Система управления сахаристостью в корнеплодах сахарной свёклы Текст научной статьи по специальности «Сельское хозяйство, лесное хозяйство, рыбное хозяйство»

ТЕХНОЛОГИЯ ВЫСОКИХ УРОЖАЕВ

Сш^россахар - 20 лет на iuaia страны-!

Система управления сахаристостью в корнеплодах сахарной свёклы

С.Д. КАРАКОТОВ, д-р хим. наук, генеральный директор АО «Щёлково Агрохим»

Для того, чтобы обеспечить переработчика сахарной свёклы качественным и хорошим сырьём, необходимо прежде всего обеспечить условия для накопления сахаристости в самом корнеплоде.

На рисунке 1 показан многолетний процесс роста урожайности и сахаристости сахарной свёклы за период 1986—2015 гг. Как видно из рисунка, с 1986 и до 2015 г. рост урожайности практически симбатно кор-релируется с ростом сахаристости.

Если 30 лет назад средняя сахаристость сахарной свёклы составляла 15,7%, то в 2015 г. она достигла 18%, и потенциал роста на этом не исчерпан.

Сахар начинается с семян сахарной свёклы. Примерно до 2000 г. семена были практически на 100% российскими. После 2000 г. рост сахаристости в корнеплодах сахарной свёклы продолжился в первую очередь из-за появления на российском рынке новых гибридов европейской селекции. При этом российские селекционеры с 2000 до 2010 г. оставались практически незаметными. В 2010 г. появился завод Бетагран Рамонь, который, впервые для России, стал выпускать дражированные семена сахарной свёклы. Сейчас селекция семян сахарной свёклы в Российской Федерации является программным вопросом. В рамках этой программы, которую, по ожиданиям, возглавит Федеральное агентство научных организаций (ФАНО), будут объединены усилия всех организаций, так или иначе связанных с селекцией сахарной свёклы: Институт сахарной свёклы (Всероссийский НИИ сахарной свёклы и сахара имени А.Л. Мазлу-мова), селекционные станции, такие как Гулькевич-ская, Льговская и другие. Активное участие в селек-

ционных работах продолжит принимать АО «Щёлково Агрохим». При государственном подходе через 5 лет Россия может получить не менее 5 российских гибридов, не уступающих ни в чём гибридам европейской селекции.

Однако и сегодня отечественное производство уже занимает достаточный сегмент рынка. АО «Щёлково Агрохим», по строгим оценкам его генерального директора С.Д. Каракотова, занимает 11% рынка (рис. 2).

Завод Бетагран Рамонь, дочернее предприятие АО «Щёлково Агрохим», может выпускать более 400 тыс. посевных единиц в год при загрузке мощностей в течение полного года. Завод был запущен в 2011 году в Воронежской области и является самым современным заводом по производству дражиро-ванных семян сахарной свёклы. Его мощность позволяет обеспечить 37—40% потребности в семенах сахарной свёклы в Российской Федерации. Завод производит как семена иностранной селекции из вороха, выращиваемого в Италии, так и российские гибриды, которые уже конкурируют по показателям с иностранными.

Ассортимент семян гибридов сахарной свёклы:

а) европейской селекции (Lion Seeds):

Гранате, Земис, Зефир, Портланд, Симбол, Шаннон, Кариока, Митика, Мишель;

б) отечественной селекции:

РМС - 120, РМС - 121, Каскад-3, Рамоза, Финал.

Существует три вида подготовки семян: стандартная и два варианта интенсивной (табл. 1).

Варианты обработки семян подбираются в зависимости от распространения заболеваний и численности

ц/га

400

350

300

250

200

150

100.

+376 &18-

101 ЛГ ■

1(М^ ^16,8 16,6

15,7 1оУ

1986-1990 1991-1995 1996-2000 2005

2010 2015

%

18,5

18

17,5

17

16,5

16

15,5

15

Рис. 1. Урожайность и сахаристость сахарной свёклы за период с 1986—2015гг.: • — урожайность, ц/га; • — сахаристость, %

Производство в РФ

IИмпортные/s семена | I 80% Отечественный. 1 семена > 20% / ШР ^^Иностранные] компании ^ 89% I

АО «Щёлковом Агрохим» \ 11%

Рис. 2. Насыщенность российского рынка семенами сахарной свёклы иностранного и отечественного производства

ТЕХНОЛОГИЯ ВЫСОКИХ УРОЖАЕВ

Схиа^оссахар - ¿.и лет на олаш страны-! -

Таблица 1. Виды обработки семян сахарной свёклы на заводе «Бетагран Рамонь»

Обработка Схема защиты семян Условия применения обработки семян

Стандартная обработка 15 г/п.е. — тиаметоксам 20 г/п.е. — карбофуран 14,5 г/п.е. — гимексазол 6 г/п.е. — тирам При пороговой численности листогры-зущих насекомых-вредителей. Не защищает от почвообитающих вредителей. Продолжительность защитного действия 25—30 дней.

