CC BY
18УДК 664.12:631+631.8
Технологическое качество гибридов сахарной свёклы отечественной и зарубежной селекции при различных системах удобрений и основной обработки почвы
Л.Н. ПУТИЛИНА, канд. с/хнаук(е-таИ: lputilina@bk.ru) A.B. КУРЫНДИН, канд. с/х наук (e-mail: vniiss@mail.ru) Н.А. ЛАЗУТИНА
ФГБНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт сахарной свёклы и сахара имени А.Л. Мазлумова»
Введение
В условиях интенсификации сельскохозяйственного производства важнейшей задачей является создание системы питания растений, обеспечивающей получение максимального урожая с высокими качественными показателями. Управлять количеством и качеством сахарной свёклы необходимо на протяжении всего технологического цикла. Следует учитывать все факторы, которые прямо или косвенно влияют на величину и качество урожая корнеплодов [1].
Характерной особенностью отрасли свекловодства в настоящее время стало резкое увеличение сортового сортимента, при этом значительно выросла доля гибридов иностранной селекции. Так, из 332 гибридов сахарной свёклы, включённых в Государственный реестр селекционных достижений, допущенных к использованию на территории Российской Федерации, более 82 % приходится на зарубежный материал [2—5].
При одинаковых условиях применяемой технологии возделывания сахарной свёклы вариация продуктивности гибридов различных оригинаторов достигает 30—35 %, что, видимо, объясняется как различным генетическим
потенциалом, так и различной отзывчивостью на применяемые агроприёмы и климатические условия [6]. На экономику производства сахарной свёклы, кроме продуктивности, существенно влияет технологическое качество корнеплодов, включающее не только сахаристость, но и содержание несахаров, особенно растворимой их части.
В связи с вышеизложенным научный и практический интерес представляло изучение технологических показателей гибридов сахарной свёклы отечественной и зарубежной селекции в зависимости от комбинаций различных агроприёмов при возделывании культуры.
Условия и методика
проведения исследований
В 2015—2017 гг. в многолетнем стационарном опыте, заложенном в 1985 г., изучалось влияние систем основной обработки почвы и удобрений, а также сортовых особенностей на технологическое качество современных гибридов сахарной свёклы.
Почва опытного участка — чернозём выщелоченный среднемощ-ный тяжелосуглинистый с содержанием гумуса в пахотном горизонте (0-30 см) - 4,9-5,7 %.
Метеорологические условия в годы исследований характеризовались достаточным количеством влаги: сумма осадков за вегетационный период в 2015 г. составила 347 мм, 2016 г. - 391 мм, 2017 г. -580 мм при среднемноголетнем значении — 256 мм; ГТК за период вегетации сахарной свёклы составил: в 2015 г. — 1,3; 2016 г. — 1,8; 2017 г. — 1,9 при среднемноголетнем значении — 1,1.
В качестве объекта исследований были выбраны гибриды сахарной свёклы РМС 120 (ВНИИСС) и Крокодил («Сесвандерхаве»).
Изучали два контрастных способа основной обработки почвы:
А — отвальная глубокая вспашка под все культуры севооборота: под кукурузу и чёрный пар на глубину 25—27 см; под ячмень, озимую пшеницу по клеверу, однолетние травы на глубину 20—22 см; под сахарную свёклу на глубину 30—32 см по схеме улучшенной зяби;
Г — безотвальная (плоскорезная) обработка под все культуры севооборота: под кукурузу и чёрный пар на глубину 25—27 см; под озимую пшеницу по клеверу, ячмень, однолетние травы на глубину 20—22 см; под сахарную свёклу на глубину 30—32 см по схеме улучшенной зяби.
Варианты опыта закладывали на двух фонах: 1) без удобрений; 2) с применением удобрений — N59P59K59 +11 т навоза на 1 га севооборотной площади.
Повторность систематически размещённых вариантов была трёхкратной на общей площади делянки 162 м2 и учётной — 18 м2.
