CC BY
30УДК: 633.63:631.8:664.1
Влияние микроудобрений в хелатной форме на технологическое качество и продуктивность сахарной свёклы в условиях ЦЧР
Л.Н. ПУТИЛИНА, канд. с/х. наук (e-mail: [email protected]),
П.А. КОСЯКИН, канд. с/х. наук (e-mail: [email protected]), Н.А. ЛАЗУТИНА
ФГБНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт сахарной свёклы и сахара имени А.Л. Мазлумова»
Введение
Существенное влияние на рост и развитие растений сахарной свёклы, величину и качество урожая корнеплодов наряду с основными удобрениями оказывают и микроудобрения, содержащие микроэлементы. Последние необходимы растениям в очень небольших количествах — их содержание составляет тысячные и десятитысячные доли процентов массы растений. Но каждый из них выполняет строго определённые функции в обмене веществ, питании растений и не может быть заменён другим элементом [1]. Микроэлементы способствуют синтезу в растениях полного спектра ферментов, которые позволяют интенсивнее использовать энергию, воду, макроэлементы; они повышают иммунитет растений, их стойкость к болезням; предотвращают физиологическую депрессию, вызванную природно-климатическими стрессами, действием пестицидов; воздействуют на деятельность разнообразных ферментных процессов (окислительно-восстановительные реакции в растениях) как активаторы или ингибиторы активности; улучшают обмен веществ и тем самым положительно влияют на урожай и качество растительной продукции [2, 3].
При использовании современных технологий возделывания сахарной свёклы особенно большое значение придают внекорневым подкормкам растений полихелат-ными микроудобрениями. Благодаря хелатной форме они усваива-
ются растениями полностью, так как эта особенность препаратов позволяет удерживать необходимые микроэлементы вплоть до их поглощения. Микроэлементы в хелатной форме способны усиливать иммунитет растений, ускорять процессы метаболизма, повышать урожайность за счёт увеличения ассимиляционной поверхности листьев сахарной свёклы [4].
В связи с этим исследования по оценке влияния внекорневой подкормки микроудобрениями в хелатной форме при разных фонах основной удобренности на продуктивность и качество сахарной свёклы в условиях ЦЧР представляют не только научное, но и практическое значение.
Условия и методика
проведения исследований
Исследования проведены в 2015—2017 гг. в технологическом центре ФГБНУ «ВНИИСС имени А.Л. Мазлумова» (лаборатория агрохимии и агротехники возделывания культур в севообороте) с последующим определением технологического качества корнеплодов в лаборатории хранения и переработки сырья.
Район исследований расположен на севере Воронежской области в зоне неустойчивого увлажнения лесостепи ЦЧР. Зона характеризуется неравномерным распределением осадков по годам (чередованием засушливых, нормально увлажнённых и влажных лет). Сумма осадков за вегетационный период в 2015 г. составила 347 мм, 2016 г. — 391 мм,
2017 г. — 580 мм, что свидетельствует о достаточной увлажнённости этих лет (засушливым считается год, если сумма осадков за вегетацию составила менее 250 мм).
Почва опытного поля представлена чернозёмом выщелоченным малогумусным среднемощным тяжелосуглинистым.
Агротехника возделывания включала в себя: двукратное лущение стерни озимой пшеницы, внесение минеральных удобрений, отвальную вспашку оборотным плугом, весеннее закрытие влаги, предпосевную обработку почвы культиватором, высев семян гибрида сахарной свёклы Рамонская односемянная 117 (селекции ВНИИСС) сеялкой ССТ-12Б с нормой высева 8 шт. на 1 м рядка, междурядную культивацию в два срока.
Опыт закладывали в трёхкратной повторности, площадь опытной и учётной делянок составила соответственно 21,9 и 10,8 м2.
