CC BY
6УДК 633.63: 631.82:664.12 doi.org/10.24412/2413-5518-2024-4-23-27
Влияние удобрений на продуктивность и технологические качества гибридов сахарной свёклы отечественной селекции
О.А. МИНАКОВА, д-р с/х наук Л.Н. ПУТИЛИНА, канд. с/х наук (e-mail: [email protected])
ФГБНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт сахарной свёклы и сахара имени А.Л. Мазлумова»
Введение
Технологические качества корнеплодов сахарной свёклы оказывают влияние на характер и величину потерь сахара при переработке, его выход на заводе и определяют эффективность свеклосахарного производства [2]. Для более полной характеристики технологических качеств корнеплодов, кроме сахарозы, необходимо учитывать содержание растворимых несахаров [1, 3, 9].
Как известно, технологические качества сахарной свёклы зависят от многих факторов: генетики гибридов, климатических условий возделывания, применяемых агротехники и удобрений, сроков уборки, периодов хранения и т. д. [7, 9, 10].
Отмечено отрицательное влияние повышенных доз удобрений, особенно азотных, на основные показатели качества сырья при переработке. В исследованиях Д.Р. Исламгулова с соавторами содержание очищенного сахара находилось в обратной зависимости от дозы азотного удобрения, т. е. при увеличении дозы азота данный показатель уменьшался [5]. С повышением дозы азота содержание калия, натрия и альфа-аминного азота в корнеплодах увеличивалось, как и стандартные потери сахара в мелассе [4]. Наибольшему влиянию азотных удобрений было подвержено содержание очищенного сахара и альфа-аминного азота, менее всего — калия и натрия [5].
Применение удобрений является одним из основных факторов роста урожайности сельскохозяйственных культур [8]. В многочисленных исследованиях доказано: удобрения значительно повышают урожайность корнеплодов, при этом отмечается некоторое ухудшение технологических качеств, однако в случае роста урожайности не снижается сбор очищенного сахара [5, 6, 11].
Эффективность удобрений неодинаково проявляется на почвах с разным уровнем обеспеченности фосфором и калием. Так, при увеличении содержания Р205 в почве действие фосфорных удобрений снижается, а при повышении К20 в почве для калийных удобрений аналогичная зависимость не отмечается [12].
Уровни эффективного почвенного плодородия, созданные в том числе длительным внесением удобрений, во многом определяют величину прибавки урожая сахарной свёклы и позволяют оценить эффективность их действия. Возделывание различных гибридов при разной насыщенности удобрениями даёт возможность установить агрономическую эффективность и рекомендовать к использованию в производстве системы, обеспечивающие наибольшую урожайность с хорошим качеством сырья, что и составляет суть сортовых технологий возделывания культуры.
Таким образом, изменение продуктивности и технологических качеств корнеплодов гибридов отечественной селекции при использовании удобрений является актуальным предметом изучения в условиях импортозамещения в свеклосахарном производстве Российской Федерации.
Цель исследования — определить влияние различных систем удобрения на урожайность и технологические показатели корнеплодов сахарной свёклы селекции ВНИИСС.
Задачи исследования
1. Определить влияние удобренности на урожайность и биологический сбор сахара в посевах современных гибридов селекции ВНИИСС.
2. Изучить динамику сахаристости при использовании разных доз удобрений.
№ 4 • 2024 САХАР
23
щшж
www. nt-prom. ru
3. Выявить изменение расчётных показателей технологических качеств гибридов РМС 120, РМС 121 и РМС 127 на разных фонах удобренности.
4. Оценить величину сбора очищенного сахара в разных вариантах опыта.
Методика исследований
Полевой опыт по внесению удобрений проводился в 2022—2023 гг. Фоны удобрений были заложены с осени под глубокую вспашку для посева сахарной свёклы. Опыт выполнялся в звене севооборота «чёрный пар — озимая пшеница — сахарная свёкла — ячмень с подсевом клевера». Почва опытного участка — чернозём выщелоченный малогумусный тяжелосуглинистый. Минеральные удобрения вносили только под сахарную свёклу, навоз — в чёрный пар, остальные культуры использовали их последействие.
