CC BY
18УДК 631.816
doi.org/10.24412/2413-5518-2024-1-20-28
Системы удобрения сахарной свёклы
А.А. УТКИН, канд. с/х наук, доцент (e-mail: aleut@inbox.ru)
ФГБОУ ВО «Российский государственный аграрный университет - МСХА имени К.А. Тимирязева»
Введение
Сахарная свёкла — важнейшая техническая культура, дающая сырьё для сахарной промышленности.
Как сахароносное растение её стали возделывать с 1747 г., после открытия в ней сахара А. Марггра-фом в 1743 г. На территории современной России сахарная свёкла появилась в первой половине XIX в.
В 1799 г. профессор Московского университета И.И. Биндгейм изыскал способ получения сахара из сахарной свёклы, а в 1799— 1801 гг. Я.С. Есипов разработал технологию выработки сахара из свёклы в промышленных условиях, впервые применив способ очистки свекловичного сока известью, используемый и в настоящее время. Первый в России завод для выработки свекловичного сока, главным образом для переработки в спирт, был основан в 1802 г. в Тульской губернии.
В XXI в. сахарную свёклу выращивают преимущественно в странах с умеренным климатом. Так, по данным на 2015 г., 12 % всего произведённого в мире сахара получено из свёклы, 88 % — из сахарного тростника.
Среднемировая урожайность культуры в 2010—2013 гг. составляла 295 ц/га, в Западной Европе — 400 ц/га, в России — 280 ц/га. Во многих хозяйствах Центрально-Чернозёмной зоны РФ этот показатель равен 400— 600 ц/га. Максимальная урожайность на неорошаемых землях достигает 1000—1200 ц/га, на орошаемых - 1600-2200 ц/га.
В 2008 г. в России произведено 29,1 млн т корнеплодов сахарной свёклы, а в 2011 г. был собран рекордный урожай корнеплодов (46,2 млн т), благодаря которому наша страна перешла к экспорту свекловичного сахара в значительных объёмах (более 200 тыс. т в год). В 2016 г. валовой сбор сахарной свёклы составил 51,4 млн т, что стало абсолютным рекордом.
В 2021 г. урожай культуры составил 41,2 млн т с 992,5 тыс. га с показателем 415 ц/га.
За последние 10 лет, по официальным данным, в тройку ведущих производителей сахарной свёклы входят Россия, Франция и США. На долю этих стран приходится около 40 % от общемирового производства этой культуры. В России основными районами выращивания являются Центральное Черноземье, Поволжье, Южный Урал, Западная Сибирь и Северный Кавказ.
Принимая во внимание большое народнохозяйственное значение этой культуры, селекционерам и генетикам удалось существенно повысить сахаристость корней свёклы с 6-7 % в XIX в. до 19-23 % к началу XXI в., а также её биопродуктивный потенциал. Однако реализация культурой своего потенциала невозможна без научно обоснованного применения удобрений, значительно повышающих урожайность корнеплодов, содержание в них сахара, пектиновых веществ, азотистых соединений, клетчатки и витаминов А, С, В , В , В , В , В , Е и РР в различных почвенно-кли-матических и организационно-
хозяйственных условиях ведения производства.
Анализ применения в России минеральных и органических удобрений под сахарную свёклу с 2012 по 2022 гг. показывает, что урожайность культуры в определённой мере зависит от насыщенности 1 га посева азотом, фосфором и калием [5, 6].
Цель исследования
В настоящей работе представлен анализ рационального использования различных видов органических и минеральных удобрений, а также доз, норм, сроков и способов их применения под сахарную свёклу на разных типах почв России и стран ближнего зарубежья.
Методы и материалы
Выполнены анализ и обобщение данных, полученных в результате проведения многолетних полевых опытов с сахарной свёклой, в том числе в Географической сети опытов, по влиянию различных систем удобрения и их отдельных элементов на урожайность культуры, качество продукции корнеплодов в разных почвенно-климатических условиях выращивания.
Результаты исследований
Биологические особенности. Сахарная свёкла отличается высоким хозяйственным выносом элементов питания из почвы. На 100 ц корнеплодов с учётом побочной продукции (ботвы) из почвы выносится 50-60 кг азота, 15-20 фосфора (Р205), 60-90 калия (К2О), 13-16 кальция, 10-12 магния и 8-10 кг натрия. Культура
также много потребляет серы, железа, бора, марганца, молибдена, кобальта, йода, цинка и меди. В северных районах вынос питательных элементов выше, чем в западных и южных. Биологический же вынос элементов питания ещё выше хозяйственного — примерно на 15-20 %.
В развитии сахарной свёклы выделяют три периода: первый — рост листьев, второй - рост корнеплода при невысоком содержании в нём сахара и третий — накопление сахара при умеренном нарастании массы корнеплода. В первый период необходимо наличие в почве питательных элементов в доступных формах и непосредственной близости к прорастающему семени. Недостаток элементов питания на данном этапе отрицательно сказывается на дальнейшем развитии корнеплода и накоплении в нём сахара. В этот период особенно важно повышенное содержание в окружающей почве удельного веса азота. Во второй и третий периоды снижение удельного веса азота оказывает положительное влияние на урожай и его качество, при этом возрастает роль фосфора и калия.