Оценка технологического качества корнеплодов сахарной свёклы включала в себя определение содержания: сахарозы — методом холодного водного дигерирова-ния [7]; калия и натрия — потен-циометрическим методом [8]; а-аминного азота — фотоколориметрическим методом [9]; редуцирующих веществ — методом Мюллера; растворимой золы — кондуктометрическим методом [7]. По результатам анализа корнеплодов сахарной свёклы рассчитывали прогнозируемый выход сахара, его потери в мелассе и извлекаемость.
На основании изучения действия на технологическое качество корнеплодов сахарной свёклы двух градаций таких факторов, как удобрение, способ основной обработки почвы и сорт (гибрид), проводилась статистическая обработка результатов исследований по Б.А. Доспехову [10].
Результаты исследований
и их обсуждение
Анализ экспериментальных данных свидетельствует, что в стационарном опыте при всех изучаемых агроприёмах гибрид сахарной свёклы зарубежной селекции Крокодил показал наибольшую урожайность (32,2—52,7 т/га), тогда как у гибрида отечественной селекции РМС 120 значение данного показателя было на уровне 31,7-49,2 т/га.
В среднем за годы исследований содержание сахара в корнеплодах варьировало в интервале 16,52-17,74 %. Следует отметить во всех вариантах опыта более вы-
сокую сахаристость гибрида РМС 120 (17,23-17,74 %) в сравнении с Крокодилом (16,52-17,15 %). Наибольшее отклонение значений данного показателя между изучаемыми гибридами наблюдалось на неудобренном фоне - при плоскорезной обработке почвы оно составило 0,84 абс. %, при глубокой вспашке - 0,59 абс. %. На удобренном фоне отклонение было ниже — соответственно 0,31 и 0,37 абс. % (рис. 1).
Анализ экспериментальных данных по величине основных ме-лассообразователей, которые не удаляются при очистке соков и переходят в мелассу, показал следующее. Гибриды РМС 120 и Крокодил продемонстрировали одинаковую реакцию как на способы обработки почвы, так и на фоны удобренности. Содержание растворимых несахаров у гибрида иностранной селекции Крокодил было выше, чем у РМС 120, во всех вариантах опыта. Так, отклонение по содержанию калия между изучаемыми гибридами составило 6,3—7,8 % на разных
фонах удобренности, 5,0—8,7 % — при различных способах основной обработки почвы; по содержанию натрия - 7,3-14,1 % и 6,3-12,6 %; по содержанию а-аминного азота - 9,0-14,2 % и 10,1-12,4 % соответственно.
Отмечено, что внесение удобрений способствовало увеличению содержания несахаров в корнеплодах. Так, содержание калия, натрия и а-аминного азота на удобренном фоне было выше на 3,8; 21,9 и 7,5 %, чем на неудобренном (в среднем по вариантам с разным способом основной обработки почвы и гибридами). Возможно, это связано с наличием в удобренной почве остаточных доз нитратов в период активного созревания корнеплодов - второй половине вегетации (рис. 2).
В варианте с глубокой отвальной обработкой почвы содержание калия, натрия и а-аминного азота было ниже соответственно на 5,0; 14,4 и 8,1 % в сравнении с плоскорезной обработкой (в среднем по вариантам с разным фоном удо-бренности и гибридами).
17,47—
16,92
Глубокая вспашка
Неудобренный фон
РМС-1201 Крокодил^ РМС-120 \ KpoKoduj\ РМС-120 \ Крокодш
Глубокая вспашка
Плоскорезная обработка
РМС-120 у(рокодил
Плоскорезная обработка
Удобренный фон
Рис. 1. Сахаристость гибридов сахарной свёклы в зависимости от способа основной обработки почвы и фона удобренности (2015—2017гг.)
Расчётные технологические показатели гибридов сахарной свёклы в зависимости от агротехнических приёмов (2015—2017гг.)