Варианты опыта: N45P45K45 + 25 т/га навоза, N90P90K90 + 25 т/га навоза, N135P135K135 + 25 т/га навоза, N45P45K45 + 50 т/га навоза и контроль (без удобрений). Определение урожайности (т/га) сахарной свёклы проводили методом пробных площадок. Посевная площадь делянки 162 м2; учётная — 10,8 м2. Сахаристость корнеплодов определяли методом холодной водной дигестии, биологический сбор сахара — расчётным методом, технологическое качество — экспресс-методом, включающим в себя получение свекловичных дигератов на линии Venema avtomatic и определение в них на автоматизированной линии анализа сахарной свёклы Betalyser сахаристости, содержания калия, натрия и а-аминного азота. На основании результатов анализа проб свёклы рассчитывали по формуле Брауншвейгского университета прогнозируемые потери сахара в мелассе, выход сахара, коэффициент его извлечения, сбор очищенного сахара с 1 га посева.
Результаты исследований
Средняя урожайность РМС 120 по вариантам опыта составила 40,9 т/га, РМС 121 - 45,6 т/га, РМС 127 -
48,8 т/га (табл. 1), что свидетельствует о наиболее высокой продуктивности РМС 127. Урожайность РМС 120 в наибольшей степени увеличивалась под действием удобрений, прибавка относительно контроля составила 11,2-22,4 т/га (+40,7-81,5 %), РМС 121 и РМС 127 - несколько меньше и примерно сопоставимо, на 8,4-15,2 и 7,3-16,2 т/га (+23,2-42,0 и 19,6-43,4 % соответственно). Наибольший уровень урожайности РМС 120 обеспечивала система N120P120K120 + 50 т/га навоза, РМС 121 - N90P90K90 + + 25 т/га навоза. В вариантах с применением N90P90K90 + 25 т/га навоза, N135P135K135 + 25 т/га навоза, N120P120K120 + 50 т/га навоза и N190P190K190 у гибрида РМС 127 наблюдалась высокая и примерно сопоставимая урожайность (51,9-53,5 т/га).
Средняя величина биологического сбора сахара по вариантам опыта у РМС 120 составила 6,90 т/га, РМС 121 - 7,18 т/га, РМС 127 - 7,75 т/га, что свидетельствует о наиболее высокой продуктивности РМС 127. Максимальная величина показателя была отмечена у РМС 127 (относительно других гибридов) во всех вариантах опыта, у РМС 121 - в варианте с N90P90K90 + 25 т/га навоза, у РМС 120 - N120P120K120+ + 50 т/га навоза.
Наибольшая сахаристость наблюдалась у гибрида РМС 120 (16,9-18,0 %), наименьшая - у РМС 121 (15,4-16,4 %) (рис. 1). В среднем по опыту показатели составили 17,5 (РМС 120), 15,8 (РМС 121) и 16,0 % (РМС 127). Наибольшая величина сахаристости была отмечена в варианте без удобрений, в удобренных вариантах у РМС 120 и РМС 121 отмечалось сходное снижение сахаристости (на 0,3-1,1 и 0,4-1,0 %). У РМС 127 данный показатель был более стабильным (снижение на 0,3-0,6 %). Наибольшую сахаристость РМС 120 обеспечивали дозы N45P45K45 + 25 т/га навоза и N90P90K90 + 25 т/га навоза, РМС 121 - N45P45K45 + + 25 т/га навоза, у РМС 127 высокие значения показателя обеспечивали все исследуемые системы.
Показатели качества изучаемых гибридов при переработке значительно отличались. Так, потери сахара
Таблица 1. Показатели продуктивности гибридов сахарной свёклы при разном уровне удобренности, т/га
Вариант РМС 120 РМС 121 РМС 127
Урожайность Биологический сбор сахара Урожайность Биологический сбор сахара Урожайность Биологический сбор сахара
Контроль 27,5 4,95 36,2 5,94 37,3 6,06
^5Р45К45 + 25 т/га навоза 38,7 6,85 44,6 7,14 44,6 7,04
^иР^К^ + 25 т/га навоза 42,6 6,03 51,4 8,02 53,5 8,56
^35Р135К135 + 25 т/га навоза 47,7 8,28 48,2 7,42 52,2 8,20
^20Р120К120 + 50 т/га навоза 49,9 8,73 48,5 7,61 53,0 8,43
N Р К 190 190 190 38,8 6,56 44,9 6,94 51,9 8,20
Примечание: НСР05 гибрид - 1,80; НСР05 удобрения - 2,00 т/га (урожайность); НСР05 гибрид - 0,37; НСР05 удобрения ■ 0,32 т/га (биологический сбор сахара).
24 САХАР № 4 • 2024
www.nt-prom.ru
в мелассе (Пм) у гибрида РМС 120 были выше, чем у РМС 121 и РМС 127 (1,67-1,99 и 1,48-1,98 % соответственно) (табл. 2).