Схема опыта включала следующие варианты:
1) контроль (без удобрений);
2) ^5Р45К45 + 25 т/га навоза (без подкормки);
3) ^5Р45К45 + 25 т/га навоза + подкормка полихелатом (I внесение) в дозе 1 л/га + подкормка по-лихелатом (II внесение) в дозе 1л/ га + «Бор-Актив» в дозе 1 л/га (во II внесение);
4) Н,5Р45К45 + 25 т/га навоза + подкормка полихелатом (I внесение) в дозе 2 л/га + подкормка по-лихелатом (II внесение) в дозе 2 л/ га + «Бор-Актив» в дозе 2 л/га (во II внесение);
5) ^Р^Кэд + 25 т/га навоза (без подкормки);
6) ^Р^К^ + 25 т/га навоза + подкормка полихелатом (I внесение) в дозе 1 л/га + подкормка полихелатом (II внесение) в дозе 1л/ га + «Бор-Актив» в дозе 1 л/га (во II внесение);
7) ^Р^К^ + 25 т/га навоза + подкормка полихелатом (I внесение) в дозе 2 л/га + подкормка полихелатом (II внесение) в дозе 2 л/ га + «Бор-Актив» в дозе 2 л/га (во II внесение).
Размещение вариантов систематическое. В качестве основного минерального удобрения применяли азофоску (16:16:16), которую вносили под сахарную свёклу перед основной обработкой почвы. Под предшествующую культуру (озимую пшеницу) было внесено также 25 т/га навоза, а сахарная свёкла использовала его последействие.
В качестве внекорневой подкормки использовали «Полихе-латы-свёкла» — хелатное микроудобрение с комплексом биостимуляторов и иммуномодуля-торов производства ООО «НПП «ЗИПо» - ТМ «МинСемЛаб», содержащее в своём составе бор, медь, марганец, магний, железо, цинк, кобальт, азот, янтарную, яблочную, аспарагиновую, щавелевую, винную, лимонную, виноградную и другие кислоты [5]. Исследуемое полихелатное микроудобрение, отличительной особенностью которого является органическая форма, не имеет аналогов, нетоксично, экологически безопасно.
Раствор микроудобрений вносили бытовым пневматическим опрыскивателем. Подкормку проводили дважды с интервалом в две недели рано утром, избегая яркого солнца, дождя и сильного ветра. Первое внесение полихелатов осуществляли в фазу трёх - начала образования четвёртой пары листьев, второе внесение — через 10 дней после первого.
Как известно, сахарная свёкла считается наиболее чувствительной к дефициту бора культурой. В связи с этим во II внесение совместно с полихелатами была проведена дополнительная внекорневая подкормка препаратом «Бор-Актив», имеющим органическую форму (массовая доля бора — 182 г/л препарата), производства ООО «НПП «ЗИПо» — ТМ «МинСемЛаб».
Наблюдения, учёты и анализы в опыте с внекорневым внесением микроудобрений в хелатной форме проводились согласно общепринятым методикам.
Результаты исследований
и их обсуждение
Первостепенное значение для получения высокого выхода сахара при переработке сахарной свёклы имеет сахаристость. Известно, что микроэлементы оказывают существенное влияние на накопление сахара в свёкле, которое определяется двумя главными факторами — поступлением углеводов из листьев и интенсивностью синтеза сахарозы в корнеплодах. Важным условием для этого процесса является развитие фотосинтетического аппарата растений. При наличии мощного ассимиляционного аппарата в листьях образуются растворимые углеводы, которые, превращаясь в транспортные формы, обеспечивают постоянный приток моносахаридов и сахарозы в корнеплоды.
Результаты исследований показали, что внекорневые подкормки сахарной свёклы полихелатными микроудобрениями в целом положительно сказываются на содержании сахара в корнеплодах. Если применение минеральных удобрений (^5Р45К45 и ^Р^Кда) способствовало увеличению сахаристости на 0,70 и 0,30 абс. % по отношению к контролю без удобрений (16,40 %), то внесение однократной дозы полихелатов совместно с препаратом «Бор-Актив» привело
к повышению данного показателя на 1,2 абс. % (на фоне ^5Р45К45) и 0,55 абс. % (на фоне ^0Р90К90). При увеличении дозы полихелат-ных микроудобрений наблюдалось снижение сахаристости на 0,40—0,45 абс. % относительно вариантов с однократной дозой (см. табл.).