ИНТЕНСИВ 2 15 г/п.е. — тиаметоксам 6 г/п.е. — тефлутрин 14,5 г/п.е. — гимексазол 6 г/п.е. — тирам При наличии очагов почвообитающих вредителей и численности листогрызу-щих насекомых-вредителей выше экономического порога вредоносности. Продолжительность защитного действия 25—30 дней.

ИНТЕНСИВ 3 45 г/п.е. — тиаметоксам 6 г/п.е. — тефлутрин 14,5 г/п.е. — гимексазол 6 г/п.е. — тирам При возможности резкого скачка численности листогрызущих насекомых-вредителей ( долгоносики и др.) и наличии очагов почвообитающих вредителей. Продолжительность защитного действия 30—40 дней.

вредителем в регионе возделывания сахарной свеклы.

Обработка семян на основе разрешенных препаратов возможна в любой комбинации по предварительным заказам клиентов.

Гибриды семян сахарной свеклы, производимые ООО «Бетагран Рамонь», отличаются следующими характеристиками:

♦ высокий генетический потенциал, соответствующий лучшим мировым стандартам

♦ современная композиция защитно-стимулирующих препаратов

♦ качественная и многовариантная обработка семян по заказу клиента

♦ полная защита от болезней и вредителей в течение 30—40 дней

♦ хорошее растворение драже при минимальной влажности почвы (технология LION MULTICYCLE COATING SYSTEM(LMCS)).

Полевой сбор сахара с 1 га зависит от урожайности и сахаристости. Если бы средняя урожайность достигала 500 ц/га, а не 380 ц/га, как в 2015 г., то биологический урожай составил бы, по оценкам автора, около 9—10 т/га. Мешают добиваться таких результатов, в частности, стерня и растительные остатки (рис. 3), которые могут оставаться к сезону посева и не только препятствовать ровному севу, но и являться возбудителем болезней корнеплодов.

Второй помехой для повышения урожайности сахарной свеклы являются грибы и бактерии. Так, в 2013 г. в Белгородской области посевы были поражены поясковой и обыкновенной паршой, а также бурой гнилью, что существенно снизило урожай. В Белгородской области в 2013 г. причинами снижения сахаристости корнеплодов сахарной свеклы также

были грибы и бактерии, хвостовая гниль, некроз, сосудистый некроз и поражение фузариозом и некрозом одновременно.

В 2015 г. с точки зрения здоровья корнеплодов картина тоже была весьма серьёзной. Возбудители болезней «воруют» сахар, причём причинами поражения являются как грибные, так и бактериальные заболевания. Необходимо понимать, что для сохранения здорового урожая корнеплодов нужно бороться не только с грибными возбудителями, такими как церкоспороз, мучнистая роса, фузариоз, воздействуя при этом на листву фунгицидами, но и с бактериальными болезнями. Сосудистый бактериоз совместно с бурой гнилью, например, представляет весьма сложную задачу для сохранения урожая.

Существует 4 основных агротехнических приёма, позволяющих эффективно повлиять на сахаристость.

Восстановление плодородия почвы. Сама почва является возбудителем бактериозов и грибных болезней.

Управление фотосинтезом воздействием на саму культуру сахарной свёклы.

Защита от солнечной радиации. Чтобы сахара было больше, нужно защищать растение от солнечной радиации, солнечных ожогов, которые приводят к увяданию, потере тургора и остановке фотосинтеза. Пока этот способ применяет только АО «Щёлково Агрохим».

Борьба с болезнями корнеплодов.

Рассмотрим более подробно все четыре агроприёма.

восстановление

плодородия почвы

Единственный в своём роде препарат Биокомпо-зит-Коррект — уникальный продукт, созданный совместно российскими и белорусскими учёными ин-

ТЕХНОЛОГИЯ ВЫСОКИХ УРОЖАЕВ

Сш^россахар - 20 лет на $лаш страны-!

