CC BY
16УДК 633.63:632:631.8: 631.816.23 http://doi.org/10.24411/2413-5518-2020-10204
Влияние почвенных подкормок на продуктивность
и технологическое качество сахарной свёклы
О.А. МИНАКОВА, д-р с/х. наук (e-mail: olalmin2@rambler.ru) Л.Н. ПУТИЛИНА, канд. с/х. наук (e-mail: lputilina@bk.ru)
Л.В. АЛЕКСАНДРОВА, научн. сотрудник (e-mail: lyuda.aleksandrova.61@bk.ru) Н.А. ЛАЗУТИНА, научн. сотрудник
ФГБНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт сахарной свёклы и сахара имени А.Л. Мазлумова» (e-mail: vniiss@mail.ru)
Введение
Дороговизна средств химизации не позволяет наращивать производство продукции сельского хозяйства и, в конечном счёте, делает страну зависимой от импорта продовольствия [4]. Поиск наиболее эффективных форм и способов внесения удобрений, обеспечивающих постоянное питание растений, синхронизированное с их ростом и развитием, является важной задачей агрохимии [7].
В зоне неустойчивого увлажнения лесостепи ЦЧР внесение минеральных удобрений под сахарную свёклу в полной дозе осенью под вспашку является традиционным агроприёмом [1, 6]. Но при такой системе удобрения может наблюдаться дефицит азота вследствие миграции N03" в нижние слои профиля почвы под действием осадков, а также газообразных потерь элемента при денитрификации [3]. Устранение дефицита азота возможно при использовании почвенных подкормок культуры. Применение удобрений как в основное внесение, так и в подкормки приводит к уменьшению сахаристости и ухудшению технологических качеств корнеплодов [5, 8], но при этом значительно повышается урожайность культуры [2, 9, 10].
Цель исследований — установить влияние удобрений, применяемых дробно (основное внесение нитроаммофоски с осени и ^7Р5К5+ S — в подкормку), на изменение продуктивности и технологического качества сахарной свёклы в зоне неустойчивого увлажнения ЦЧР.
Задачи исследования
Выявить влияние дробного внесения удобрений на урожайность корнеплодов и сбор сахара.
Определить технологическое качество корнеплодов при внесении различных доз подкормок по фонам основной удобренности.
Установить коэффициенты корреляции между дозами удобрений, применяемыми в подкормку, и технологическими показателями корнеплодов.
Исследования проводили в 2015—2018 гг. в ФГБНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт сахарной свёклы и сахара имени А.Л. Мазлумова» во временном опыте. Объектом исследований были корнеплоды гибрида сахарной свёклы Рамонская односемянная (РО 117). Почва опытного участка — чернозём выщелоченный малогумусный среднемощный тяжелосуглинистый на карбонатном суглинке.
Сахарная свёкла возделывалась в 9-польном зерно-паропропашном севообороте со следующим чередованием культур: чёрный пар — озимая пшеница — сахарная свёкла — ячмень с подсевом клевера — клевер 1-го года пользования — озимая пшеница — сахарная свёкла — однолетние травы (овёс + горох) — кукуруза на зелёный корм. Оценивалась продуктивность сахарной свёклы, выращенной в паровом звене. Технология возделывания культур — рекомендованная для ЦЧР. Повторность опыта трёхкратная, площадь опытной делянки 37,8 м2, учётной — 10,8 м2. Размещение вариантов систематическое.
В качестве основного минерального удобрения использовали нитроаммофоску (№Р:К=16:16:16), которую вносили под сахарную свёклу осенью перед основной обработкой почвы. В качестве подкормки применяли нитроаммофоску с повышенным содержанием азота и добавлением серы N27P5K5+S (производство ОАО «Минудобрения», г. Россошь Воронежской области), которую вносили вручную с заделкой в почву. Первую подкормку проводили в фазу 3—4 пар настоящих листьев сахарной свёклы, вторую — через 10 дней после первой.
