Влияние удобрений на качество корнеплодов сахарной свеклы
Добавил пользователь Евгений Кузнецов Обновлено: 21.09.2024
Представлены результаты изучения влияния некорневых подкормок растворами микроудобрений (цинковые, марганцевые и медные) на урожайность и сахаристость корнеплодов сахарной свеклы на черноземе выщелоченном в лесостепи Центрально-Черноземного региона (Воронежская область) в условиях мелкоделяночного опыта (2016-2018 гг.).
Сахарная свекла размещалась в полевом шестипольном севообороте: чистый (черный) пар – озимая пшеница – сахарная свекла – вико-овес (на зеленый корм) – озимая пшеница – ячмень. Микроэлементы вносились на фоне полного минерального удобрения (N 120 P 120 K 120 ). Изучали два вида азотных удобрений – аммонийную селитру и сульфат аммония.
Схема опыта включала 10 вариантов. Результаты исследования показали, что внесение азотных и фосфорнокалийных туков способствовало улучшению пищевого режима чернозема выщелоченного. Аммонийная селитра имела преимущество перед сульфатом аммония по влиянию на запасы минерального азота в почве – разница в запасах в начале вегетации (июнь) составляла 35 кг/га.
Сульфат аммония превосходил по эффективности аммонийную селитру, прибавка урожая корнеплодов свеклы по сравнению с контролем от его внесения была выше – 14,8 т/га, а на варианте с аммонийной селитрой – 12,1 т/га. Применение микроэлементов в качестве некорневой подкормки сахарной свеклы в фазу смыкания рядков способствовало росту урожайности, прибавки к контрольному варианту варьировали от 13,6 до 17,3 т/га (в зависимости от микроэлементов и фонов). Также возросла и сахаристость корнеплодов: на 0,7-0,8% на фоне аммонийной селитры и на 0,5-0,9% на фоне сульфата аммония. Применение макро– и микроудобрений способствовало существенному увеличению сбора сахара с 1 га, самая большая прибавка – 3,3 т/га получена на варианте подкормки сернокислым марганцем на фоне сульфата аммония.
Введение
Сахарная свекла – важнейшая сельскохозяйственная культура во многих регионах мира. На больших площадях она возделывается в странах Европы. В ряде государств она является основным источником получения ценнейшего продукта питания – сахара, поэтому имеет важное экономическое и народнохозяйственное значение.
Большую ценность для животноводства представляет побочная продукция, получаемая при возделывании сахарной свеклы и переработке корнеплодов на сахарных заводах (листья, жом, патока, дефекат).
Включение сахарной свеклы в севооборот имеет большое агротехническое значение, так как она способствует повышению культуры земледелия и урожайности последующих культур.
Для получения высоких урожаев сахарной свеклы необходимы плодородные окультуренные почвы, нейтральные или даже слабощелочные, так как эта культура отличается высокой солевыносливостью. В районах недостаточного увлажнения лучшими предшественниками для свеклы являются хорошо удобренные озимые, идущие после черного пара. В зоне достаточного увлажнения сахарную свеклу выращивают в основном после озимых, следующих после многолетних трав или зерновых бобовых культур.
С усилением технического оснащения сельского хозяйства (механизация, удобрения, пестициды, агромелиоранты и др.) сахарная свекла распространилась во многих регионах и с успехом возделывается в настоящее время на самых разнообразных почвах (дерново-подзолистые, черноземы, сероземы и др.), став культурой как неорошаемого, так и поливного земледелия.
Азот – один из основных элементов, необходимых для растений. Он входит в состав всех простых и сложных белков, которые являются главной составной частью цитоплазмы растительных клеток, и в состав нуклеиновых кислот (рибонуклеиновая – РНК и дезоксирибонуклеиновая – ДНК), играющих исключительно важную роль в обмене веществ в организме. Азот содержится в хлорофилле, фосфатидах, алкалоидах, ферментах и во многих других органических веществах растительных клеток.
Главным источником азота для питания растений служат соли азотной кислоты и соли аммония. Поступившие в растения минеральные формы азота проходят сложнейший цикл превращений, конечным этапом которых является включение их в состав белковых молекул. Белки синтезируются из аминокислот, которые, в свою очередь, образуются при взаимодействии аммиака с кетогруппой соответствующих органических кислот (аминирование).
При нормальном азотном питании растений повышается синтез белковых веществ, усиливается и дольше сохраняется жизнедеятельность организма, ускоряется рост и несколько замедляется старение листьев. Растения образуют мощные стебли и листья, имеющие интенсивно-зеленый цвет, хорошо растут и развиваются, улучшается формирование репродуктивных органов. В результате резко повышается урожай и содержание белка в урожае.
Недостаток азота, также как и серы, снижает синтез белков. В почвах сера встречается в двух формах: минеральной и органической. Этот элемент имеет большое значение в активизации энзимов и способствует фиксации азота растениями из атмосферы.
Для этого отбирались почвенные образцы до глубины 1 м слоями через 20 см. На основании полученных данных были рассчитаны запасы минерального азота в метровом слое почвы (табл. 1).
Как видно из представленных в таблице 1 данных, азотные удобрения значительно повышали запасы минерального азота в почве в начале вегетации. Так, если на контроле и на варианте без внесения азота (Р120К120) запасы минерального азота в начале вегетации были 81 кг/га, то при внесении аммонийной селитры они составили 212 кг/га, а при внесении сульфата аммония – 177 кг/га.
Запасы азота при использовании аммонийной селитры в начале вегетации были выше на 35 кг/га по сравнению с вариантом использования сульфата аммония, что, на наш взгляд, можно объяснить тем, что весь азот в сульфате аммония находится в аммонийной форме, которая может необменно фиксироваться, а в аммонийной селитре примерно половина азота находится в нитратной форме, которая находится в почвенном растворе.