ститутов микробиологии и биологами АО «Щёлково Агрохим». Это — жидкий продукт, удобный для применения и состоящий из 5 штаммов живых бактерий и продуктов их метаболизма. Препарат является одновременно регулятором роста, биофунгицидом, фосфатмобилизатором, азотфиксатором и биодеструктором (рис. 4). Важнейшей особенностью препарата является азотфиксация, биодеструкция стерни предшественника и высвобождение связанного фосфора в почве.

С помощью препарата Биокомпозит-Коррект решаются следующие проблемы:

— накопление фитопатогенов на растительных остатках и в почве;

Рис. 4. Микробиологический препарат Биокомпозит-Коррект_

— подавление прорастания семян и развития корневой системы продуктов гниения соломы;

— распространение корневых гнилей и листо-сте-бельных заболеваний;

— снижение здоровья и плодородия почвы, в том числе потеря гумуса;

— потеря урожая.

Биокомпозит-Коррект действует в 4 основных направлениях.

1. Ускорение разложения пожнивных (соломенных) остатков предыдущей культуры.

2. Подавление патогенной грибной и бактериальной микрофлоры.

3. Ассимилирование атмосферного азота в аммонийной форме за счёт ассоциативной азотфиксации и стимулирования развития аборигенной микрофлоры — до 50 кг/га за сезон (150 кг в пересчете на аммиачную селитру).

4. Мобилизация связанного почвенного фосфора в легко усваиваемую растениями форму.

С помощью этого препарата за достаточно короткое время (примерно 20 суток) удаётся добиться интенсивности биодеструкции соломенных остатков (табл. 2) почти в два раза выше, чем грибными препаратами. К весне, как правило, этот процесс при появлении влаги интенсифицируется и завершается хорошим результатом. Препарат также повышает урожайность и сахаристость.

Результаты производственных испытаний в Орловской, Воронежской и Белгородской областях демонстрируют рост урожайности (на 10—12%) и сахаристости (на 1—10%) при применении Биокомпозит-Кор-ректа (табл. 3).

Таблица 2. Обработка стерни после уборки озимой пшеницы препаратом Биокомпозит-Коррект

Вариант Агроклиматические условия Начальный вес, г Вес после экспозиции, г Разница в весе,г Степень разложения, %

Trichoderma sp. 80 г/га + 5 кг/га аммиачная селитра За время проведения опыта стояла засушливая погода 20-25 оС, осадков не наблюдалось 1,87 1,83 0,04 2,12

Биокомпозит-коррект 2,0 л/га + 5 кг/га аммиачная селитра 1,9 1,82 0,08 4,20

Интенсивность разложения стерни учитывали методом «аппликаций» Е.Н. Мишустина, И.С. Вострова, А.Н. Петровой по разложению хлопчатобумажной ткани

Регион, место проведения Урожайность, ц/га Сахаристость, % Дополнительный сбор сахара, кг/га

Без применения препарата С применением препарата Прибавка Без применения препарата С применением препарата

Орловская обл., ПАО «Группа РАЗГУЛЯЙ» 271,0 304,0 + 33,0 15,4 15,65 / + 0,3 600

Воронежская обл., «ГК Продимекс», 560,0 618,0 + 58,0 18,0 18,2 / + 0,2 1 105

Белгородская обл., Белгородский НИИСХ 350,5 394,8 + 44,3 19,1 21,1 / + 2,0 1 487

Таблица 3. Результаты применения препарата Биокомпозит-Коррект при внесении в почву

перед посевом сахарной свёклы, 2015 г.

В абсолютных цифрах результатом применения препарата стал значительный (от 600 до 1 500 кг) дополнительный сбор сахара с 1 га.

управление

фотосинтезом

Биокомпозит-Коррект способен заставить листовой аппарат растений лучше «работать» с углекислым газом из атмосферы и больше его ассимилировать, влияя таким образом на фотосинтетическую реакцию. Сахар синтезируется из углекислоты и воды. Поэтому чем больше влаги, тем больше поглощается углекислоты, и, соответственно, больше сахара накапливается в корнеплоде свёклы. Специально с целью интенсификации процесса фотосинтеза в растениях АО «Щёлково Агрохим» разработало серию много-компонетных продуктов (рис. 5).

Эти продукты были созданы с учётом «правила бочки Либиха», которое говорит, что урожай и показатель качества определяется тем элементом, которого меньше всего в системе растений. Всего же важней-

ших химических элементов в растении сахарной свёклы 12.