Сахаристость является важным, но отнюдь не единственным критерием качества сахарной свёклы. На полноту извлечения сахарозы из растительного сырья влияют такие несахара, как калий, а-аминный азот, редуцирующие вещества. Содержание калия в среднем за годы исследований изменялось в зависимости от применяемых удобрений и внекорневой подкормки от 3,25 до 4,37 ммоль/100 г свёклы. В вариантах с Н,5Р45К45 и ^Р^К^ (варианты 2 и 5) установлено увеличение содержания калия в корнеплодах соответственно на 19,7 и 34,5 % в сравнении с контролем без удобрений (3,25 ммоль/100 г свёклы). В вариантах с однократной дозой микроудобрений и препарата «Бор-Актив» наблюдалось незначительное снижение (на 3,6—8,9 %) этого показателя относительно вариантов с соответствующими фонами основных удобрений, а повышение дозы полихела-тов способствовало увеличению содержания калия в корнеплодах.
Наиболее вредоносным мелас-сообразователем среди азотных соединений является а-аминный азот, играющий отрицательную роль при извлечении сахара. Наименьшее его содержание (2,36 ммоль/100 г свёклы) отмечено в контрольном варианте, в остальных вариантах данный показатель изменялся от 2,39 до 4,14 ммоль/100 г свёклы. Внесение однократной дозы полихелатных удобрений обеспечивало снижение содержания а-аминного азота относительно вариантов с основным удобрением (на фоне ^5Р45К45 — на 13,7 %, на фоне ^0Р90К90 — на 19,3 %).
Технологические показатели корнеплодов сахарной свёклы (2015—2017гг.)
Вариант Сахаристость, % Содержание, ммоль/100 г свёклы Массовая доля РВ, % Чистота очищенного сока, %
калия а-аминного азота
1. Контроль (без удобрений) 16,40 3,25 2,36 0,098 91,80
2. ^5Р45К45 17,10 3,89 2,77 0,122 89,80
3. К45Р45К45 + полихелаты (1 л/га) + + «Бор-Актив» (1 л/га) 17,60 3,75 2,39 0,105 92,00
4. К45Р45К45 + полихелаты (2 л/га) + + «Бор-Актив» (2 л/га) 17,20 4,13 2,63 0,109 91,60
5 N Р К, 14 90 90 N0 16,70 4,37 4,14 0,134 89,40
6. К90Р90К90 + полихелаты (1 л/га) + + «Бор-Актив» (1 л/га) 16,95 3,98 3,34 0,114 90,70
7. К90Р90К90 + полихелаты (2 л/га) + + «Бор-Актив» (2 л/га) 16,50 4,20 3,65 0,118 90,20
В свеклосахарном производстве важную роль играют редуцирующие вещества (РВ), которые затрудняют переработку сахарной свёклы: продукты их разложения увеличивают цветность соков и сиропов, повышают содержание солей кальция в очищенном соке, снижают скорость фильтрации сока и скорость отстаивания из него осадка, что в дальнейшем способствует уменьшению выхода сахара и повышению содержания его в мелассе. При определении качественных показателей корнеплодов сахарной свёклы на фонах основного удобрения К45Р45К45 и ^0Р90К90 выявлено наибольшее содержание редуцирующих веществ — соответственно 0,122 и 0,134 %, что на 24,5-36,7 % выше значения контрольного варианта (0,098 %). В вариантах с внекорневой подкормкой полихелатными микроудобрениями отмечено снижение массовой доли РВ.
Чистота очищенного сока является ценным показателем: безвредные несахара уже удалены, и на показатель влияют лишь действительно вредные несахара, причём оценивается общая сумма вредных несахаров (минеральных и органических, азотистых и безазотистых). Чистота очищенного сока снижалась относительно контрольного варианта (91,8 %) при применении только основного удобрения
ВД5К45 - на 2,0 абс. % и ВД^
— на 2,4 абс. %. Внесение микроудобрений в хелатной форме в однократной дозе позволило увеличить значение данного показателя на 2,2 и 1,3 абс. % относительно соответствующих вариантов без подкормки (^Р^ — 89,8 % и ^Р%К90
— 89,40 %). Полихелатные микроудобрения и препарат Бор-Актив в двукратной дозе снижали чистоту очищенного сока в сравнении с дозой 1 л/га (табл. 1).