Большое значение в правильной системе питания сахарной свёклы имеет установление соотношений между отдельными питательными элементами в разные периоды роста.
Поглощение элементов питания по фазам вегетации не выравненное:
— незначительное — в первые 45 дней, до образования 10 настоящих листьев;
— интенсивное — в течение следующих 80 дней (фаза автивного роста листьев);
— постепенное снижение интенсивности всех процессов — последующие 30—45 дней.
Усиленное азотное питание необходимо в первую половину вегетации, но избыток азота вреден, он ведёт к снижению содержания сахаров в корнеплодах. Калий нужен
в течение всей вегетации, но особенно в конце, так как он повышает сахаристость корнеплодов. Прибавки урожайности корнеплодов от внесения азота, фосфора и калия в дозе 200—450 кг д. в. на 1 га в Центральном Нечерноземье и Черноземье, Поволжье, Предура-лье, Западной Сибири, Северном Кавказе, лесостепной и степной зонах составляют 60—125 ц/га.
Критический период в отношении элементов питания проявляется в начальный период формирования ботвы, когда потребляется 25—30 % питательных элементов.
Сахарная свёкла наиболее интенсивно потребляет элементы питания до начала августа (до 70 % от их общего количества). К этому времени формируется 65—70 % сухого вещества ботвы и 30—35 % — корня. Остальные 30 % элементов питания поступают в последующие полтора месяца.
Из данных табл. 1 видно, что с повышением уровня азотного питания существенно изменяется соотношение корней и ботвы. При повышении доз удобрений увеличивается хозяйственный вынос элементов в основном за счёт азота и калия, содержание которых возрастает в ботве.
Требования к почве. Сахарная свёкла требовательна к условиям произрастания, поэтому при построении системы удобрения следует учитывать запросы, предъявляемые ею к почве. Высокие урожаи она даёт на высокогумуси-
рованных легко- и среднесуглини-стых почвах при хорошей обеспеченности их элементами питания, в том числе микроэлементами.
Культура очень требовательна к кислотности, предпочитает нейтральные и слабощелочные почвы с рНКС1 = 6,8—7,4, поэтому выращивать её при рНКС1 < 5 нецелесообразно даже на высоком удобрительном фоне.
Роль элементов питания
в формировании урожая
Азот. В процессе питания культуры азот играет важную роль. Его избыток снижает сахаристость, увеличивает массу ботвы по отношению к корнеплоду.
Эффективность азотных удобрений зависит от ряда факторов. Так, в зоне достаточного увлажнения и при орошении более высокие прибавки урожайности отмечаются на лёгких почвах в отличие от суглинистых. В засушливые годы или без орошения, наоборот, прибавки выше на суглинистых почвах, чем на лёгких, так как первые обладают большей влагоёмкостью.
В опытах, проведённых на дерново-подзолистых и серых лесных почвах, установлено, что внесение 80—120 кг/га азота обеспечивает прибавку урожайности 80— 90 ц/га, а внесение ^20Р120К120 — 150—180 ц/га. При орошении и тех же дозах удобрений урожайность свёклы возрастает в 1,5—2 раза. Оптимальные дозы — ^40Р120К160 при орошении позволяют полу-
Таблица 1. Вынос сахарной свёклой элементов питания и их соотношение
в зависимости от доз удобрений [1]
Показатели Дозы удобрений
^РсК, N р К 80 60"Ч00 N Р К 120 90 140 N Р К 1 ^ 160* 120 160
Корни, ц/га 425 520 530 530
Ботва, ц/га 240 325 360 410
Соотношение «ботва : корни» 0,56 0,63 0,69 0,78
Вынос, кг/100 ц
N 38 42 47 54
Р205 13 13 14 15
К^О 57 60 65 75
чать урожайность 600—800 ц/га, причём оплата 1 кг азота достигает 100—120 кг корнеплодов, что соответствует высокому уровню.
На среднеокультуренных почвах оплата 1 кг азота удобрений урожаем при внесении составляет 70—80 кг корней, а при одновременном внесении ^20 и навоза в дозе 40 т/га — 50—60 кг корней.
Лучшим азотным удобрением для сахарной свёклы является натриевая селитра, однако ввиду её дороговизны азот можно вносить в виде аммиачной селитры, мочевины, водного и безводного аммиака, а натрий — в составе калийных солей. Кроме основного назначения натриевая селитра может ещё и подщелачивать кислые почвы, что является дополнительным положительным моментом от её применения.
Оптимальными сроками внесения азотных удобрений является весна, под предпосевную культивацию и после появления всходов в подкормку. При этом на суглинистых почвах не рекомендуется делить общую дозу азота 120—140 кг/га на части в отличие от лёгких почв, на которых может происходить потеря нитратов, и тогда дозу азота более 90 кг/га на этих почвах лучше разделить пополам: 45 кг — до посева под предпосевную культивацию, остальную часть — после прореживания всходов в подкормку.
Оптимальная доза азота при орошении в 1,5—2 раза выше (120— 180 кг/га), чем при богаре. Доза более 160 кг/га увеличивает урожайность, но может снижать сахаристость корнеплодов.