Вторая серия разработанных АО «Щёлково Агрохим» препаратов — препараты органического бора, а третья — это специально созданные для сахарной свёклы аминокислотные препараты. Недостаток элементов питания снижает урожайность сахарной свёклы и, как результат, выход сахара с гектара. Симптомами недостатка элементов питания являются такие изменения формы корнеплодов, как дуплистость, недоразвитость, уродство (рис. 6). В большинстве регионов России в почве наблюдается отсутствие или недостаток бора. Если говорить о недостатках развития листового аппарата свёклы, то он более всего чувствителен к недостатку магния. На рис. 7 наглядно показана роль мезо- и микроэлементов в процессе развития организма сахарной свеклы.

Главным образом, влияние этих элементов сказывается на окислительно-восстановительных реакциях и синтезе хлорофилла, а ведь хлорофилл — это главный компонент, который поглощает свет, это —

Комплексные удобрения

«ИНТЕРМАГ ПРОФИ» свекла

Однокомпонентные микроудобрения

«УЛЬТРАМАГ БОР»

Удобрения биостимуляторы на основе аминокислот

«БИОСТИМ» марки: — Свекла —Универсал

«Правило бочки Либиха» — «Недостаток или избыток одного элемента ограничивает действие других элементов (даже если они находятся в оптимальном количестве)»

Рис. 5. Удобрения (агрохимикаты) АО «Щелково-Агрохим»

белковый обмен

• фотолиз воды

• передвижение сахаров

• микроэлемент азотного обмена

• репродуктивные функции

• формирование зерна

• углеводный обмен

• фотосинтез

• прочность стеблей

окислительные восстановительные еакции

• синтез хлорофилла

• образование хлорофилла

• восстановление молекулярного азота

• фиксация молекулярного азота бактериями

Рис. 7. Роль мезо- и микроэлементов в развитии растений сахарной свёклы_

Рис. 6. Симптомы недостатка элементов питания в корнеплодах сахарной свёклы

«кровь растения», без которого не происходит синтез сахаристых веществ.

Отдельного внимания заслуживает серия продуктов, содержащих аминокислоты.

К сожалению, эти препараты мало применяются при выращивании сахарной свёклы в России.

Аминокислоты — участники метаболизма питательных элементов и углекислого газа в растении и

ТЕХНОЛОГИЯ ВЫСОКИХ УРОЖАЕВ

Сш^россахар - 20 лет на $лаш страны-!

фактически выполняют роль транспортных агентов.

Если говорить о листовом аппарате сахарной свёклы, то в нём в первую очередь должен синтезироваться белок.

Аминокислоты - это элементы и составные части белков и ферментов, синтезирующихся в листовом аппарате, и важно, чтобы аминокислоты работали совместно с неорганическими микроэлементами.

В этой связи отдельного внимания заслуживает продукт, разработанный специально для сахарной свёклы — Интермаг Профи Свёкла, концентрированный препарат, содержащий мезоэлементы, магний, серу и бор.

Мезоэлементы крайне важны, поскольку они обеспечивают здоровье растений.

Недостаток бора способен снизить урожай на 30%. И наоборот, комбинированное применение аминокислотных и микроэлементных продуктов приводит к впечатляющим результатам.

Например, сочетание препаратов Интермаг Профи Свёкла (в дозировке 2 л/га), Ультрамаг Бор (1 л/га) и Биостим Свёкла (2 л/га) дало прибавку урожайности сахарной свёклы на 11% или 42 ц/га в Краснодарском крае — до 337,4 ц/га.

Применение агрохимикатов в других федеральных округах России дало прирост урожайности свёклы до 40%. При закупочной цене на свёклу 1800 руб в 2014 году дополнительная маржа свеклосдатчика при этом составила 27 300 руб/га (табл. 4).

защита от солнечных

ожогов и потери влаги (увядания)

Важные компоненты, влияющие на сахаристость сахарной свёклы — кальцийсодержащие продукты минерального происхождения. АО «Щёлково Агро-хим» производит имеющий форму суспензии препарат Фуршет. Этот препарат образует защитную плёнку, которая действует как светоотражающие частицы, создающие барьер вредному воздействию солнечной радиации и защищая растение от солнечного излучения и потери тургора. Благодаря препарату Фуршет сахаристость на опытном поле ООО «Велес-Агро» в Курской области повысилась на 1% в 2015 г. (рис. 8).

100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 О

Я7 ЯП ф

78,1

47,3- 44.2

□ Урожайность, т/га Я Выход сахара, ц/га

Контроль, без обработки Фуршет 3 л /га

(50%-смыкания рядков)

18,8

18,6

18,4

18,2

18

17,8

17,6

Сахаристость, ц/га

Рис. 8. Эффективность применения препарата Фуршет в Курской области в 2015г.