Схема опыта включала в себя следующие варианты:
1) ^Р0К0 — без удобрений;
2) ^0Р50К50 — без подкормок;
3) ^0Р50К50 + 1 д подкормка (^7Р5К5 + S — в первое внесение + ^7Р5К5 + S — во второе внесение);
4) ^0Р50К50 + 3 д подкормка (N81P15K15+S — в первое внесение + ^Р15К15 + S — во второе внесение);
5) ^00Р100К100 - без подкормок;
6) ^00Р100К100 + 1 д подкормка (^7Р5К5 + S - в первое внесение + ^7Р5К5 +S — во второе внесение);
7) N^100^00 + 3 Д подкормка (^Р^К^ +S — в первое внесение + ^Р15К15 + S — во второе внесение);
8) ^50Р150К150 — без подкормок;
9) ^50Р150К150 + 1 д подкормка (^7Р5К5 +S — в первое внесение + ^7Р5К5 +S — во второе внесение);
10)
^50Р150К150 + 3 д (^^150Р150К150 + подкормка
N81P15K15+S + подкормка N81P15K15 +S).
Примечание: 1 д — однократная доза нитроаммофоски ^7Р5К5 + S; 3 д — трёхкратная доза нитроаммофоски ^Р15К15 + S.
Оценку технологического качества корнеплодов проводили в лаборатории хранения и переработки сырья ВНИИСС с использованием общепринятых методов оценки свёклы [11, 12].
Результаты исследований
По результатам исследований установлено, что уровень урожайности корнеплодов сахарной свёклы в опыте с подкормками составил 40,5—68,7 т/га, сбор сахара — 7,5—12,5 т/га (табл. 1).
Применение одной дозы нитроаммофоски ^7Р5К5 + S по фонам основного внесения удобрений повысило урожайность корнеплодов относительно значений в соответствующих вариантах без подкормок (^0р50К50 — 49,8 т/га; ^00Р100К100 — 58,1 т/га; ^50Р150К150 — 61,7 т/га) на 17,1 % (прибавка 8,5 т/га); 11,9 % (прибавка 6,9 т/га) и 6,3 % (прибавка 3,9 т/га) соответственно.
Таблица 1. Влияние нитроаммофоски N^^.5 + вносимой по фонам основного удобрения, на продуктивность сахарной
свёклы (2015—2018 гг.)
Вариант Урожайность корнеплодов Сахаристость, % Сбор сахара
т/га Прибавка*, т/га т/га Прибавка, т/га
(без удобрений) 40,5 — 18,60 7,53 —
N Р К 50 50 50 49,8 9,3/ — 18,85 9,39 1,86/ —
^0Р50К50 +1 д 58,3 17,8/8,5 19,05 11,1 3,57/1,71
^0Р50К50 +3 д 60,8 20,3/11,0 18,55 11,3 3,77/1,91
N Р К ^КХГ 101ГЧ00 58,1 17,6/ — 18,75 10,9 3,37/ —
■^00Р100К100 + 1 д 65,0 24,6/6,9 19,20 12,5 4,97/1,6
■^00Р100К100 + 3 д 67,2 26,7/9,1 18,40 12,4 4,87/1,5
N Р К 150 150 150 61,7 21,2/ — 18,65 11,5 3,97/ —
ад50К150+1 д 65,6 25,1/3,9 18,05 11,8 4,27/0,30
ад50К150+3 д 68,7 28,2/7,0 17,90 12,3 4,77/0,80
НСР05 фона удобрений 1,24 — 0,15 0,61 —
НСР05 подкормки 1,58 — 0,13 0,89 —
Примечание: прибавка* — в числителе прибавка урожайности (т/га) относительно значения в неудобренном варианте; в знаменателе — относительно значения по фонам основной удобренности.
Удобрения, применяемые в основное внесение, обеспечивали повышение урожайности корнеплодов на 23,0—52,3 % относительно варианта без удобрений, более всего при внесении ^50Р150К150, в подкормку — 6,32— 22,1 % (относительно фонов основного удобрения), что свидетельствует о большем влиянии на этот показатель удобрений, внесённых с осени под вспашку.
Внесение тройной дозы нитроаммофоски (N81P15K15+S) в качестве подкормки совместно с осенним внесением удобрений обеспечило дополнительное получение 11,0, 9,1 и 7,0 т/га соответственно корнеплодов относительно значений по основным фонам.
Сравнивая урожайность в исследуемых вариантах относительно значения в неудобренном варианте (40,5 т/га), следует отметить наибольшие показатели при применении N81P15K15+S в качестве подкормки по фонам основного удобрения N^100^0 и ^0РшКш, где прибавка по урожайности корнеплодов составила соответственно 26,7 т/га (65,9 %) и 28,2 т/га (69,6 %).