Фосфор. Формы фосфорных удобрений, вносимых при возделывании свёклы, зависят от вида почвы. На карбонатных почвах в качестве основного удобрения применяют суперфосфаты и комплексные удобрения, например аммофос и диаммофос. Действие суперфосфатов, суперфоса, термофосфатов, томасшлака и преципитата на выщелоченных чернозёмах при осеннем внесении примерно одинаково. На кислых дерново-подзолистых и серых лесных почвах томасшлак и преципитат действуют лучше, чем суперфосфаты, а фосфоритная мука при основном внесении — так же, как и суперфосфаты. Основным условием применения фосмуки на кислых почвах является уровень гидролитической кислотности, он должен быть >3 мг-экв/100 г почвы и рНКС1 < 5, однако на таких почвах сахарная свёкла растёт плохо, давая низкие урожаи, следовательно, фосмука не имеет большого значения при удобрении.
Калий. Сахарная свёкла — калие-любивая культура, галофит, хорошо переносящая присутствие хлора в удобрениях. На создание урожая она затрачивает в 1,5 раза больше калия, чем азота. Наилучшими калийными удобрениями для неё являются калийные соли, сильвинит, калимагнезия и ка-лимаг, содержащие натрий, хлор и магний. В зависимости от содержания подвижного К20 в почве применение калийных удобрений повышает урожайность на 30—50 ц/га. Действие калия сильнее проявляется на лёгких почвах, чем на тяжёлых; при ороше-
нии — на дерново-подзолистых и серых лесных, чем на чернозёмах и каштановых почвах. Засушливые годы отличаются низкой эффективностью калийных удобрений на чернозёмах ввиду слабого растворения удобрений.
При дозах Р205 до 60 кг/га оплата 1 кг удобрения урожаем корнеплодов в России колеблется в пределах 30—40 кг корней, а при дозах Р205 80-90 кг - 20-30 кг корней. Оплата 1 кг К20 урожаем свёклы при внесении К140 составляет 20-25 кг корней. По мере увеличения обеспеченности почвы Р205 и К20 снижается их окупаемость (табл. 2).
Сахарная свёкла наиболее отзывчива на удобрения на серых лесных почвах, оподзоленных, выщелоченных и обыкновенных чернозёмах, особенно в годы с достаточным количеством осадков, при этом прибавка урожая корнеплодов может составлять 40-50 ц/га и более. Слабее азотное удобрение действует на мощных чернозёмах, где прибавка снижается до 2530 ц/га. На обыкновенных чернозёмах и солонцеватых почвах действие азота незначительно.
Фосфорные удобрения повышают урожай корней свёклы на чернозёмах на 30-40 ц/га, на серых лесных почвах - на 1015 ц/га. Для таких почв наилучшим удобрением является суперфосфат. На подзолистых и дерново-подзолистых почвах преципитат и томасшлак действуют лучше, чем суперфосфат.
На подзолистых почвах, оподзо-ленных и сильно выщелоченных чернозёмах действие суперфосфата
Гумус, % РНКС1 Р2О5 К^О Без удобрений N Р К 90 90 150 N Р К 1 480* 180 ^50
мг/кг почвы Урожайность, ц/га Содержание сахара, % Урожайность, ц/га Содержание сахара, % Урожайность, ц/га Содержание сахара, %
2,9 5,5 55 75 148 17,8 245 17,7 312 17,0
3,4 5,7 95 155 235 18,1 326 18,0 365 16,7
3,8 6,3 160 205 278 18,2 358 17,8 412 16,6
Таблица 2. Влияние плодородия серой лесной почвы и минеральных удобрений на урожайность сахарной свёклы и содержание сахара [1]
и фосфоритной муки равноценно. Здесь суперфосфат может быть заменён фосфоритной мукой в основном удобрении в одинаковых дозах по действующему веществу.
Калийные удобрения при одиночном их внесении в почву повышают урожай свёклы на 20— 30 ц/га. Действие калия сильнее выражено на более лёгких почвах. Для сахарной свёклы имеют преимущество хлорсодержащие калийные удобрения с натрием по сравнению с сульфатом калия. При основном внесении с осени в небольших дозах К20 45—60 кг/га наибольший эффект во всех районах свеклосеяния бывшего СССР на большинстве почв получается от сильвинита, за ним следуют в убывающем порядке 40 и 30 % калийные соли, хлористый калий и сульфат калия.
Максимальную прибавку урожая свёклы (50—80 ц/га) на всех почвах, кроме обыкновенных чернозёмов, даёт полное минеральное удобрение, особенно в условиях орошения, когда прибавки достигают 100—150 ц/га.
Действие удобрений в значительной степени зависит от климата и почвы. Так, в Центральном Черноземье, Поволжье, Республике
Молдова, на Северном Кавказе и Украине наименьшие прибавки урожая от удобрений получают в степных засушливых районах на обыкновенных и карбонатных чернозёмах. В лесостепной и Нечернозёмной зонах — на оподзо-ленных и выщелоченных чернозёмах, серых лесных и дерново-подзолистых почвах этот показатель в основном всегда выше.
О действии удобрений на урожайность и сахаристость свёклы в основных районах свеклосеяния России можно судить по результатам Географической сети опытов, сводные данные которой представлены в табл. 3.
Система удобрения. Применение удобрений под культуру строится на внесении основного, припосев-ного удобрений и подкормок.
