CC BY
67
УДК 633.63.631.8
10.18286/1816-4501-2016-1-72-75
ВЛИЯНИЕ ВНЕКОРНЕВОЙ ПОДКОРМКИ НА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ КАЧЕСТВА КОРНЕПЛОДОВ
Ошкин Владимир Александрович, старший научный сотрудник кафедры «Биология, химия, технология хранения и переработки продукции растениеводства»
Костин Владимир Ильич, доктор сельскохозяйственных наук, профессор, заведующий кафедрой «Биология, химия, технология хранения и переработки продукции растениеводства»,
Смирнова Наталья Владимировна, старший преподаватель кафедры «Биология, химия, ТХППР»
ФГБОУ ВО Ульяновская ГСХА
432017, г. Ульяновск, бульвар Новый Венец, 1; тел.: +79084787387, [email protected]
Ключевые слова: сахарная свёкла, микроэлементы,, регуляторы роста растений,, калий, натрий, азот, продуктивность культур, технологические качества.
Результаты исследований показывают, что двукратная внекорневая подкормка нереу-тилизующимися микроэлементами бором, цинком и марганцем и регулятором роста мелафе-ном улучшает технологические качества, снижая содержание калия, натрия и альфа-аминного азота, следовательно, увеличивается выход и валовой сбор сахара.
Введение
При переработке корнеплодов сахарной свёклы на заводе технологические качества значительно влияют на величину потерь сахара. Показатель сахаристости не полностью определяет технологические качества свекло-сырья, поэтому нужно учитывать также и растворимую часть несахаров.
Основным фактором повышения урожайности и улучшения технологических качеств корнеплодов сахарной свёклы является минеральное питание макро- и микроэлементами.
Установлено, что применение в качестве внекорневой подкормки микроудобрений усиливает процесс образования листьев, увеличивает продолжительность их жизни и замедляет процессы отмирания, в результате увеличивается и продуктивность сахарной свеклы [1, 2, 3, 4].
Применение регуляторов роста является дополнительным фактором, увеличивающим содержание сахарозы, повышающим доброкачественность нормального сока и улучшающим основные технологические качества корнеплодов сахарной свёклы [5, 6, 7, 8, 9, 10].
Цель исследования - анализ технологических качеств сахарной свёклы и потерь сахара в мелассе при внекорневой обработке нереу-тилизующимися микроэлементами (бор, цинк, марганец) и регулятором роста мелафеном.
Объекты и методы исследований
Опыт проводили в 2012-2015 гг. в свеклосеющем КФХ «Сяпуков Е.Ф.» Цильнинского
района Ульяновской области на посевах гибрида Манон.
Внекорневую подкормку микроэлементами и регулятором роста проводили 2 раза за вегетационный период. Первую обработку проводили в фазу 5-6 настоящих листьев в баковой смеси одновременно со вторым опрыскиванием гербицидами, вторую обработку -в период формирования корнеплодов. Регулятор роста мелафен применяли в виде водного раствора в концентрации 1-10"7%, микроэлементы - в виде водных растворов их солей: бор (борной кислоты - Н3ВО3), цинк (сульфата цинка - 2п504), марганец (сульфата марганца
- МпБ04) в концентрации 0,05%. Повторность вариантов была четырёхкратной на площади делянки 100 м2. Почва опытного участка представлена чернозёмом выщелоченным сред-немощным среднегумусным среднесуглини-стым. Содержание гумуса - 4,8-5,3%, фосфора
- 115-160 мг/кг, калия - 140-200 мг/кг. Густота стояния растений находилась на уровне 99,3 тысячи растений на 1 га. Метеорологические условия вегетационных периодов 2012-2015 гг. были различными. Благоприятным по количеству осадков и температурному режиму был 2013 г. - очень влажный, особенно август и сентябрь, когда осадков выпало 2,5 месячные нормы, поэтому и урожайность выше, но с низким содержанием сахарозы. 2014 год был менее благоприятным в начале вегетации и в конце вегетации, т.к. не было осадков. Высокая температура в августе-сентябре спо-
И
собствовала более сильному оттоку сахарозы из листьев, поэтому в 2014 году сахаристость корнеплодов выше по сравнению с 2012 и 2013 годами. В 2015 году в мае-июне выпало осадков меньше нормы, в июле осадков выпало за двухмесячную норму, в августе-сентябре осадков меньше нормы в два раза. Июнь и сентябрь 2015 года были теплее, в отличие от среднемноголетней нормы.