Превышение показателя на 0,07-0,26 % отмечалось практически во всех вариантах, кроме N135P135K135 + + 25 т/га навоза, где наибольшим он был у РМС 127. В вариантах с применением удобрений потери сахара в мелассе у гибрида РМС 120 увеличивались на 0,04-0,32 %, РМС 121 - на 0,04-0,29 %, РМС 127 -на 0,04-0,40 %, что свидетельствует, о том, что РМС 127 в наибольшей степени был подвержен влиянию удобрений. Максимальные значения показателя были отмечены у всех изученных гибридов в вариантах с высокой насыщенностью NPK (N135P135K135 + + 25 т/га навоза, N120P120K120 + 50 т/га навоза, N190P190K190). Это свидетельствует, что высокий уровень поступления элементов питания, в том числе азота, способствовал значительным потерям сахара в мелассе.
Выход сахара на заводе (Вс) был наиболее значительным у РМС 120 (13,91-15,33 %), у РМС 121 и РМС 127 - сопоставимым и несколько ниже (12,68— 13,92 %), разница составила 1,09-1,84 %. Наибольшее значение исследуемого показателя выявлено в вариантах с внесением N135P135K135 + 25 т/га навоза и N90P90K90 + 25 т/га навоза. Влиянию удобрений более всего был подвержен РМС 120 (снижение на 0,341,42), несколько меньше - РМС 121 (на 0,44-1,24 %), менее всего - РМС 127 (на 0,37-0,85 %). Минимальный выход сахара также был отмечен в вариантах с высоким уровнем удобренности, максимальный -при N45P45K45 + 25 т/га навоза и N90P90K90 + 25 т/га навоза (кроме РМС 121).
Наибольший коэффициент извлечения сахара (Кизв) был отмечен при переработке корнеплодов РМС 120 (82,31-85,17 %), у РМС 121 и РМС 127 его величина была несколько ниже и примерно равной, составив 81,14- 84,12 %. Разница между гибридами составила от 0,24 до 2,31 %. В наибольшей степени она проявилась в варианте с N135P135K135 + 25 т/га навоза. Величина
%
17,5
17 4 16,5 ' 16 15,5 15 14,5
U
17.35
15.7 157^| 1Ь,8
чш
о/
г
>
г
^ V
г
f ^ yLtf ¿<|S>
* .у ,г
»РМС 120 i РМС 121 »РМС 127 НСР5 удобрения - 0,3 %; НСР55 гибрид - 0,5%
Рис. 1. Сахаристость корнеплодов отечественных гибридов, %
Кизв при повышении удобренности снижалась: у "РМС 120 на 0,48-2,86, РМС 121 - на 0,060,86 %; причём в вариантах N45P45K45 + 25 т/га навоза и N90P90K90 + 25 т/га навоза отмечено повышение на 0,64-1,32 %, у РМС 127 - снижение на 0,70-2,98 %. Данная динамика свидетельствует о том, что наиболее подвержен данному фактору гибрид РМС 127, наименее - РМС 121.
Сбор очищенного сахара совокупно характеризует уровень урожайности гибрида и выход очищенного сахара на заводе. Превышение данного показателя относительно других изученных гибридов отмечалось у РМС 127 в вариантах с N90P90K90 + 25 т/га навоза, N190P190K190 (на 0,41-1,25 т/га), у РМС 120 -N135P135K135 + 25 т/га навоза, N120P120K120 + 50 т/га навоза (на 0,25-0,96 т/га), а в контроле и варианте N45P45K45 + 25 т/га навоза изучаемый показатель был примерно равным у всех гибридов.
Таблица 2. Технологические показатели сахарной свёклы в зависимости от применения удобрений (среднее за 2022—2023 гг.)*
Варианты РМС 120 РМС 121 РМС 127
Пм, % Вс, % К , % изв.' Пм, % Вс, % К , % изв.' Пм, % Вс, % К , % изв.'
Контроль 1,67 15,33 85,17 1,48 13,92 82,93 1,58 13,67 84,12
N .-Р.-К,- + 25 т/га навоза 45 45 45 1 1,71 14,99 84,69 1,52 13,48 84,25 1,62 13,18 83,42
^иР^К^ + 25 т/га навоза 1,77 14,93 84,35 1,56 13,04 83,59 1,70 13,30 83,12
^35Р135К135 + 25 т/га навоза 1,86 14,49 83,52 1,75 12,65 82,14 1,95 12,75 81,21
^20Р120К120 + 50 т/га навоза 1,95 14,55 83,14 1,69 13,01 82,87 1,89 13,01 81,82
N Р К 190 190 190 1,99 13,91 82,31 1,77 12,68 82,07 1,98 12,82 81,14
*Условные обозначения: Пм - потери сахара в мелассе; Вс - выход сахара; К - коэффициент извлечения сахара.
