CC BY
23Саю^рассахар - 20 лет на iuaia страны-!
ТЕХНОЛОГИЯ ВЫСОКИХ УРОЖАЕВ
УДК 633.63:632:631.8
Сосудистый бактериоз сахарной свёклы и меры ограничения его развития в ЦЧР
Л.н. ПУТИЛИНА, канд. с/хнаук, Г.А. СЕЛИВАНОВА, канд. биол. наук, O.A. МИНАКОВА, д-р с/хнаук, H.A. ЛАЗУТИНА
ФГБНУ «ВНИИСС им. А.Л. Мазлумова» (e-mail: vniiss@mail.ru)
Обеспечение высокого технологического качества сахарной свёклы и её устойчивости к заболеваниям остаётся актуальной проблемой свеклосахарного производства, так как потери от болезней во время вегетации и хранения корнеплодов составляют от 10% до полной гибели урожая [6]. В последние годы серьёзный урон свеклосахарному производству наносит сосудистый бактериоз, вызывающий потерю тур-гора с последующим загниванием корнеплодов в поле и скоротечное загнивание инфицированных корнеплодов после уборки в полевых буртах. Возбудители сосудистого бактериоза являются факультативными паразитами, которые переходят с сапротрофного типа питания на паразитизм при ухудшении условий существования растений. В ЦЧР основным стрессовым фактором, ослабляющим растения, является длительная засуха в отдельные периоды вегетации.
Степень развития бактериоза связана как с погодными условиями в районе произрастания сахарной свёклы, так и с рядом агротехнологических факторов. В числе таких факторов одним из важнейших является система удобрений, поскольку сахарная свёкла требовательна к плодородию почвы и выделяется среди других сельскохозяйственных культур повышенным выносом элементов минерального питания. Физиологические основы действия элементов минерального питания на рост, развитие, накопление и отток сахаров в корень, а также продуктивность и качество корнеплодов сахарной свёклы исследовали Н.И. Орловский (1961),
В.Ф. Зубенко (1989) и многие другие учёные.
Наряду с минеральными удобрениями повышение плодородия почвы связано с поступлением органического вещества в виде навоза, органо-минеральных удобрений, являющихся прекрасной средой для развития полезной сапротрофной микрофлоры. Под действием органических удобрений улучшается почвенная структура, увеличивается водоудер-живающая способность почвы и содержание доступной влаги [2]. Вследствие этого унавоженная почва способна к удержанию влаги атмосферных осадков и отдаче её растениям, что крайне важно в условиях неустойчивого увлажнения и положительно сказывается на урожае сахарной свёклы.
В связи с вышеизложенным исследования влияния комплекса минеральных и органических удобрений на развитие сосудистого бактериоза и технологические качества корнеплодов являются актуальными.
Научные исследования проводились на базе лабораторий агрохимии, иммунитета, хранения и переработки сырья. Полевой опыт был заложен в стационарном девя-типольном зернопаропропашном севообороте ВНИИСС (Рамон-ский район Воронежской области) со следующим чередованием культур: чёрный пар, озимая пшеница, сахарная свёкла, ячмень, однолетние травы, озимая пшеница, сахарная свёкла, горох, овёс.
Минеральные удобрения (нитроаммофоску) получала только сахарная свёкла, остальные культуры испытывали их последействие. Навоз вносили в чёрном
пару однократно за ротацию севооборота. Повторность опыта трёхкратная, размещение вариантов систематическое. Площадь посевной делянки под сахарной свёклой — 131,2 м2, учётной — 10,8 м2. Почва опытного участка — чернозём выщелоченный малогумусный среднемощный тяжелосуглинистый на тяжёлом карбонатном суглинке (содержание гумуса 4,3%, рНкс1 = 5,7) [4].
Система обработки почвы под сахарную свёклу включала двукратное лущение стерни дисковой бороной БДТ-3 и отвальную вспашку плугом ПН-8-35. Весной проводили закрытие влаги агрегатом лёгких борон со шлейфами. Предпосевная обработка почвы выполнена культиватором УСМК-5,4 на глубину 3—4 см. Против засорённости посевов применяли почвенный гербицид Дуал Голд (1,5 л/га). В первой половине вегетации дважды проводили ручную прополку.