Сахаристость корнеплодов определяли методом горячего водного дигерирования на колориметрическом сахариметре проточном АП-05 в научной лаборатории кафедры «Биология, химия, ТХППР» ФГБОУ ВО Ульяновская ГСХА. Содержание калия и натрия определяли на лабораторном иономере И-160МИ ионсе-лективными электродами ЭЛИС-121К и ЭЛИС-212№. Для определения а-аминного азота использовали модифицированный Вининге-ром и Кубадиновым метод Станека и Павласа, который основан на измерении оптической плотности с помощью спектрофотометра ПЭ-5300В.
Стандартные потери сахара при образовании мелассы вычислялись по Брауншвейг-ской формуле [11]:
СПС = 0,12 • (К + №) + 0,24 • а-аминоазот + 0,48, (1)
где СПС - стандартные потери сахара, %; К - содержание калия, ммоль на 100 г сырой массы; N3 - содержание натрия, ммоль на 100 г сырой массы; а-аминоазот - содержание аль-фа-аминоазота, ммоль на 100 г сырой массы.
Содержание очищенного сахара равнялось разнице между сахаристостью и стандартными потерями сахара в мелассе [11]: СОС = С - СПС, (2)
где СОС - содержание очищенного сахара, %; С - сахаристость, %; СПС - стандартные потери сахара в мелассе, %.
Валовой сбор сахара определялся как произведение урожайности и сахаристости: ВСС = У-С / 100, (3)
где ВСС - валовой сбор сахара, т/га; У - урожайность корнеплодов, т/га; С - сахаристость корнеплодов, %.
Валовой сбор очищенного сахара вычислялся по формуле:
ВСОС = У-СОС / 100, (4) где ВСОС - валовой сбор очищенного сахара, т/га; У - урожайность корнеплодов, т/га; СОС - содержание очищенного сахара в корнеплодах, %.
Результаты исследований В проведённом опыте урожайность сахарной свёклы в среднем за четыре года варьи-
Таблица 1
Урожайность и технологические качества корнеплодов сахарной свёклы в среднем за 2012-2015 гг.
№ Вариант Урожайность, т/га Содержание
сахара,% К, ммоль на 100 г N3, ммоль на 100 г а-аминоазота, ммоль на 100 г
1 Контроль 37,7 16,85 5,46 1,55 5,7543
2 Мелафен 39,8 17,28 4,58 0,86 5,0054
3 Бор 41,8 17,25 5,31 1,43 5,3932
4 Цинк 40,1 16,98 5,29 1,23 5,3397
5 Марганец 40,6 17,00 5,18 1,29 5,2193
6 Бор + Мелафен 43,3 17,70 4,51 0,83 5,0856
7 Цинк + Мелафен 42,7 17,35 4,44 0,81 5,1391
8 Марганец + Мелафен 42,4 17,43 4,39 0,78 5,1257
9 Цинк + Марганец 43,5 17,25 4,88 1,05 4,9251
10 Бор + Цинк 44,3 17,50 5,02 1,21 5,0589
11 Бор + Марганец 44,5 17,55 4,93 1,15 4,9920
12 Цинк + Марганец + Бор 45,0 17,75 4,66 0,91 4,8048
13 Цинк + Марганец + Мелафен 45,4 17,90 3,96 0,74 4,7245
14 Бор + Цинк + Мелафен 46,2 18,08 4,25 0,77 4,6042
15 Бор + Марганец + Мелафен 47,2 18,13 4,04 0,72 4,5909
16 Цинк + Марганец + Бор + Мелафен 47,4 18,40 3,60 0,69 4,4571
'°Р+АМарГаНеЦ + 47,2 18,13 4,04 0,72 4,5909 Мелафен__'__'__'__'____
Цинк + Марганец + Бор „ „„ „„ „ ™ „ „„„ ,, , 47,4 18,40 3,60 0,69 4,4571 + Мелафен__'__'__'__'____|
11. Контроль
■ 5. Мп
■ 9.2п + Мп
■ 13. ¿п + Мп + Мелафен
■ 2. Мелафен
■ 6. В + Мелафен ■ 7.2п + Мелафен
■ 10. В + гп иИ. В + Мп
■ 14. В + 1п + Мелафен ■ 15. В + Мп + Мелафен
■ 4.