Основное удобрение в виде органических, азотных, фосфорных, калийных и известковых удобрений применяют осенью после уборки предшественника под зяблевую вспашку или весной под перепашку и культивацию в зависимости от почвенно-климатиче-ской зоны.
Фосфорные и калийные удобрения вносят осенью на глубину пахотного слоя под плуг. На лёг-
ких почвах для снижения потерь от вымывания фосфора и калия удобрения лучше вносить весной под предпосевную культивацию.
В районах без орошения 1/3 нормы азота вносят с осени (лучше в виде мочевины) и 2/3 — весной, при орошении всю норму азота дают весной.
Внесение фосфорных и калийных удобрений весной снижает их эффективность в 1,5—2 раза по сравнению с осенним внесением как в засушливых районах, так и при орошении.
Свёкла отзывчива на органические удобрения, но наиболее высокие прибавки урожая отмечаются при совместном применении органических и минеральных удобрений, что видно из данных табл. 4.
Из органических удобрений отдают предпочтение компостам и полуперепревшему навозу, так как свежий навоз вызывает сильную засорённость посевов.
Органические удобрения применяют в дозах 30—40 т/га и более. На чернозёмах под свёклу вносят 30—35 т/га подстилочного навоза, на серых лесных и дерново-подзолистых почвах — 40—45 т/га. При дозе навоза выше 40 т/га на фоне
Таблица 3. Действие минеральных удобрений на урожайность и сахаристость корнеплодов сахарной свёклы
(по данным ВИУА) [4]
Зона, район Почвы Урожайность без удобрений, ц/га Сахаристость, % Доза, кг/га Прибавка от удобрений, ц/га Сахаристость, %
N Р2О5 К^О
ЦентральноЧернозёмный Чернозёмы выщелоченные 270 17,8 105 120 110 95 17,8
Чернозёмы типичные, чернозёмы обыкновенные 145 170 175 125 17,6
Степная, Северный Кавказ Чернозёмы выщелоченные 322 16,8 85 100 75 65 16,6
Чернозёмы слабовыщелоченные 120 137 100 76 16,4
Чернозёмы карбонатные 286 16,0 80 80 70 67 16,9
115 125 80 79 16,5
Лесостепь, Поволжье, Предуралье Чернозёмы выщелоченные типичные 239 17,9 100 125 105 63 18,0
175 200 190 86 17,6
Лесостепь, Западная Сибирь Чернозёмы выщелоченные 207 16,0 65 70 65 59 16,0
минеральных удобрений снижается окупаемость органического удобрения урожаем. Применение навоза в рекомендуемых дозах обеспечивает прибавку урожая корнеплодов от 2 до 12 т/га, несколько уступая действию полного минерального удобрения.
Для внесения твёрдых органических удобрений применяют машины марок РОУ, РОУМ «Хозяин», ПРТ, МТТ, МТО, МТУ, ПМФ, РТД и др.
Наиболее высокие прибавки от навоза получают при орошении — 8—12 т/га, а в районах устойчивого увлажнения — 3—5 т/га.
Бесподстилочный навоз вносят под свёклу в дозе 60—90 т/га. Дозу навоза устанавливают по содержанию в нём азота.
При внесении жидких органических удобрений используют машины марок МЖТ, МЖУ и РЖТ и их аналоги.
Эффективность действия органических удобрений зависит от множества факторов — климатических, организационно-хозяйственных и других. Установлено, что при недостатке в хозяйстве органических удобрений лучше вносить их под сахарную свёклу
меньшими дозами, но на больших площадях. На чернозёмах в условиях недостаточного увлажнения и на серых лесных почвах при недостатке азота несколько большую прибавку дают минеральные удобрения, чем органические.
Совместное применение минеральных и органических удобрений обеспечивает наибольшую прибавку урожайности (на 45 т/га) и повышение содержания сахара (на 0,3—0,5 %).
На низко- и среднеокультурен-ных почвах дополнительно к навозу рекомендуется вносить азотные удобрения. На окультуренных плодородных почвах действие азота на фоне навоза снижается.
В зависимости от почвен-но-климатических условий для получения урожайности свёклы на уровне 30—35 т/га следует применять 20—30 т/га навоза под свёклу или предшественник и N Р К (табл 5)
^ ^ 100-170 130-180 100-170 ^).
Другие условия удобрения сахарной свёклы используются при орошении (табл. 6).
Известковые материалы лучше вносить под предшественник с осени или под свёклу весной. На лёгких почвах следует отдавать
предпочтение доломитовой муке или металлургическим шлакам с магнием, а для быстрого снижения кислотности, в течение нескольких месяцев, лучше применять гашёную, жжёную известь и пушонку.
Известковать почву лучше по полной величине гидролитической кислотности. Очень хорошим известковым материалом служит дефекат — отход свеклосахарного производства. Его использование является безотходной технологией. Сухой дефекат содержит 60—75 % СаСО3; 10—15 % органического вещества; 0,2-0,7 % N 0,2-0,9 % Р205; 0,31,0 % К20. Дефекат эффективен на почвах с гидролитической кислотностью не менее 2 мг-экв/100 г почвы. Опытами, проведёнными на Украине, установлено, что его применение в дозе 3-5 т/га с осени под глубокую вспашку (27-30 см) повышало урожай сахарной свёклы на кислых почвах на 3,0-5,5 т/га. На обыкновенных чернозёмах степной зоны эффективность дефеката снижается. Доза его внесения зависит от кислотности почвы и обычно составляет 2-5 т/га.