Несмотря на повышение доли вредных несахаров в корнеплодах сахарной свёклы в удобренных вариантах в сравнении с контролем, в вариантах с внекорневой подкормкой микроудобрениями в хе-латной форме отмечено положительное изменение комплексного показателя — прогнозируемого выхода сахара, который характеризует технологическое качество корнеплодов. Так, в вариантах с применением полихелатных микроудобрений и бора в однократной дозе на основных фонах ^5Р45К45 и ^0Р90К90 выявлено увеличение данного показателя соответственно на 1,26 и 0,31 абс. % в сравнении с неудобренным вариантом (13,15 %); на 0,92 и 0,48 абс. % — в сравнении с соответствующими вариантами по основным фонам (варианты 2 и 5). Двукратная доза микроудобрений и препарата «Бор-Актив» способствовала
снижению выхода сахара на 0,65 и 0,49 абс. % в сравнении с соответствующими вариантами с однократной дозой (рис. 1).
Применение минеральных удобрений как отдельно, так и совместно с полихелатами ухудшало извлекаемость сахара из свёклы в сравнении с контролем (80,2 %) на 0,2—2,5 абс. %. Исключение составил вариант с внесением однократной дозы микроудобрений, в котором отмечался наибольший коэффициент извлечения — 81,9 % (см. рис. 1).
Урожайность сахарной свёклы наряду с технологическими качествами характеризует эффективность приёмов агротехники, уровень плодородия почвы, условия произрастания культуры. В проведённом опыте в среднем за годы исследований урожайность сахарной свёклы в контрольном неудобренном варианте была наименьшей и составила 34,2 т/га (рис. 2).
Применение минеральных удобрений ^5Р45К45 и ^0Р90К90 способствовало повышению урожайности корнеплодов соответственно на 2,3 и 4,6 т/га (6,7 и 13,4 %) относительно неудобренного варианта. При внесении микроудобрений по вегетирующим растениям на фонах основной удобрен-ности отмечено существенное увеличение урожайности корнеплодов культуры. Возможно, это связано с тем, что при попадании на поверхность листьев микроэлементы в хелатной форме проникают в их ткани и включаются в биохимические реакции обмена в растениях, что и приводит к росту урожайности. Так, в вариантах с однократной дозой полихелатов (варианты 3 и 6) урожайность повысилась соответственно на 5,0 и 8,7 т/га (14,6 и 25,4 %) в сравнении с неудобренным вариантом (контроль). Внесение двойной дозы хелатных микроудобрений (варианты 4 и 7) способствовало снижению урожайности на 3,3 и 5,1 % относительно соответствующих
81,9
13,15 13,49 14,41 13,76 12,98 13,46 12,97
3 4 Вариант
Рис. 1. Прогнозируемый выход сахара и коэффициент его извлечения из свёклы (2015—2017гг.)_
3 4 5 Вариант
Рис. 2. Продуктивность сахарной свёклы (2015—2017гг.)
вариантов с однократной дозой. Возможно, это объясняется тем, что внекорневая подкормка по-лихелатными микроудобрениями даже в случае минимальной передозировки может оказывать негативное действие.
Основным показателем, характеризующим эффективность свекловичного производства, является сбор сахара с 1 га, который напрямую зависит от урожайности и сахаристости корнеплодов. Лучшими по этому показателю исследования выявили варианты с внекорневыми подкормками микроудобрениями в хелатной форме и бором в дозах 1 л/га на фонах основного удобрения ^5Р45К45 и ^0Р90К90, где сбор сахара составил соответственно 6,90 и 7,27 т/га, что на 1,29 и 1,66 т/га (23,0 и 29,6 %) выше, чем в контрольном варианте; на 0,66 и 0,79 т/га (10,6 и 12,2 %) — в сравнении с соответствующими вариантами с применением основных минеральных удобрений без подкормки (см. рис. 2).