Биологический сбор сахара в вариантах без подкормок составил: при основном внесении
^0Р50К50 — 9,39 т/^ ^00Р100К100 — I0,9 тМ ^50Р150К150—
— 11,5 т/га; увеличение относительно варианта без удобрений — 24,7—52,7 %. Почвенные подкормки в одной дозе обеспечивали сбор сахара по вышеуказанным фонам 11,1, 12,5 и 11,8 т/га, увеличение относительно вариантов без подкормок составило 18,2, 14,7 и 2,61 %. Подкормки в тройной дозе обеспечивали сбор сахара 11,3, 12,4 и 12,3 т/га, увеличение составило 20,1, 13,8 и 6,96 % соответственно. Наибольшее влияние на данный показатель оказало применение как одной, так и тройной дозы подкормок на фоне основного внесения ^0Р50К50, а также одной дозы ^7Р5К5 + S по фону ^00Р100К100. Синергетический эффект сочетания удобрений в основное внесение и подкормок в наибольшей степени проявился в системах ^00Р100К100 + 1 д,
^00Р100К100 + 3 д и ^50Р150К150 + 1 Д, °беспечИвая д°-
полнительное получение 4,27—4,97 т/га сахара относительно варианта без удобрений. По сбору сахара лучшим был вариант с внесением подкормки в одной дозе по основному фону ^00Р100К100, прибавка достигла 4,97 т/га (66,0 %).
Сахаристость корнеплодов в контрольных вариантах с применением ^0—150Р50—150К50—150 была на уровне 18,65—18,85 %, в варианте без удобрений — 18,60 %. При внесении одной дозы нитроаммофоски по основному фону ^0—100Р50—100К50—100 отмечено увеличение сахаристости на 0,45—0,60 абс. % в сравнении с неудобренным вариантом. Применение тройной дозы N27P5K5+S с повышенным содержанием азота и добавлением серы по основному фону N100—^100—150^00—150 способствовало снижению сахаристости на 0,20— 0,70 абс. % относительно варианта ^Р0К0.
Определение основных несахаров-мелассообра-зователей (К, № и а-аминного азота), которые не удаляются при очистке соков и переходят в мелассу, показало, что содержание калия во всех удобренных вариантах было на 3,3—56,0 % выше значения в варианте без удобрений (4,20 ммоль/100 г свёклы); содержание натрия — выше в 1,2—2,0 раза относительно варианта ^Р0К0 (1,54 ммоль/100 г свёклы) (табл. 2). В вариантах с применением одной и тройной дозы нитроаммофоски по основным фонам наблюдалось увеличение количества а-аминного азота в корнеплодах сахарной свёклы в 1,5—3,0 раза в сравнении с неудобренным вариантом (2,77 ммоль/100 г свёклы).
Установлено, что при внесении разных доз нитроаммофоски в качестве подкормки по фонам ^0-150Р50-150К50-150 наблюдалось снижение чистоты очищенного клеточного сока относительно и вариантов без подкормки, и варианта без удобрений (табл. 3).
Наибольший прогнозируемый выход сахара отмечен в варианте ^Р0К0 (15,20 %), в удобренных вариантах данный показатель варьировал от 13,08 до 14,88 %. Худшими оказались варианты с применением тройной дозы нитроаммофоски по фонам основного внесения ^0-150Р50-150К50-150, так как в них наблюдалось увеличение потерь сахара в мелассе на 1,11-1,42 абс. %, уменьшение прогнозируемого выхода сахара на 1,16-2,12 абс. % и коэффициента извлечения сахара - на 0,060-0,086 абс. ед. относительно данных показателей в варианте без удобрений (2,40, 15,20 и 0,817 соответственно).
Сопоставление коэффициентов корреляции между дозами удобрений и показателями технологического качества выявило, что в наибольшей степени коррелировало содержание а-аминного азота, потери сахара в мелассе, чистота очищенного клеточного сока, при этом зависимость была велика как от доз азота, так и от доз Р205 и К20. В опыте с дробным внесением удобрений только дозы азота имели более значительную корреляцию с сахаристостью, содержанием натрия и прогнозируемым выходом сахара (табл. 4).