Таблица 4. Дозы минеральных удобрений под сахарную свёклу по фону навоза 50—60 т/га на дерново-подзолистых
и серых лесных почвах [1]
Планируемый урожай, т/га Азот, кг/га Фосфор, кг/га Калий, кг/га
Содержание Р205 в почве, мг/кг Содержание К^О в почве, мг/кг
<100 100-150 150-200 200-250 <80 80-140 140-200 200-250
20-30 60-90 70-110 60-90 50-80 30-50 80-120 70-100 50-80 40-60
30-40 90-110 110-130 90-110 80-90 50-60 120-150 100-130 80-100 60-80
40-50 110-130 130-150 110-130 90-110 60-70 150-170 130-150 100-130 80-90
50-60 130-160 150-180 130-160 110-140 70-90 170-200 150-170 130-150 90-120
Таблица 5. Нормы минеральных удобрений под сахарную свёклу, кг д. в. на 1 га (планируемая урожайность 30—35 т/га) [2]
Район Почвы Навоз, т/га N Р205 К^О
Центральный, Центрально-Нечернозёмный, Волго-Вятский Серые лесные, оподзоленные, выщелоченные и типичные чернозёмы 20-30 130-170 130-150 140-170
Поволжье Обыкновенные чернозёмы 20-30 100-120 140-160 110-150
Северный Кавказ Выщелоченные чернозёмы 20-30 140-150 140-150 130-140
Мощные, малогумусные и каштановые почвы 20-30 100-130 140-180 120-130
Алтайский край Обыкновенные и выщелоченные чернозёмы 20-30 100-140 140-150 100-150
После разбрасывания извести для лучшего перемешивания её в толще пахотного слоя проводят дискование на глубину 14—16 см в два следа поперёк друг другу. Для лучшего перемешивания с почвой можно половину дозы внести под диски с осени, а другую половину — через некоторое время под плуг без предплужника на глубину пахотного слоя. По многолетним данным ВНИИ агрохимии им. Д.Н. Прянишникова, внесение извести под сахарную свёклу давало прибавку урожая 55—60 ц/га, под озимые зерновые — 70—75 ц/га.
Большое значение для сахарной свёклы имеют магний и сера. При содержании обменного магния менее 10 мг в суглинистых и 5 мг/100 г почвы в супесчаных почвах применение доломитовой муки и сульфата магния повышало урожайность на 30—35 ц/га и содержание сахара на 2 %. Поскольку культура формирует значительную листовую поверхность, то и её потребность в магнии как компоненте хлорофилла очень высокая. Дефицит магния чаще всего наблюдается в фазе 6—8 листьев. В случае недостатка магния снижаются сахаристость и технологическая ценность корнеплодов, повышается содержание нежелательного а-аминного азота.
Количество серы в почве находится в прямой зависимости от выноса элемента урожаем. В табл. 7 приведены рекомендуемые дозы внесения серы под сахарную свёклу. На лёгких почвах доза серы обычно снижается на 2040 кг/га. Влияние серосодержащих удобрений на различных почвах лучше проявляется при достаточном обеспечении свёклы другими питательными элементами, главным образом азотом.
Положительное влияние на урожайность оказывает внесение серосодержащих удобрений небольшими дозами локально, в качестве основного удобрения (в рядки или лентой) в дозе S 10—12 кг/га.
В опытах, проведённых на Украине, на мощном оподзоленном чернозёме, применение 0,5 т/га гипса, содержащего серу, давало прибавку урожая сахарной свёклы в 17,9 т/га (контроль — 53,8 т/га). При этом установлено увеличение содержания сахаров, аминокислот и витаминов.
На доступность микроэлементов растениям сахарной свёклы сильно влияет кислотность почвы. При возделывании культуры стремятся к созданию нейтральной реакции почвенной среды (рНКС1 6,5—7,0), что препятствует полному усвоению микроэлементов, которые более доступны в кислой среде — железо, марганец, бор, цинк и медь, кроме молибдена. Поэтому после известкования и закрепления в почве бора и других микроэлементов в недоступной для свёклы форме вносят микроудобрения. Следует помнить, что некоторое количество микроэлементов поступает в почву с навозом.
На торфяных низинных почвах, которые достаточно распространены в Центрально-Нечернозёмной
зоне России и также могут использоваться для выращивания сахарной свёклы, как правило, растения испытывают недостаток меди. Из медных удобрений применяют пи-ритные огарки и медный купорос. Норма внесения огарков — 5—6 ц/га (2,2—2,7 кг/га меди), медного купороса — 20—25 кг/га. Медные удобрения вносят один раз в 4—5 лет под вспашку в качестве основного удобрения.
Марганцевые удобрения дают значительный эффект на чернозёмах, серых лесных, солонцеватых почвах. Марганцевый шлам (12—22 % Мп) рекомендуется вносить под глубокую вспашку в дозе 3—4 ц/га, а марганизированный суперфосфат (1,5—2,5 % Мп) — под вспашку и при посеве в обычных дозах, как для гранулированного суперфосфата.
Под глубокую зяблевую обработку во всех зонах свеклосеяния минеральных удобрений вносят не менее 80 % от годовой нормы.