Схема опыта включала следующие варианты:
1 — контроль (без удобрений);
2 — ^5Р45К45 + 25 т/га навоза в пару;
3 — ^0Р90К90 + 25 т/га навоза в пару;
4 — ^35РШК135 + 25 т/га навоза в пару;
5 — ^5Р45К45 + 50 т/га навоза в пару;
6 — ^5Р45К90 + 25 т/га навоза в пару;
7_N р К
' 190Г 19^190'
Объект исследований — корнеплоды гибрида сахарной свёклы Ра-монская односемянная (РО-117).
Оценка технологических показателей проводилась в соответствии с «Инструкцией по химико-
ТЕХНОЛОГИЯ ВЫСОКИХ УРОЖАЕВ
Сш^россахар - 20 лет на $лаш страны-!
техническому контролю и учёту свеклосахарного производства» с использованием всех необходимых методов [3].
Вегетационный период 2015 г. характеризовался достаточным увлажнением в мае, июне и июле и недостатком влаги в августе и сентябре (33% и 32% от среднемного-летних показателей соответственно). В мае и июне температура воздуха была близка к среднемного-летней; июль и август характеризовались более прохладной погодой; в сентябре было теплее в среднем на 3оС. Относительная влажность воздуха была близка к среднемно-голетнему показателю (76%).
С наступлением периода засухи в середине августа в посевах было отмечено увядание листового аппарата у отдельных растений, интенсивно распространявшееся в августе и сентябре. Фитопатологическое обследование растений сахарной свёклы перед уборкой (в середине сентября) показало максимальное распространение и развитие бактериального увядания на участке без удобрений (контроль) — 27% и 18,2% соответственно (табл. 1).
Таблица 1. Распространение (Р) и развитие (Я) бактериального увядания в зависимости от фона основного удобрения, 2015 г.
№ Вариант Р, % ^ %
1. Контроль (без удобрений) 27,0 18,2
2. + 25 т/га навоза 20,8 10,4
3. N Р К 90 90 90 + 25 т/га навоза 6,8 3,4
4. N Р К -"-435* 135 135 + 25 т/га навоза 9,2 5,1
5. + 50 т/га навоза 15,9 8,4
6. N Р К 1,145* 45 90 + 25 т/га навоза 19,0 9,2
7. N Р К 190 190 190 21,8 13,7
НСР051 6,1 3,8
1 Примечание: НСРд5 — наименьшая существенная разность при 5%-м уровне значимости различий между показателями, рассчитывается с помощью метода дисперсионного анализа по Б.А. Доспе-хову (1977).
Таблица 2. Коэффициенты корреляции (г) между агрохимическими показателями и бактериальным увяданием
Показатели Распространение бактериоза Развитие бактериоза
Обменный К^О почвы -0,790 -0,801
Доза калийных удобрений -0,433 -0,552
Среди удобренных вариантов сильнее всего болезнь была выражена на участке с максимальной дозой удобрений (^90Р190К190) без навоза, где её распространённость составила 21,8%, а развитие — 13,7%. Использование навоза в системе основного удобрения способствовало снижению распространения и развития бактериоза. Самая низкая степень развития сосудистого бактериоза наблюдалась в вариантах 3 и 4: 3,4% и 5,1% при распространении 6,8% и 9,2% соответственно. Результаты обследования показали, что для повышения устойчивости сахарной свёклы к болезням корнеплодов необходимо наличие оптимального количества азота, фосфора и калия, которого в условиях севера Воронежской области можно достичь комплексным минеральным удобрением в оптимальных дозах ^Р^К» и ^5РШКШ при внесении 25 т/га навоза однократно за ротацию. Двойная доза навоза в варианте 5 не оказала заметного влияния на снижение заболеваемости по сравнению с вариантом 2, где внесена такая же доза нитроаммофоски (^5Р45К45).
В составе минерального удобрения калий играет особую роль. Он не только участвует в углеводном обмене, усиливает сахаронакоп-ление и отток сахаров из листьев в корнеплоды, но и отвечает за стрессоустойчивость растений к био- и абиотическим факторам, в том числе к фитопатогенам [5].
