N45P45K45 под сахарную свёклу совместно с 25-50 т/га навоза в пару обеспечивала сахаристость на уровне 16,8-17,2 %, в звене с клевером - доза N45P45K45 под сахарную свёклу способствовало получению корнеплодов с сахаристостью 16,6-17,3 %. Ключевые слова: сахарная свёкла, сахаристость, минеральные удобрения, навоз, пар, клевер, звено севооборота.
Summary. Application of fertilizers and a crop rotation link considerably influenced sugar content of sugar beet root crops in a long-term experiment. With rather short application of fertilizers (10-20 years) in a fallow crop rotation link, the dose of N45P45K45 for sugar beet together with 25-50 t/hectare of manure in fallow ensured the highest values of sugar content (17.9-18.9 %). And the dose of N90P90K90 + 25 t/hectare of manure in fallow had the same effect for sugar beet in a clover crop rotation link (18.1-18.4 %). With super-long application of fertilizers (60-80 years) in the fallow crop rotation link, the dose of N45P45K45 for sugar beet together with 25-50 t/hectare of manure in fallow provided sugar content at the level of 16.8-17.2 %; in the clover crop rotation link, the dose of N45P45K45 for sugar beet influenced similarly 16.6-17.3 %.
Keywords: sugar beet, sugar content, mineral fertilizers, manure, fallow, clover, crop rotation link.