Припосевное удобрение. Ввиду того что семена и проростки свёклы содержат небольшой запас
Таблица 6. Дозы минеральных удобрений под сахарную свёклу при орошении, кг д. в.
на 1 га (по данным ВНИИСС) [4]
Район Почвы N Р205 К^О
ЦентральноЧернозёмный Тёмно-серые лесные, оподзоленные чернозёмы 220 220 240
Чернозёмы выщелоченные 240 240 240
Чернозёмы типичные и обыкновенные 180 220 180
Поволжье Тёмно-серые лесные, оподзоленные и выщелоченные чернозёмы 220 220 240
Чернозёмы типичные и обыкновенные 190 220 200
Чернозёмы южные и каштановые 180 220 180-220
Таблица 7. Дозы применения серосодержащих удобрений под сахарную свёклу [3]
Почвы Прибавки урожая от внесения серных удобрений, ц/га Дозы серы, кг/га
На легкосуглинистых и супесчаных почвах На средне- и тяжелосуглинистых, глинистых почвах
Дерново-подзолистые 20-30 60-70 80-100
Серые лесные 30-35 60-70 80-100
Типичные чернозёмы 35-46 70-90 100-120
питательных веществ и слабо развитую корневую систему, при посеве сеялкой необходимо вносить по 10—15 кг азота, фосфора и калия в виде комплексных удобрений (азофоска, нитрофоска, нитроаммофоска). Недостаток элементов питания в период прорастания семени негативно сказывается на урожайности и сахаристости корнеплодов. Припосевное удобрение при низкой и средней обеспеченности почвы элементами даёт более высокие прибавки урожая, чем только основное удобрение. Внесение до посева высоких доз удобрений на хорошо окультуренных почвах снижает прибавки от рядкового удобрения.
Основная задача припосевного удобрения заключается в улучшении корневого питания растений в первый период их жизни. Этот приём был разработан профессором Харьковского университета А.Е. Зайкевичем в 1880 г. Впервые минеральные удобрения стали вносить в рядки при посеве в виде суперфосфата в небольших дозах в посевах сахарной свёклы, а потом уже этот положительный опыт стали распространять на посевы других культур.
Подкормки. Подкормку проводят тогда, когда корневая система свёклы ещё слабо развита и использование основного удобрения, внесённого в глубокие слои почвы, пока ограничено.
Наибольшие прибавки урожаев от подкормок — 50—100 ц/га отмечаются при орошении, 3050 ц/га — в западной части основной зоны свеклосеяния и низкие — в восточных и юго-восточных районах этой зоны. В первую очередь подкормку проводят на не унавоженных и не получивших осенью минеральных удобрений полях, в этих случаях отмечаются наибольшие прибавки урожаев. Если культура выращивается без орошения, как правило, достаточно однократной подкормки азотом или NPK. При орошении
в странах Средней Азии практикуют до 3—4 подкормок на всех почвах, кроме засолённых.
Первую подкормку обычно проводят сразу после прорывки, иногда в более поздние сроки, но до смыкания рядков, при этом дозу азота снижают на 10—20 % по сравнению с дозой азота в первой подкормке. Удобрения вносят не поверхностно, их заделывают в почву. В засушливых районах нельзя заделывать удобрения мелко, иначе они не растворятся и не используются растениями, их заделывают во влажные более глубокие слои почвы.
При выращивании сахарной свёклы в Нечернозёмной зоне в первую подкормку вносят
^^20-30Р20К20-30, во втоРУю ^ Р^ в третью, которые проводят через
15—20 дней после предыдущей, — Р20_30К20_30. Удобрения вносят локально с помощью культиватора-растениепитателя для междурядной обработки; если практикуется полив, то подкармливают перед поливом. Лучше использовать аммиачную селитру, мочевину, суперфосфаты, калийно-натриевые соли и сбалансированные по составу комплексные удобрения.
Восполнить потребность культуры в магнии и сере можно 5%-ным водным раствором сульфата магния. Эту некорневую подкормку следует проводить как минимум дважды: в фазу 3—4 листьев и через 2 недели. Подкормки проводят только по данным растительной диагностики.
Твёрдые минеральные удобрения при подкормках вносят куль-
тиваторами-растениепитателями, например УСМК-5,4А, УСМК-5,4Б. Для жидких удобрений используют подкормщик П0У-0,6 и различные опрыскиватели.
В целом при реализации системы удобрений в случае внесения их в повышенных дозах необходимо соблюдать соотношение №Р:К = 1:1,2:1,5, это повышает урожайность, сахаристость и технологические качества корнеплодов. Так, в России для получения 280—380 ц/га корнеплодов рационально вносить в среднем
^00-150Р130-ШК100-190. По данным
ВНИИ сахарной свёклы и сахара, в зоне достаточного увлажнения на серых лесных и чернозёмных почвах для получения высоких урожаев на уровне 60 т/га после озимой пшеницы рекомендуется
вносить ^50-240Р200-250К170-260. №
орошении на обыкновенных, южных чернозёмах и каштановых почвах для получения 60 т/га необходимо вносить 20—30 т/га навоза под предшественник и под саму
свёклу М90_шР,0_90К40-60.
Сахарная свёкла хорошо отзывается на микроэлементы, сроки, способы и дозы применения которых указаны в табл. 8.