№ 4 • 2024 САХАР 25
ужяощ
www.nt-prom.ru
Удобрения способствовали увеличению показателя у РМС 120 на 28,0-72,0 %, РМС 121 - на 12,9-25,2 %, РМС 127 - 15,1-39,4 %, что свидетельствует о максимальном влиянии удобрений на РМС 120. Системами, обеспечивающими наибольший сбор очищенного сахара с 1 га (6,31-7,26 т/га), для РМС 120 являлась N120P120K120 + 50 т/га навоза, РМС 121 и РМС 127 -N120P120K120 + 50 т/га навоза и N90P90K90 + 25 т/га навоза (рис. 2).
Заключение
Урожайность гибрида РМС 127 в опыте была максимальной (51,9-53,5 т/га) и превышала соответствующее значение у гибридов РМС 120 и РМС 121 на 2,1-13,1 т/га во всех вариантах опыта; системы N90P90K90 + 25 т/га навоза, N135P135K135 + + 25 т/га навоза, N120P120K120 + 50 т/га навоза и N190P190K190 обеспечивали наибольшую величину данного показателя. Более всего удобрения оказали влияние на урожайность РМС 120. Система N120P120K120+ + 50 т/га навоза обеспечила получение наибольшего урожая РМС 120, а N90P90K90 + 25 т/га навоза -РМС 121.
Гибрид РМС 120 имел наиболее высокое содержание сахара в корнеплодах (17,4-17, 7 %), наименьшее влияние удобренности на снижение показателя отмечалось у РМС 127.
Лучшие показатели качества сырья при переработке (максимальный коэффициент извлечения и выход сахара) обеспечивал гибрид РМС 120, минимальные потери сахара в мелассе были отмечены у РМС 121.
Действие удобрений оказало наименьшее влияние на выход сахара при переработке гибрида РМС 127,
Т/га
I
50, 6,01 £ t %15Л 5,87_
Щб9
6ё
j
JP & л»0
Л<Ь° У «Г я
/ / ¿Г /
X X XJ
fi> f<bb v Я * Л* 1 Г
I РМС 120 РМС 121 РМС 127
Рис. 2. Сбор очищенного сахара с 1 га посевов, т/га
на коэффициент извлечения - РМС 121, на потери сахара в мелассе - гибридов РМС 120 и РМС 121.
Максимальный сбор очищенного сахара обеспечивала для всех изученных гибридов система удобрения N120P120K120 + 50 т/га навоза, РМС 121 и РМС 127 -также N90P90K90 + 25 т/га навоза.
Предложение производству
Для получения наибольшей урожайности и сбора очищенного сахара рекомендуется выращивать гибрид РМС 127 при использовании систем удобрения N90P90K90 + 25 т/га навоза, N135P135K135 + 25 т/га навоза, N120P120K120 + 50 т/га навоза (минеральные удобрения - под сахарную свёклу, навоз - в чёрном пару). Эти же системы удобрения рекомендуются при возделывании гибрида РМС 120, имеющего лучшие из изученных технологические качества и обеспечивающего при невысокой урожайности максимальный сбор очищенного сахара.
Список литературы
1. Алимгафаров, Р.Р. Влияние сортовых особенностей на технологические качества корнеплодов сахарной свёклы в условиях южной лесостепи Республики Башкортостан / Р.Р. Алимгафаров, Д.Р. Исламгу-лов // Вестник Башкирского гос. аграрн. ун-та. -2011. - № 3. - С. 5-12.
2. Зубенко, В.Ф. Улучшение технологических качеств сахарной свёклы / В.Ф. Зубенко, К.А. Маковец-кий, А.В. Устименко-Бакумовский. - Киев : Урожай, 1989. - 208 с.
3. Исламгулов, Д.Р. Сортовые особенности и технологические качества корнеплодов / Д.Р. Исламгулов, Р.Р. Исмагилов, Р.Р. Алимгафаров // Сахарная свёкла. - 2012. - № 10. - С. 14-17.
4. Исламгулов, Д.Р. Продуктивность и технологические качества корнеплодов сахарной свёклы при внесении азотного удобрения в различной дозе / Д.Р. Исламгулов // Известия Самарской гос. сельскохоз. академии. - 2014. - № 4. - С. 35-39.