■ 8. Мп + Мелафен
■ 12.2п + Мп + В
■ 16. гп + Мп + В + Мелафен
Рис. 1 - Стандартные потери сахара при образовании мелассы в среднем за 2012-2015 гг.
■ 1. Контроль
■ П. Мп
I 9.1п + Мп
I 13.7п + Мп + Мелафен
■ 2 Мелафен
■ 6. В + Мелафен
■ 10. Б + 1п
■ 14. В + ¿п + Мелафен
- 4. ¿п
■ 8. Мп + Мелафен
■ 12. ¿1\ + Мп + В
Ш 16. Тп + Мп + В + Мелафен
Рис. 2 - Содержание очищенного сахара в корнеплодах в среднем за 2012-2015 гг.
^ ^ ** ^ ^ ^ л« лР » <ЬК -» ^ л® л® л.®
- Валовый сбор сахара, т/га
^ V ^ г*
• Валовый сбор очищенного сахара, т/га
Рис. 3 - Валовый сбор сахара (ВСС) и валовый сбор очищенного сахара (ВСОС) в среднем за 2012-2015 гг.
ровалась от 37,7 т/га (контроль) до 47,4 т/га (бор, цинк, марганец, мелафен) (табл. 1).
внекорневым
Наибольшее содержание сахара в корнеплодах к началу уборки наблюдалось на варианте с совместным внесением микроэлементов и регулятора роста (18,40%), наименьшее -на контроле (16,85%).
К основным показателям технологических качеств относится содержание калия в корнеплодах, который является одним из мелассообразователей [12, 13]. Чем выше этот показатель, тем ниже качество свеклосырья. В наших опытах содержание калия изменялось в зависимости от применяемых микроэлементов и регулятора роста: максимальная величина отмечена на контроле (5,46 ммоль на 100 г сырой массы корнеплодов), а минимальная - в варианте с бором, цинком, марганцем и мела-феном (3,60 ммоль).
Натрий также является мелассообразователем, содержание которого ухудшает экстракцию кристаллизованного сахара [12]. Результаты четырёхлетних исследований выявили наибольшее содержание натрия во все годы исследований на контроле - 1,55 ммоль на 100 г сырой массы, наименьшее - в варианте с микроэлементами и мелафеном - 0,69 ммоль.
Наиболее вредоносным мелассообразователем среди азотных соединений является альфа-аминоазот, играющий отрицательную роль при извлечении сахара [13]. В среднем за четыре года исследования наибольшее содержание аль-фа-аминоазота в корнеплодах отмечено на контроле (5,75 ммоль на 100 г сырой массы), наименьшее - в варианте с совместным внесением микроэлементов и регулятора роста мелафена (4,46 ммоль) (табл. 1).
Максимальные потери сахара зафиксированы на контроле (2,70%). Они были связаны с высоким содержанием мелас-сообразующих веществ, особенно калия и альфа-аминоазота. С внесением микроэлементов и
регулятора роста стандартные потери сахара в мелассе уменьшались (рис. 1).
Содержание очищенного сахара в корнеплодах находилось в обратной зависимости со стандартными потерями сахара в мелассе (рис. 2). Высокое содержание отмечалось в варианте с внесением бора, цинка, марганца и мелафена (16,34%), низкое - на контроле (14,15%).
Валовой сбор сахара является одним из интегральных показателей продуктивности сахарной свеклы. При внекорневой обработке микроэлементами и регулятором роста сбор сахара увеличивался и достигал максимальной величины (8,7 т/га) при совместном их внесении (рис.3).
Валовой сбор очищенного сахара - это окончательный объем, получаемый после переработки корнеплодов на сахарном заводе [14]. В среднем за четыре года изучения больше всего очищенного сахара удалось получить в варианте с применением бора, цинка, марганца и мелафена - 7,7 т/га, меньше всего - на контроле - 5,3 т/га.