Из всех микроэлементов бор для данной культуры является наиболее значимым. Известно, что его недостаток приводит к поражению корнеплодов гнилью сердечка и образованию дуплистости. Общее потребление бора сахарной свёклой при формировании средних и повышенных урожаев (250—500 ц/га) достигает 150-250 г/га.
Таблица 8. Дозы и способы применения микроэлементов под сахарную свёклу [1]
Элементы До посева, кг/га При посеве, кг/га Опудривание семян, г/ц Некорневая подкормка, г/га Концентрация раствора, %
В 1-2 0,2-0,3 60-90 80-90 0,1-0,15
Mn 2-3 0,7-1 20-25 40-50 0,1-0,2
Mo 1-1,5 0,2-0,4 20-30 50-80 0,05-0,07
Co 1-1,5 0,1-0,2 30-50 15-30 0,02-0,05
Cu 1-2 - 15-25 50-75 0,05
Кроме указанных в табл. 8 приёмов использования микроэлементов ещё одним способом их применения является предпосевное намачивание семян. Для этого готовят водный раствор борной кислоты концентрацией 0,05 % (на 1 ц семян берут 2 л раствора). Бор способствует повышению урожайности корнеплолдов на 30—40 ц/га и их сахаристости от 0,5 до 1,0 %.
После бора марганец является вторым по значимости микроэлементом, который влияет на правильный рост и развитие свёклы. Дефицит марганца обычно наблюдается в конце мая — начале июня и возникает в тех же условиях, что и дефицит бора, снижая содержание сахара.
Количество обработок зависит от обеспеченности почвы подвижными формами микроэлементов. Если в почве отмечается дефицит микроэлементов, обработку следует проводить дважды: в фазу 2—3 пар листьев и через 10—14 дней. На обеспеченных микроэлементами почвах достаточно одной некорневой подкормки в фазе 2—3 пар листьев.
Химическая форма микроэлементов также влияет на усвояемость их свёклой. Исследования показали, что растения лучше всего усваивают микроэлементы в форме хелатов, затем сульфатов и хуже всего — в форме оксидов. Тем не менее следует иметь в виду, что бор не склонен к образованию хе-латов в отличие от марганца и других микроэлементов.
Микроэлементы под сахарную свёклу можно вносить в виде отдельных микроудобрений или в составе простых и комплексных удобрений (борсуперфосфат, бор-преципитат и др.): во-первых, в качестве основного удобрения перед посевом вразброс по поверхности почвы вместе с остальными удобрениями под последующую заделку; во-вторых, путём опудрива-ния, инкрустации и замачивания семян за 1—2 дня перед посевом;
в-третьих, при посеве в виде микроудобрений или в составе минеральных удобрений, обогащённых микроэлементами; в-четвёртых, при корневой и некорневой подкормке путём локального внесения в почву и опрыскивания посевов по листьям.
Российскими агрохимиками на основании многолетних полевых опытов установлено, что прибавки урожайности корнеплодов сахарной свёклы от борных удобрений являются существенными (до 25—60 ц/га), во многом зависят от почвенно-климатических условий возделывания, свойств почвы, способов применения и доз борных удобрений. На дерново-подзолистых, серых лесных и оподзо-ленных чернозёмах приоритетным способом внесения бора является основной, на типичных чернозёмах и каштановых почвах при орошении приоритет отдаётся обработке семян и некорневым подкормкам, на выщелоченных чернозёмах все способы равнозначны и применимы.
Определено, что борные удобрения способствуют повышению сахаристости: при их основном внесении — на 0,7—1,4 %, при некорневых подкормках — на 0,3—0,9 и при обработке семян — на 0,5— 0,8 %. Борные удобрения окупаются очень высокими прибавками урожая и параллельно повышают окупаемость минеральных удобрений на 40-60 %.
В Центрально-Чернозёмной зоне примерные дозы удобрений для сахарной свёклы на серой лесной почве составляют ^20Р120К120, на выщелоченном и типичном чернозёме — ^0Р120К90, на обык-
новенном чернозёме — ^0Р120К60. При совместном применении навоза и минеральных удобрений доза последних снижается на 25—30 %. На обыкновенном чернозёме Поволжья под свёклу рекомендуется вносить ^0Р120К90 или 15—20 т/га перепревшего навоза в сочетании с минеральными удобрениями в дозе ^5Р60К60. При орошении в Нижнем Поволжье рекомендуются дозы минеральных удобрений, представленные в табл. 9.
Дозы удобрений уточняются исходя из содержания в почве подвижных форм элементов, свойств почвы и наличия бобовых культур в севообороте.
На лёгких почвах общая доза азота увеличивается на 20 %, калия — на 30 %. На почвах с низким содержанием подвижного фосфора рекомендуемые дозы фосфора увеличивают на 30 %, недостаточное количество в почве подвижного калия (К20) компенсируют в норме 60—90 кг/га.
При орошении в условиях Южного Казахстана на светло-каштановой почве по пласту и обороту пласта многолетних трав вносят ^РШКШ, под третью культуру после трав — ^20Р60К60, после озимой пшеницы — ^00Р80К70. В этом случсе 2/3 дозы вносят под вспашку, 1/3 — в рядок и в подкормку.