В связи с этим представляло интерес исследование наличия связи между развитием сосудистого бактериоза и количеством калия, поступившего с минеральным удобрением и навозом, а также подвижными формами калия в почве. Расчёт корреляционных зависимостей показал, что между степенью бактериального увядания и обменным калием в почве имеется тесная отрицательная связь: с распространённостью эта связь составила (—0,790), а с развитием болезни она составила (—0,801). Связь болезни с калием из удобрений также отрицательна, но выражена слабее (табл. 2). Это свидетельствует о большем влиянии К,О почвы, чем удобрений, так как К2О удобрений обменно фиксируется почвенным поглощающим комплексом и способен усваиваться растениями.
Высокая вредоносность бактериального увядания сахарной свёклы обусловлена не только большим процентом гибели растений сахарной свёклы во время вегетации. Особенностью этой болезни является скрытый характер развития при более благоприятных погодных условиях, когда нет видимых признаков поражения, кроме увядания листьев и потери тургора корнеплода без его загнивания. В предыдущих исследованиях было выяснено, что такое свекловичное сырьё теряет технологические качества и, как следствие, снижает выход сахара [1]. В результате технологической оценки анализируемых образцов корнеплодов сахарной свёклы выявлено изменение химического состава корнеплодов и продуктов их переработки в разных вариантах опыта (табл. 3).
Главный показатель технологических качеств сахарной свёклы — содержание сахарозы. Однако выход сахара может значительно меняться в зависимости от содержания несахаров в корнеплодах при одной и той же сахаристости и одинаковых условиях их перера-
Саю^рассахар - 20 лет на $лага страны-!
ТЕХНОЛОГИЯ ВЫСОКИХ УРОЖАЕВ
Таблица 3. Технологические качества корнеплодов сахарной свёклы
(среднее за 2014—2015 гг.)
№ п/п Исследуемые параметры ВАРИАНТ
Контроль ^5Р45К45 + 25 т/га навоза N Р К 90 90 90 + 25 т/га навоза N Р 135 135 К135 + 25 т/га навоза N Р 45 45 К45 + 50 т/га навоза N Р 190 190 к 190 N Р К 45 45 90 + 25 т/га навоза
1. Свёкла
1.1 Сахаристость, % 17,74 18,54 17,77 17,80 18,80 17,83 17,86
1.2 Содержание калия, ммоль/100 г свёклы 3,50 3,80 3,84 3,96 4,84 4,00 4,24
1.3 Содержание натрия, ммоль/100 г свёклы 1,27 1,15 1,47 1,49 1,15 1,32 1,94
1.4 Содержание а-амин. азота, ммоль/ 100 г свёклы 3,06 4,10 3,72 5,83 4,14 7,62 4,54
1.5 Массовая доля РВ, % 0,110 0,098 0,104 0,120 0,104 0,121 0,101
1.6 Массовая доля углекислой золы, % 0,512 0,534 0,529 0,621 0,523 0,594 0,545
2. Нормальный клеточный сок
2.1 Чистота, % 86,00 87,45 85,80 84,50 87,80 84,70 85,70
3. Очищенный клеточный сок
3.1 Массовая доля солей Са, % СаО 0,042 0,030 0,037 0,045 0,028 0,052 0,031
3.2 Чистота, % 91,80 92,30 92,00 90,20 92,40 89,50 91,20
4. Расчётные показатели
4.1 Прогнозируемый выход сахара, % НСР05 = 0,15 14,34 15,16 14,39 13,77 15,46 13,61 14,25
4.2 Коэффициент извлечения сахара из свёклы 0,808 0,818 0,810 0,774 0,822 0,763 0,798
4.3 Прогнозируемые потери сахара в мелассе, % 2,40 2,38 2,38 3,03 2,34 3,22 2,61
ботки. Проведённые исследования показали, что при внесении удобрений сахаристость корнеплодов менялась от 17,77% до 18,80%. При применении ^5Р45К45 + 25 т/га навоза и ^5Р45К45 + 50 т/га навоза зафиксировано повышение сахаристости на 0,8 и 1,06 абс. % соответственно в сравнении с контролем (17,74%).