Таблица 4. Хозяйственно-экономическая эффективность применения агрохимикатов, 2014г.

Зона Агрохимикаты АО «Щелково Агрохим» Затраты на препараты, руб./га Урожайность Стоимость прибавки, руб./га * Дополнительная маржа, руб./га Окупаемость затрат, кратно

1-я Листовая подкормка (4 наст листа) 2-я Листовая подкормка (50% смыкания рядков) Контроль, ц/га В опыте, ц/га

ЮФО Интермаг Профи Свекла 2 л/га + Ультрамаг Бор 1 л/га Биостим Свекла 2 л/га 1 692 303,9 337,4 6 030 4 332 3,6

ЮФО Интермаг Свекла 1 л/га + Ультрамаг Бор 1 л/га Биостим Свекла 1 л/га + Ультрамаг Бор 1 л/га 1 282 493 518 4 500 3 218 3,5

ЦЧР Интермаг Свекла 1 л/га + Ультрамаг Бор 1 л/га Интермаг Свекла 1 л/га Ультрамаг Бор 1 л/га 1 045 416 560 25 920 24 875 24,8

ЦЧР Интермаг Свекла 1 л/га + Ультрамаг Бор 1 л/га Биостим Свекла 1 л/га + Ультрамаг Бор 1 л/га 1 282 416 582,5 29 970 28 688 23,4

ЦЧР Биостим Свекла 1л/га Биостим Свекла 1 л/га 942 416 573 28 260 27 318 30,0

* При цене корнеплодов 1 800 руб/т, в среднем по РФ (сентябрь 2014 г.)

борьба с болезнями корнеплодов

Для борьбы с болезнями корнеплодов АО «Щёлково Агрохим» разработал новый специальный препарат Кагатник, ВРК. Явившись результатом исследований последних 5 лет, за 2—3 года он стал бестселлером в Центрально-Чернозёмной зоне и на юге России. Этот препарат влияет на здоровье корнеплода, подавляя бактериальных возбудителей, предотвращает заболевания корнеплодов в почве и тем самым повышает работоспособность корнеплода по накоплению сахара. Защитное действие препарата длится 90—120 дней и приводит к снижению потерь массы при хранении. А это, в свою очередь, значительно снижает потери сахара при хранении.

Рис. 9. Корнеплоды сахарной свёклы.

Без обработки. Поражение фузариозом и бактериозом (а). После обработки препаратом Кагатник BPK (б)

Воздействуя через листовой аппарат веществами бактерицидного и одновременно фунгицидного действий, этот препарат не только предотвращает болезни, но и вылечивает свёклу. Разница между больным и здоровым корнеплодами наглядно показана на рис. 9.

Важно отметить, что применяя для обработки препарат Кагатник, свекловоды могут добиться значительного увеличения сахаристости корнеплода. Есть гибриды более чувствительные, есть менее. В частности, опыты, проведенные Всероссийским НИИ сахарной свёклы и сахара имени А.Л. Мазлу-мова в Курской области, показали прирост дигестии в гибридах Отти и Шаннон на 3,1 и 3,0% соответственно (рис. 10).

Таким образом, действуя комплексно и применяя все четыре описанных агротехнических направления влияния на растение сахарной свёклы: восстановление плодородия почвы, управление фотосинтезом, защиту растений от потери влаги и ожогов, а также борясь с болезнями корнеплодов, возможно добиться убедительных результатов в сокращении потерь сахаристости и прироста основных показателей эффективности: урожайности сахарной свёклы и выхода сахара с гектара.

Кагатник, ВРК

%

25 23 21 19 17 15

Курская обл., ВНИИСС

3,1

21,3

2,3

20

20,6

Ж

Ж

& с/4'

% 21

19

17

15

Белгородская обл., ПО «Закутское» «Русагро-Инвест» ПО «Истобнянское»

1,6

19,4

1.4

19,2

1,2

20,3

1.1

20,4

1,5

18,75

1,6

20

„аб лО иб А Д

* V ✓ У </

# сг ^ ^ ^ ^

19

17

15

Кагатник, ВРК + Ультрамаг БОР

Краснодарский край, /о Агрокомплекс 21-

1,9

18,3

1,31

Ш

✓ ✓

Рис. 10. Увеличение сахаристости при применении препарата Кагатник, ВРК на гибридах сахарной свёклы в Краснодарском крае