На серозёмах Средней Азии вносят ^50-шР90К60. Из этой ноРм^1
весь фосфор и калий (за исключением фосфора в рядки) вносят под вспашку, 1/3 от нормы азота — в предпосевную культивацию, 2/3 — в подкормки.
Следует помнить, что нерационально построенная система
Таблица 9. Примерные годовые нормы удобрений под сахарную свёклу на почвах со средним годовым содержанием подвижного Р205, кг д. в. на 1 га [2]
Планируемая урожайность, ц/га Обыкновенные и южные чернозёмы Каштановые почвы
N Р205 к2о N Р205 к^о
450—500 90 40—60 40—60 120 40—60 40—60
550—600 120 60—90 40—60 150 60—90 40—60
Таблица 10. Влияние минеральных удобрений на урожайность и содержание сахара
в корнеплодах сахарной свёклы [2]
Варианты Урожайность, ц/га Сахаристость, % Сбор сахара, ц/га
Без удобрений 257 20,3 52,3
^80^80 273 20,7 56,5
N P K, 80 80 ö0 293 19,4 57,0
N P K 80 80 160 298 19,7 58,6
N P K 1 460* 80 160 304 19,4 59,0
N P K 1 ^ 160* 120 160 318 19,4 61,6
НСР05 27 0,3 -
Таблица 11. Окупаемость 1 кг NPKприбавкой урожая корнеплодов сахарной свёклы (кг) и коэффициенты использования элементов питания (%)
на фоне навоза [1]
Почва Окупаемость 1 кг NPK, кг Коэффициент использования
N P2O5 K^O
Дерново-подзолистая 30 44 10 54
Серая лесная 35 43 12 46
Чернозём выщелоченный 28 40 13 43
Чернозём типичный 25 35 12 32
Чернозём обыкновенный 18 31 8 25
удобрения с применением повышенных норм удобрений приводит к снижению сахаристости. Сбалансированное же питание, а также учёт почвенно-климатиче-ских условий выращивания культуры позволяет получать наибольшие урожаи наилучшего качества (табл. 10).
Окупаемость удобрений прибавкой урожая корнеплодов сахарной свёклы на разных почвах и коэффициенты использования элементов из минеральных удобрений приведены в табл. 11.
Заключение
Получение наибольших урожаев сахарной свёклы высокого качества возможно только при реализации научно обоснованной технологии выращивания, учитывающей в комплексе все элементы агротехники культуры: почвенно-климатические условия, особенности сорта, систему удобрения, способы обработки почвы, средства защиты растений от болезней, вредителей и сорных растений и др.
Список литературы
1. Кидин, В.В. Агрохимия : учебник / В.В. Кидин, С.П. Торшин. -М. : Проспект, 2016. - 608 с.
2. Агрохимия : учебник / В.Г. Ми-неев, В.Г. Сычёв, Г.П. Гамзиков [и др.]; под ред. В. Г. Минеева. -М. : ВНИИА им. Д. Н. Прянишникова, 2017. - 854 с.
3. Аристархов, А.Н. Агрохимия серы : монография / А.Н. Аристархов ; под ред. акад. РАСХН В.Г. Сычёва. - М. : ВНИИА, 2007. - 272 с.
4. Ефимов, В.Н. Система удобрения : учеб. для студентов вузов по агроном. специальностям / В.Н. Ефимов, И.Н. Донских, В.П. Царенко ; под ред. В.Н. Ефимова. - М. : КолосС, 2002. - 319 с.
5. Уткин, А.А. Химия минеральных удобрений : учеб. пособие /
А.А. Уткин. - Иваново : ИГСХА, 2021. - 91 с.
6. Уткин, А.А. Эффективное применение органических удобрений
в сельскохозяйственном производстве : учеб. пособие / А.А. Уткин, М.А. Мазиров. — Иваново : ИГСХА, 2022. - 80 с.
Аннотация. В статье рассмотрены элементы применения различных систем удобрения сахарной свёклы в различных почвенно-климатических условиях России и стран ближнего зарубежья. Важную роль в повышении урожайности культуры играет научно обоснованная система удобрения, учитывающая нормы, виды, сроки и способы применения удобрений, почвенно-климатические и биологические особенности сахарной свёклы, выбор культур-предшественников. Система удобрения должна включать в себя обязательное внесение азота, фосфора и калия, извести на кислых почвах, подстилочного навоза, бора и марганецсодержащих препаратов в составе основного, припосевного и подкормочного удобрений. Ключевые слова: система удобрения, сахарная свёкла, минеральные удобрения, органические удобрения, азот, фосфор, калий, микроэлементы, сахаристость. Summary. The article considers the elements of the application of various sugar beet fertilizer systems in various soil and climatic conditions of cultivation in Russia and neighboring countries. An important role in increasing crop yield is played by a scientifically based fertilizer system that takes into account the norms, types, timing and methods of fertilizer application, soil, climatic and biological characteristics of beetroot, and the choice of precursor crops. The beet fertilizer system should include mandatory application of nitrogen, phosphorus and potassium, lime on acidic soils, litter manure, boron and manganese-containing fertilizers as part of the main, seed and fertilizing fertilizers.
Keywords: fertilizer system, sugar beet, mineral fertilizers, organic fertilizers, nitrogen, phosphorus, potassium, trace elements, sugar content.