Выводы
Таким образом, исследования показали, что с внекорневым внесением микроэлементов и регулятора роста растёт урожайность корнеплодов сахарной свеклы. При совместном применении используемых факторов [2п + Мп + В + Мелафен) этот показатель существенно выше всех остальных вариантов. В то же время внекорневая обработка вызывает уменьшение содержания калия, натрия и аль-фа-аминоазота в корнеплодах. Стандартные потери сахара в мелассе также уменьшаются с внесением микроэлементов и регулятора роста, в основном за счет низкого содержания калия и альфа-аминоазота.
Валовой сбор сахара в варианте с совместным внесением нереутилизующихся микроэлементов и регулятора роста мелафена составлял 8,7 т/га, на контроле - 6,4 т/га. Оценка продуктивности по валовому сбору очищенного сахара показала, что вариант с применением бора, цинка, марганца и мелафена значительно превосходит контроль, 7,7 т/га и 5,3 т/га соответственно. Полученные результаты позволяют сделать вывод о наиболее продуктивном возделывании сахарной свеклы с двукратным внекорневым внесением растворов борной кислоты, сульфатов цинка и марганца, и регулятора роста мелафена.
Библиографический список
1. Жердецкий, И.Н. Внекорневая подкормка микроудобрениями и площадь ассимиляционного аппарата / И.Н. Жердецкий, В.М. Смир-
ных // Сахарная свёкла,- 2010,- №3,- С.31-34.
2. Жердецкий, И.Н. Площадь листовой поверхности на фоне внекорневых подкормок / И.Н. Жердецкий // Сахарная свёкла. - 2010. -№5. - С. 30-33.
3. Карпук, Л.М. Эффективна ли внекорневая подкормка / Л.М. Карпук // Сахарная свёкла.- 2013.- №4.- С.15-17.
4. Заришняк, A.C. Роль микроудобрений в повышении продуктивности сахарной свёклы / A.C. Заришняк, О.П. Стрилец // Сахарная свёкла. - 2013.- №4.- С.10-12.
5. Prospects of use of growth regulators of new generation and microelements-synergists in technology of cultivation of a sugar beet / V.I. Kostin, A.V. Dozorov, V.A. Isaychev, V.A. Oshkin // Proceedings of International scientific and technical Conference named after Leonardo da Vinci. №2. -Berlin: WissenschaftlicheWelte. V., 2014.- P.41-50.
6. Костин, В.И. Изучение взаимодействия микроэлементов и мелафена на технологические качества корнеплодов сахарной свёклы / В.И. Костин, В.А. Исайчев, В.А. Ошкин // Вестник Ульяновской государственной сельскохозяйственной академии.- 2014.- №4 (28).- С. 64-69.
7. Костин, В.И. Экологическая и биохимическая оценка применения регуляторов роста и микроэлементов в свекловодстве / В.И. Костин, В.А. Ошкин, Е.Е. Сяпуков // Вестник Российской академии естественных наук.
- 2014. - Том 14, №6. - С.46-53.
8. Костин, В.И. Возможности активации продукционного процесса и повышения засухоустойчивости сахарной свёклы / В.И. Костин, В.А. Ошкин, О.Г. Музурова // Сахарная свёкла. - 2014. - №10. - С. 30-33.
9. Внекорневая подкормка сахарной свеклы и качество корнеплодов / В.И. Костин, В.А. Исайчев, В.А. Ошкин, И.Л. Фёдорова // Сахарная свёкла. - 2015. - №2. - С.28-31.
10. Сяпуков, Е.Е. О сахарозе корнеплодов и особенностях сахаронакопления / Е.Е. Сяпуков, В.И. Костин, В.А. Ошкин // Сахарная свёкла.- 2015.- №4.- С.34-37.
11. Buchholz, K. Neubewertung des technischen Wertes von Zuckerrüben / K. Buchholz.
- Zuckerind.120, Nr. 2: Saur, 1995.- P.113-121.
12. Ионицой, Ю.С. Технологические качества корнеплодов сахарной свёклы современных гибридов / Ю.С. Ионицой // Сахарная свёкла. - 2006. - №9. - С.26-29.
13. Hoffmann, C. Zuckerrüben als Rohstoff. Die technische Qualität als Voraussetzung für eine ei' ziente Verarbeitung / C. Hoffmann.-Weender Druckerei GmbH &B Co. KG, Göffingen: Saur, 2006. - 1. - 200s.
14. Сахарная свёкла / под ред. Д. Шпаа-ра. - М.: ИД ООО DVL АГРОДЕЛО, 2009. - 390с.