Исследуемые параметры Варианты
Неудобренный фон Удобренный фон
Глубокая вспашка Плоскорезная обработка Глубокая вспашка Плоскорезная обработка
РМС 120 Крокодил РМС 120 Крокодил РМС 120 Крокодил РМС 120 Крокодил
Чистота очищенного клеточного сока,% 92,60 91,95 92,47 91,62 90,52 90,25 89,90 89,46
Прогнозируемые потери сахара в мелассе, % 2,17 2,20 2,26 2,28 2,30 2,36 2,32 2,44
Прогнозируемый выход сахара, % 14,57 13,95 14,10 13,24 14,17 13,74 13,91 13,48
Коэффициент извлечения сахара из свёклы, % 82,13 81,34 81,22 80,15 81,11 80,35 80,73 79,67
Аналогичная тенденция прослеживалась по влиянию элементов агротехнологии возделывания сахарной свёклы на чистоту очищенного клеточного сока изучаемых гибридов (см. табл.).
Отмечено, что у гибрида РМС 120 данный показатель был на 0,55 абс. % выше, чем у гибрида Крокодил (в среднем по вариантам с разным способом основной обработки почвы и фоном удобренности). На удобренном фоне чистота очищенного клеточного сока была на 2,13 абс. % ниже в сравнении с неудобренным (в среднем по вариантам c разным способом основной обработки почвы и гибридами); в варианте с отвальной глубокой вспашкой — на 0,47 абс. % выше, чем с применением безотвальной обработки почвы (в среднем на разных фонах удобренности и гибридах).
С содержанием мелассообра-зующих веществ, особенно щелочных элементов и а-аминного азота, связаны потери сахара в мелассе, а следовательно, выход
сахара и его извлекаемость. Анализ расчётных технологических
показателей свидетельствует, что прогнозируемый выход сахара у гибрида РМС 120 варьировал от 13,91 до 14,57 % и коэффициент его извлечения — от 80,73 до 82,13 %, тогда как у гибрида Крокодил — от 13,24 до 13,95 % и от 79,67 до 81,34 % соответственно. Во всех вариантах опыта гибрид отечественной селекции РМС 120 показал в сравнении с иностранным гибридом Крокодил в среднем на 0,32 абс. % выше выход сахара и на 0,92 абс. % лучшую извлекаемость сахара.
Отмечено, что в вариантах с применением глубокой вспашки прогнозируемый выход сахара и коэффициент его извлечения были выше соответственно на 0,43 и 0,79 абс. % в сравнении с плоскорезной обработкой (в среднем по вариантам с разным фоном удобренности и изучаемыми гибридами). На удобренном фоне данные показатели были ниже соответственно на 0,15 и 0,72 абс. %
4,80 4,20
4,06-
4,64
4,30
4,18
РМС-120 Крокодил Глубокая вспашка
4,26
4,45 4,39
4,76
Плоскорезная обработка
Неудобренный фон
РМС-120 Крокодил Глубокая вспашка
РМС-120 Крокодил
Плоскорезная обработка
Удобренный фон
Рис. 2. Содержание несахаров в корнеплодах гибридов сахарной свёклы в зависимости от способа основной обработки почвы и фона удобренности (2015—2017гг.): ■ — калий; ■ — натрий; ■ — а-аминный азот
(в среднем по вариантам с разным способом основной обработки почвы и гибридами).
Большее отклонение технологических показателей между изучаемыми гибридами РМС 120 и Крокодил отмечено в варианте с плоскорезной обработкой почвы на неудобренном фоне. Так, у гибрида РМС 120 прогнозируемый выход сахара и коэффициент его извлечения были на 0,86 и 1,07 абс. % соответственно выше в сравнении с гибридом Крокодил. Возможно, это объясняется пластичностью и лучшей адаптационной способностью гибрида отечественной селекции при сложившихся в годы исследований почвенно-климатических условиях.
Заключение
Таким образом, в условиях длительного стационарного опыта установлено, что применение удобрений способствует снижению технологического качества сахарной свёклы независимо от сортовой принадлежности и способа основной обработки почвы. Отмечено, что наиболее полно свой сортовой потенциал по технологическому качеству современные гибриды сахарной свёклы реализуют при отвальной глубокой вспашке под все культуры севооборота. При плоскорезной основной обработке почвы на неудобренном фоне проявилась пластичность и лучшая адаптационная способность к условиям произрастания отечественного гибрида, на что указывают более высокие значения технологических показателей в сравнении с гибридом иностранной селекции.