5. Исламгулов, Д.Р. Влияние различных доз азотных удобрений на технологическое качество корнеплодов сахарной свёклы / Д.Р. Исламгулов, Р.Р. Исмагилов, И.Р. Бикметов // Агрохимия. - 2014. - № 11. -С. 42-45.
6. Подрезов, П.И. Влияние многолетнего внесения удобрений на урожайность и качество урожая сахарной свёклы, выращиваемой на чернозёме типичном / П.И. Подрезов, Н.Г. Мязин, А.Н. Кожокина // Вестник Воронежского гос. аграрн. ун-та. - 2021. -Т. 14. - № 4 (71). - С. 49-57.
7. Путилина, Л.Н. Технологическое качество сахарной свёклы в зависимости от сортовых особенностей
26 САХАР № 4 • 2024
www.nt-prom.ru
lib, ПротеинТек
Форум И ЭКСПО
+7 (495) 585-5167 | [email protected] | www.proteintek.org
Форум и выставка по производству и использованию кормовых протеинов и глубокой переработке высокобелковых культур
Форум является уникальным специализированным событием отрасли в России и СНГ и пройдет 25 сентября 2024 года в отеле «Лесная Сафмар» в Москве.
Возможности для рекламы
Выбор одного из спонсорских пакетов форума позволит вам заявить о своей компании, продукции и услугах, а также стать лидером быстрорастущего рынка растительных и микробных протеинов.
и агротехнических приёмов возделывания / Л.Н. Пу-тилина, И.И. Бартенев, Н.А. Лазутина // Сахарная свёкла. - 2020. - № 3. - С. 21-25.
8. Сычёв, В.Г. Результаты мониторинга урожайности сельскохозяйственных культур, продуктивности севооборотов и изменения свойств почв в длительных опытах Географической сети / В.Г. Сычёв, М.В. Бе-личенко, В.А. Романенков // Плодородие. - 2017. -№ 6 (99). - С. 2-5.
9. Исламгулов, Д.Р. Технологические качества и продуктивность гибридов сахарной свёклы в условиях Республики Башкортостан / А.М. Мухамет-шин, Р.Р. Исмагилов, Р.Р. Алимгафаров // Вестник Башкирского гос. аграрн. ун-та. - 2010. - № 1. -С. 5-8.
10. Технологические качества экспериментальных гибридов сахарной свёклы / А.В. Логвинов,
B.Н. Мищенко, А.А. Бородин [и др.] // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского гос. аграрн. ун-та. - 2022. - № 183. -
C. 158-165.
11. Чечёткина, И.В. Влияние азотных удобрений на продуктивность и качество сахарной свёклы // Сахарная свёкла. - 2022. - № 3. - С. 21-22.
12. Шафран, С.А. Эффективность применения фосфорных и калийных удобрений под сахарную
свёклу при различной обеспеченности почв подвижными формами фосфора и калия / С.А. Шафран, И.В. Ильюшенко, Е.С. Козеичева // Агрохимия. -2018. - № 7. - С. 40-49.
Аннотация. По результатам исследования, полученным в 2022-2023 гг. в опыте с внесением удобрений, наибольшая урожайность корнеплодов сахарной свёклы отечественной селекции (51,9-53,5 т/га) была отмечена у гибрида РМС 127. Разные дозы удобрений показали практически одинаковое влияние на данный показатель. Лучшее качество сырья при переработке (максимальный коэффициент извлечения и выход сахара на заводе) выявлено у гибрида РМС 120. Максимальный сбор очищенного сахара (6,65-7,26 т/га) получен при возделывании гибридов РМС 120 и РМС 127 при разных фонах удобрений.
Ключевые слова: сахарная свёкла, гибриды отечественной селекции, удобрения, урожайность, технологическое качество, сбор очищенного сахара.
Summary. According to the results of the study obtained in 20222023 in the experiment with the using of fertilizers, the highest yield of sugar beet root crops of domestic selection (51.953.5 t/ha) was noted in the RMS 127 hybrid. Different doses of fertilizers showed almost the same effect on this indicator. The best quality of raw materials during processing (the maximum extraction coefficient and sugar yield at the plant) was revealed in the RMS 120 hybrid. The maximum yield of refined sugar (6.65-7.26 t/ha) was obtained by cultivating hybrids RMS 120 and RMS 127 with different fertilizer backgrounds. Keywords: sugar beet, domestic hybrids, fertilizers, yield, technological quality, refined sugar yield.
№ 4 • 2024 САХАР 27
щшж
www.nt-prom.ru