Установлено, что при внесении минеральных и органических удобрений содержание калия в корнеплодах увеличилось на 13,1—38,3% относительно контрольного варианта (3,50 ммоль/100 г свёклы). Максимальное его содержание было в варианте ^5Р45К45 + 50 т/га навоза (4,84 ммоль/100 г свёклы), а минимальное — в варианте ^5Р45К45 + 25 т/га навоза (3,80 ммоль/100 г свёклы). Это подтверждает тот факт, что повы-
шение дозы органического удобрения способствует увеличению содержания калия в корнеплодах. Наибольшее содержание натрия было в варианте ^5Р45К90 + 25 т/га навоза — 1,94 ммоль/100 г свёклы, наименьшее — в вариантах ^5Р45К45 + 25 т/га навоза и ^5Р45К45 + 50 т/га навоза (1,15ммоль/100 г свёклы).
Среди азотных соединений а-аминный азот является наиболее вредоносным мелассообра-зователем, который играет отрицательную роль при извлечении сахара из корнеплодов. Отмечено, что с увеличением дозы минерального удобрения возрастала доля а-аминного азота в корнеплодах в 1,22—2,49 раза в сравнении с контрольным вариантом (3,06 ммоль/100 г свёклы). Наибольшее его содержание было в варианте ^90Р190К190 (7,62 ммоль/100 г свё-
клы) и ^35Р135К135 + 25 т/га навоза (5,83 ммоль/100 г свёклы).
При производстве сахара большую роль играют редуцирующие вещества, которые снижают технологические качества свёклы и затрудняют её переработку. По нормативным требованиям содержание редуцирующих сахаров должно быть не более 0,1%. Содержание редуцирующих веществ в корнеплодах при внесении ^35Р135К135 + 25 т/га навоза и ^90Р190К190 было на 20,0% выше нормируемого значения и на 10,0% выше значения в контрольном варианте (0,110%). В остальных вариантах данный показатель находился в пределах нормы и изменялся от 0,098 до 0,104%. Массовая доля углекислой золы в корнеплодах опытных вариантов на 4,3—21,3% была выше значения в контрольном варианте (0,512%).
ТЕХНОЛОГИЯ ВЫСОКИХ УРОЖАЕВ
Сок^россахар - 20 лет на $лаш страны-!
Критерием качественной оценки свеклосырья с точки зрения содержания в нём сахарозы и несахаров является показатель чистоты сока. В данных исследованиях чистота нормального клеточного сока существенно снижалась - на 1,3-1,5% абс. относительно контрольного варианта (86%) при
внесении ^90^90^90 и ^^135Р135К135
+ 25 т/га навоза. Применение ^5Р45К45 совместно с 25 и 50 т/га навоза, наоборот, способствовало повышению чистоты нормального сока на 1,45 и 1,8% абс. соответственно в сравнении с качеством сока в контрольном варианте. Все опытные варианты характеризовались повышенным содержанием солей кальция в очищенном клеточном соке. Минимальное значение массовой доли солей кальция (0,028% СаО) отмечено при внесении ^5Р45К45 + 50 т/га навоза, максимальные значения - в контрольном варианте (0,042% СаО), ^35Р135К135 + 25 т/га навоза (0,045% СаО) и ^90Р190К190 (0,052% СаО), что в 2,8-3,5 раза выше допустимого значения (0,015% СаО). Чистота очищенного сока достоверно снижалась относительно контрольного варианта (91,8%) при внесении ^35Р135К135 + 25 т/га навоза на 1,6% абс. и ^90Р190К190 - на 2,3% абс., в остальных вариантах она колебалась от 91,2 (^5Р45Кэд + 25 т/га навоза) до 92,4% (^5Р45К45 + 50 т/га навоза).
Применение удобрений в дозах ^5Р45К45 + 25 т/га навоза и ^5Р45К45 + 50 т/га навоза достоверно увеличивало прогнозируемый выход сахара на заводе соответственно на 0,82 и 1,20% абс. в сравнении с неудобренным фоном (14,34%), а внесение ^35Р135К135 + 25 т/га навоза и ^90Р190К190 способствовало снижению показателя на 0,57-0,73% абс.