Список литературы
1. Горбунов, Н.Н. Продуктивность, качество и сохранность корнеплодов сахарной свеклы в зависимости от пред-предшественников и основного органо-минерального
питания / Н.Н. Горбунов // Дис. ... канд. с/х наук: 06.01.09, 05.18.01: Воронеж, 2004. - 177 с.
2. Комратов, В.П. Гибриды и сорта сахарной свёклы в Пензенской области / В.П. Комратов, В.В. Ко-шеляев // Земледелие. — 2007. — № 4. — С. 45—46.
3. Кайшев, В.Г. Возрождение селекции и семеноводства сахарной свёклы: стимулы и ограничения достижения целевых установок /
B.Г. Кайшев, С.Н. Серёгин, А.В. Корниенко // Сахарная свёкла. — 2017. — № 10. — С. 2—6.
4. Апасов, И.В. Семеноводство сахарной свёклы — стратегический ресурс свеклосахарного комплекса России / И.В. Апасов [и др.] // Сахар. — 2015. — № 12. —
C. 28—30.
5. Путилина, Л.Н. Свеклосахарный комплекс России: состояние и направления развития / Л.Н. Путилина, Е.А. Дворян-кин, М.А. Смирнов // Вестник
ВГУИТ. - Т. 79. - 2017. - № 2. -С. 180-190.
6. Адаптивно-ландшафные системы земледелия Воронежской области / под общ. ред. А.В. Гордеева. -Воронеж : Кварта, 2013. - 446 с.
7. Инструкция по химико-техническому контролю и учету свеклосахарного производства ВНИИСП. - Киев, 1983. - 476 с.
8. Чернявская, Л.И. Методики определения основных мелассо-образующих элементов в свёкле и продуктах её переработки / Л.И. Чернявская // Сахар. - 2006. -№ 7. - С. 34-40.
9. Чернявская, Л.И. Определение азотистых веществ / Л.И. Чернявская // Сахар. - 2006. - № 8. -С. 29-32.
10. Доспехов, Б.А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований) / Б.А. Доспехов. -5-е изд., доп. и перераб. - М. : Агропромиздат, 1985. - 351 с.
Аннотация. В статье представлен анализ экспериментальных данных, позволяющий оценить технологическое качество гибридов сахарной свёклы отечественной и зарубежной селекции в условиях длительного стационарного опыта в зависимости от комбинаций различных агроприёмов при возделывании культуры. Установлено, что применение удобрений способствует снижению технологических показателей сахарной свёклы независимо от сортовой принадлежности и способа основной обработки почвы. Выявлено, что наиболее полно свой сортовой потенциал по технологическому качеству современные гибриды сахарной свёклы реализуют при отвальной глубокой вспашке под все культуры севооборота. При плоскорезной основной обработке почвы на неудобренном фоне проявилась пластичность и лучшая адаптационная способность к условиям произрастания отечественного гибрида РМС 120. Это подтверждается его более высокими технологическими показателями в сравнении с гибридом иностранной селекции Крокодил. Ключевые слова: сахарная свёкла, технологическое качество корнеплодов, основная обработка почвы, система удобрений.
Summary. In the paper, analysis of experimental data is presented that allow evaluation of technological quality of domestic and foreign sugar beet hybrids under conditions of long-term experiment depending on combination of different agricultural methods during the crop cultivation. It has been determined that fertilizer application promotes reduction of sugar beet technological indices irrespective of a variety and main tillage method. It has been revealed that modern sugar beet hybrids realize their varietal potential of technological quality most essentially when using mold board deep plowing for all crops of a crop rotation. When using main disk tillage with unfertilized background, plasticity and best ability of the domestic hybrid RMS 120 to adapt to growth conditions are displayed. This is confirmed by greater values of its technological indices in comparison with the foreign hybrid Crocodile.
Keywords: sugar beet, technological quality of beet roots, main tillage, fertilizer system.