Заключение
Внесение подкормок N27-81P5-15K-155+S по вегети-рующим растениям сахарной свёклы обеспечивало значительную прибавку урожая, максимальное значение которой 26,7-28,2 т/га было достигнуто при применении подкормки в дозе ^Р15К15 + S на фонах
^00-150Р100-150К100-150. Эффективность применения
нитроаммофоски ^7Р5К5 + S в течение вегетации сахарной свёклы объясняется, возможно, тем, что данный агроприём позволяет ликвидировать дефицит азота и серы в почве, улучшить питание растений и тем самым повысить урожайность культуры.
Отмечено большее влияние на урожайность корнеплодов удобрений, внесённых с осени под вспашку, чем в подкормку (повышение на 43,5-52,3 %, относительно варианта без удобрений в первом случае и на 6,32-22,1 % - во втором).
Максимальный биологический сбор сахара с 1 га посевов был достигнут при применении тройной
Таблица 2. Технологические показатели корнеплодов сахарной свёклы в опыте с подкормками ^р5К5 + S
(2015-2018 гг.)
Таблица 3. Расчётные показатели переработки сахарной свёклы в опыте с подкормками N2PSK5 + S (2015—2018 гг.)
Вариант Сахаристость, % Содержание, ммоль/100 г свёклы Чистота очищенного сока, %
калия натрия а-аминного азота
^Р0К> (без удобрений) 18,60 4,20 1,54 2,77 92,5
N Р К 50 50 50 18,85 4,34 2,14 4,02 92,1
N Р К 50 50 50 + 1 д 19,05 4,77 1,71 4,54 90,1
N Р К 50 50 50 + 3 д 18,55 5,22 2,24 5,77 89,4
N Р К 100 100 100 18,75 4,90 2,47 4,58 90,8
N Р К 101ГЧ00 + 1 д 19,20 6,08 2,30 5,22 89,3
N Р К 101ГЧ00 + 3д 18,40 6,21 2,58 6,18 89,0
N Р К 150 150 150 18,65 5,70 2,24 5,72 89,5
N Р К 150 150 150 + 3д 17,90 6,55 3,01 8,43 88,9
Вариант Прогнозируемые потери сахара в мелассе, % Прогнозируемый выход сахара, % Коэффициент извлечения сахара из свёклы
^Р0К> (без удобрений) 2,40 15,20 0,817
N Р К 50 50 50 2,97 14,88 0,789
N Р К 50 50 50 + 1 д 3,34 14,71 0,772
N Р К 50 50 50 + 3 д 3,51 14,04 0,757
N Р К 101ГЧ00 3,15 14,60 0,779
N Р К 101ГЧ00 + 1- д 3,64 14,56 0,758
N Р К 101ГЧ00 + 3д 3,80 13,60 0,739
N Р1 К 150 50 150 3,26 14,39 0,772
N Р К 150 150 150 + 3д 3,82 13,08 0,731
дозы подкормок по фонам N100P100K100 и N150P150K150, а также одной дозы по фону N100P100K100.
Применение нитроаммофоски в качестве подкормки по фону основного внесения N50-150P50-150K50-150 привело к снижению производственных показателей переработки корнеплодов сахарной свёклы (прогнозируемого выхода сахара и коэффициента его извлечения из свёклы). Значительное ухудшение качественных показателей было отмечено при внесении тройной дозы нитроаммофоски на фоне N150P150K150.
Выявлена наиболее тесная отрицательная корреляционная зависимость доз азота и качества свёклы при переработке (кроме потерь сахара в мелассе), что свидетельствует о наибольшем отрицательном влиянии азота на эти показатели. Связь P2O5 удобрений, а также KjO с качеством корнеплодов была менее сильная.
Предложение производству
В условиях ЦЧР можно рекомендовать внесение одной дозы нитроаммофоски (N27P5K5 + S) в фазу 3—4 пар листьев сахарной свёклы и повторно — через 10—14 дней по фону основного удобрения N100P100K100 или тройной дозы нитроаммофоски (N81P15K15+S в первую подкормку и N87P15K15 + S — во вторую подкормку) по фону основного удобрения N50P50K50 не опасаясь значительного снижения технологического качества корнеплодов, что обеспечивает возможность получения высокой урожайности и выхода сахара на заводе.