Максимальный коэффициент извлечения сахара из свёклы отмечен в варианте ^5Р45К45 + 50 т/ га навоза (0,822). Применение повышенных доз минеральных удобрений ^35Р135К135 + 25 т/га на-
в°з^ ^90^90^90 и ^5Р45К90 + 25 т/
га навоза снижало степень извле-каемости сахара из свёклы в сравнении с контрольным вариантом (0,808) на 0,034, 0,045 и 0,010 ед.
Таким образом, в результате исследований установлено, что применение комплекса минеральных удобрений и навоза является фактором, сдерживающим массовое развитие бактериального увядания, а повышение уровня содержания калия в почве в значительной степени ограничивает его развитие. Выявлено, что технологические показатели корнеплодов сахарной свёклы достоверно снижались при внесении повышенных доз минеральных удобрений ^35Р135К135 + 25 т/га навоза и ^90Р190К190 (уменьшались прогнозируемый выход сахара, коэффициент его извлечения, чистота очищенного клеточного сока и увеличивались потери сахара в мелассе, содержание редуцирующих веществ, содержание солей кальция в очищенном соке). Лучшие технологические показатели были получены на фоне применения невысоких доз нитроаммофоски с однократным за ротацию внесением навоза: ^5Р45К45 + 50 т/га навоза и ^5Р45К45 + 25 т/га навоза.
Снижение поражаемости корнеплодов сосудистым бактериозом и получение оптимальных технологических качеств свеклосырья в условиях севера Воронежской области достигались при внесении под
сахарную свеклу умеренных доз удобрений N90P90K90 + 25 т/га навоза в пару однократно за ротацию.
Список литературы
1. Апасов И.В. Изменение технологических качеств корнеплодов сахарной свеклы, пораженных сосудистым бактериозом / И.В. Апасов, Л.Н. Путилина, Г.А. Селиванова // Сахар. — 2014. — № 9. - С. 35 - 38.
2. Елфимов М.Н. Влияние систем обработки и удобрений на структурное состояние чернозема выщелоченного /М.Н. Елфимов // Инновации в свеклосахарном производстве: Сб. науч. тр. — Воронеж: 2012. — С. 218 — 222.
3. Инструкция по химико-техническому контролю и учету свеклосахарного производства. — Киев: ВНИИСП, 1983. — 476 с.
4. Минакова О.А. Как оптимизировать калийный режим чернозема выщелоченного в севообороте с сахарной свеклой / О.А. Минакова, Л.Н. Путилина, Л.В. Тамбовце-ва, Л.В. Александрова // Сахарная свекла. — 2016. — № 2. — С. 23—26.
5. Пухальская Н.В. Особенности калийного питания растений в оптимальных и неблагоприятных условиях / Н.В. Пухальская,
B.Г. Сычев, А.А. Собачкин, Н.И. Павлова. — М.: 2009. — 192 с.
6. Селиванова Г. А. Причины широкого распространения корневых гнилей в ЦЧР / Г.А. Селиванова // Сахарная свекла. — 2013. — № 5. —
C. 27—31.
Аннотация. В статье представлены результаты изучения поражаемости сахарной свёклы сосудистым бактериозом и технологических качеств свекловичного сырья при выращивании культуры на разных фонах удобренности почвы. Определены наиболее оптимальные дозы основного удобрения, при которых наблюдалось снижение развития бактериоза с 18,2 до 3,4% и получены корнеплоды с лучшими технологическими качествами.
Ключевые слова: сахарная свёкла, технологические качества, сосудистый бактериоз, удобрения.
summary. In the paper, results of studying incidence of sugar beet vascular bacteriosis and technological qualities of beet raw material when growing the crop with different soil fertilizer backgrounds are presented. The most optimal doses of main fertilizer have been determined that provide decrease of bacteriosis development degree of 18.2 to 3.4% and obtaining of beet roots with best technological qualities. Keywords: sugar beet, technological qualities, vascular bacteriosis, fertilizers.