При внесении двукратной дозы полихелатов и бора сбор сахара был несколько ниже вариантов с однократной дозой и составил 6,52 и 6,72 т/га соответственно.
Заключение
Таким образом, внесение микроудобрений «Полихелаты-свёк-ла» и препарата «Бор-Актив» (ООО «НПП «ЗИПо» - ТМ «Мин-
СемЛаб») в дозах 1 л/га в качестве внекорневых подкормок на фонах основной удобренности N45P45K45 и N90P90K90 в посевах сахарной свёклы обеспечивает относительно неудобренного варианта прибавку урожайности корнеплодов соответственно на 5,0 и 8,7 т/га; увеличение сахаристости на 1,20 и 0,55 абс. %, прогнозируемого выхода сахара — на 1,26 и 0,31 абс. % и биологического сбора сахара — на 1,29 и 1,66 т/га.
Список литературы
1. Лицуков, С.Д. Влияние микроудобрений на урожай и качество сахарной свёклы в условиях юго-западной части ЦЧР [Текст] / С.Д. Лицуков, А.В. Акинчин, Е.А. Трофимова // Вестник Курской государственной сельскохо-
зяйственной академии. — 2014. — № 9.
- С. 46-48.
2. Никитин, В.В. Резервы повышения качества свекловичного сырья в условиях неустойчивого увлажнения ЦЧЗ [Текст] / В.В. Никитин, А.В. Акинчин, С.А. Линков // Вестник Курской государственной сельскохозяйственной академии. — 2013. — № 4.
- С. 46—48.
3. Анспок, П.И. Микроудобрения: Справочник [Текст] / П.И. Анспок // Ленинград: Агропромиздат. — 1990. — 272 с.
4. Аскаров, В.Р. Влияние микроудобрений и фунгицидов на продуктивность свекловичных посевов [Текст] / В.А. Аскаров // Сахарная свёкла. — 2016. — № 9. — С. 39—42.
5. Официальный сайт ООО «Мин-СемЛаб» / [Электронный ресурс].
- Режим доступа URL: http: // www. minsemlab.ru
Аннотация. В работе представлены результаты исследования влияния микроудобрений в хелатной форме производства ООО «НПП «ЗИПо» - ТМ «МинСемЛаб» на технологическое качество и продуктивность сахарной свёклы. Установлено, что агротехнический приём, включающий в себя внекорневую подкормку сахарной свёклы микроудобрениями «Полихелаты-свёкла» и препаратом «Бор-Актив» в дозах 1 л/га на фонах основной удобренности N45P45K45 и N90P90K90, обеспечивает прибавку урожайности корнеплодов соответственно на 5,0 и 8,7 т/га; повышение сахаристости на 1,20 и 0,55 абс. %; увеличение прогнозируемого выхода сахара на 1,26 и 0,31 абс. % и биологического сбора сахара на 1,29 и 1,66 т/га относительно неудобренного варианта. Ключевые слова: сахарная свёкла, внекорневая подкормка, микроудобрения, полихелаты, технологическое качество, сахаристость, урожайность, сбор сахара. Summary. In the work, the results of studies on the effect of using microfertilizers in chelate form produced by ООО NPP ZIPO - TM MinSemLab on sugar beet technological qualities and productivity are presented. It has been determined that agricultural method including foliar application of the Polychelates-Beet microfertilizers and Bor-Active preparation in doses of 1 l/ha on backgrounds of the main fertilizer N45P45K45 and N90P90K90 provides, as compared to the unfertilized variant, increase of beet root yield by 5.0 and 8.7 t/ha, sugar content by 1.20 and 0.55 abs. %, the predicted sugar yield by 1.29 and 0.31 abs. %, and biological sugar yield by 1.29 and 1.66 т/га t/ha, respectively. Keywords: sugar beet, foliar application, microfertilizers, polychelates, technological quality, sugar content, yield, sugar yield.