Список литературы
1. Бутяйкин, В.В. Основы агрономии / В.В. Бутяй-кин. — Саранск : МГУ им. Н.П. Огарёва, 2012. — 88 с.
2. Горбунов, Н.Н. Продуктивность, качество и сохранность корнеплодов сахарной свёклы в зависимости от пред-предшественников и основного минерального питания: автореф. дисс. ... канд. с/х. наук. — Воронеж, 2004. - 24 с.
3. Гуреев, И.И. Энергосберегающий технологический комплекс производства сахарной свёклы / И.И. Гуреев // Техника и оборудование для села. — 2009. — № 4. — С. 17—19.
Таблица 4. Коэффициенты корреляции между дозами удобрений и показателями технологического качества
корнеплодов
Показатель N PA K2O
Сахаристость -0,618 -0,442 -0,442
Калий 0,158 0,173 0,173
Натрий 0,885 0,846 0,846
а-аминный азот 0,506 0,208 0,208
Чистота очищенного клеточного сока -0,767 -0,588 -0,588
Потери сахара в мелассе 0,757 0,633 0,633
Прогнозируемый выход сахара -0,856 -0,662 -0,662
4. Кудеяров, В.Н. Проблемы агрохимии и современное состояние химизации сельскохозяйственного производства в Российской Федерации / В.Н. Кудеяров, В.М. Семёнов // Агрохимия. — 2014. — № 10. — С. 3-17.
5. Кураков, В.И. Влияние удобрений на воспроизводство почвенного плодородия, урожайность и качество сахарной свёклы в севообороте: автореф. дисс. ... д-ра с/х. наук. — М., 1992. — 46 с.
6. Кураков, В.И. Стационарному опыту — 67 лет /
B.И. Кураков // Сахарная свёкла. — 2002. — № 11. —
C. 25.
7. Сычёв, В.Г. Итоги и перспективы развития агрохимии / В.Г. Сычёв, Е.Н. Ефремов, В.А. Романен-ков // Проблемы агрохимии и экологии. — 2013. — № 4. — С. 11—16.
8. Толстоусов, В.П. Удобрения и качество урожая / В.П. Толстоусов. — М. : Колос, 1974. — 259 с.
9. Тютюма, Н.В. Влияние подкормок минеральными удобрениями на урожайность гибридов сахарной свёклы в условиях светло-каштановых почв Астраханской области / Н.В. Тютюма, А.В. Кудряшов, Н.И. Кудряшова // Вестник Прикаспия. — 2014. — № 1(4). — С. 6—11.
10. Приёмы повышения урожайности и качества корнеплодов в Белгородской области / Г.И. Уваров, Н.В. Журавлёва, К.Н. Журавлёв, В.Д. Соловиченко // Сахарная свёкла. — 2007. — № 2. — С. 22—23.
11. Инструкция по химико-техническому контролю и учёту свеклосахарного производства ВНИИСП. — Киев, 1983. — 476 с.
12. Чернявская, Л.И. Технохимический контроль сахара-песка и сахара-рафинада / Л.И. Чернявская, А.П. Пустоход, Н.С. Иволга. — М. : Колос, 1995. — 382 с.
Аннотация. В статье представлены результаты исследований продуктивности и технологического качества сахарной свёклы в зависимости от удобрений, применяемых дробно (частично - с осени, частично - в подкормку). Установлено, что исследуемый агроприём способствовал снижению прогнозируемого выхода сахара и коэффициента его извлечения при переработке корнеплодов, но обеспечил высокие прибавки урожайности (9,3-28,2 т/га) и сбора сахара (1,86-4,97 т/га) относительно неудобренного варианта.
Ключевые слова: сахарная свёкла, дробное внесение удобрений, подкормка, продуктивность, урожайность, сбор сахара, технологическое качество. Summary. In the article, the results of studying sugar beet productivity and technological quality depending on split-applied (partly in autumns and partly by applications) fertilizers are presented. It was determined that the method under investigation promoted reduction of the forecasted sugar output and its extraction coefficient during beet root processing, but provided high yield gains (9.3-28.2 ton/hectare) and sugar yield (1.86-4.97 ton/hectare) as compared to the unfertilized variant. Keywords: sugar beet, split application, supplemental application, productivity, yield, sugar yield, technological quality.