К уборке, вследствие поглощения и выноса азота растениями, его запасы резко снижались и изменялись по вариантам в пределах 37–46 кг/га.
При этом закономерность несколько больших запасов азота на варианте с аммонийной селитрой по сравнению с сульфатом аммония сохранялась во все сроки отбора образцов, хотя к уборке она была менее ярко выражена, чем в первой половине вегетации.
Необходимо отметить, что интенсивность снижения запасов минерального азота к уборке на контрольном и фоновом вариантах была значительно ниже, чем на вариантах с азотными удобрениями. Так, если на контрольном и фоновом вариантах запасы минерального азота перед уборкой составляли 46% от запасов в начале вегетации, то на варианте с аммонийной селитрой – 22%, а с сульфатом аммония – 20%. Это, вероятно, связано с более интенсивным поглощением азота, находящегося в легкодоступной форме в азотных удобрениях, и более высоким выносом его с урожаем.
Таким образом, азотные удобрения, внесенные под сахарную свеклу в рекомендуемых дозах, как в форме аммонийной селитры, так и сульфата аммония способствуют улучшению азотного режима почвы.
Окисленные соединения фосфора, безусловно, необходимы всем живым организмам. Без фосфорной кислоты не может существовать живая клетка. Нуклеопротеиды – важнейшее вещество клеточных ядер – содержат в своем составе фосфорную кислоту. Нуклеопротеиды – соединения белков с нуклеиновыми кислотами. Как и белковые вещества, нуклеиновые кислоты – высокополимерные соединения коллоидного характера. В нуклеиновых кислотах содержание фосфора составляет около 20%.
Фосфор содержится также в составе ряда других органических веществ растений, таких как фитин, лецитин, сахарофосфаты и др. Фитину принадлежит первое место среди других фосфорных соединений по содержанию в семенах и вегетативных органах некоторых сельскохозяйственных культур.
Таким образом, фосфор входит в состав многих органических биологически важных веществ в растениях, без которых жизнедеятельность организмов невозможна.
Калий в растениях находится в ионной форме и не входит в состав органических соединений клеток. Он содержится главным образом в цитоплазме и вакуолях, а в ядре отсутствует. Около 20% калия удерживается в клетках растений в обменно поглощенном состоянии коллоидами цитоплазмы, до 1% его необменно поглощается митохондриями, а основная часть (примерно 80%) находится в клеточном соке и легко извлекается водой.
Калий оказывает влияние, прежде всего, на усиление гидратации коллоидов цитоплазмы, повышая степень их дисперсности, что помогает растению лучше удерживать воду и переносить временные засухи. Под влиянием калия усиливается накопление крахмала, сахарозы и моносахаридов. Калий повышает холодоустойчивость и зимостойкость растений, устойчивость растений к грибковым и бактериальным заболеваниям.
В опытах содержание подвижного фосфора и обменного калия в почве определяли также в 4 срока в слоях 0-20 и 20-40 см (табл. 2).
Приведенные в таблице 2 данные показывают, что внесение фосфорно-калийных удобрений приводило к увеличению содержания подвижного фосфора и обменного калия в почве по сравнению с контролем как в слое 0-20, так и 20–40 см. Если на контроле в июне содержание подвижного фосфора в слое 0-20 см было 112 мг/кг почвы, то на удобренных вариантах оно изменялось от 124 до 127 мг/кг почвы, в слое 20-40 см эти показатели составляли соответственно 96 и 97-105 мг/кг почвы. То есть наибольшее увеличение содержания подвижного фосфора отмечалось в слое 0-20 см, что связано, вероятно, с малой подвижностью этого элемента в почве.
Что касается обменного калия, то его распределение по слоям почвы было более равномерным. Так, если на контроле оно было в слое 0-20 см 118 мг/кг
почвы, то на удобренных вариантах изменялось от 129 до 139 мг/кг почвы, в слое 20–40 см эти показатели составляли соответственно 114 и 105-110 мг/кг
почвы, что связано с большей подвижностью калия в почве по сравнению с фосфором.
К концу вегетации содержание подвижного фосфора и обменного калия в почве равномерно снижалось. При этом следует отметить, что интенсивность снижения содержания как подвижного фосфора, так и обменного калия было несколько выше на удобренных вариантах по сравнению с контролем. Если на контроле содержание подвижного фосфора перед уборкой в слое 0-20 см составляло 81% от его содержания в начале вегетации, то на удобренных вариантах оно изменялось от 78 до 80%, в слое 20–40 см эти показатели составляли соответственно 83 и 76-84%. По обменному калию эти показатели выражены более ярко и составляли в слое 0-20 см 93 и 75-81%, а в слое 20-40 см – 90 и 77-89%.
Кроме этого, необходимо отметить, что интенсивность снижения содержания подвижного фосфора и обменного калия была выше на варианте с сульфатом аммония по сравнению с аммонийной селитрой. Так, если содержание подвижного фосфора в слое 0-20 см перед уборкой на варианте с аммонийной селитрой составляло 80% от содержания в начале вегетации, то на варианте с сульфатом аммония – 78%. В слое 20-40 см эти показатели составляли соответственно 84 и 76%. Содержание обменного калия в слое 0-20 см составляло 79 и 75%, а в слое 20-40 см – соответственно 89 и 77%. Такие показатели связаны с большим выносом этих элементов и соответственно большим урожаем на варианте с сульфатом аммония (табл. 3).
Таким образом, внесение фосфорных и калийных туков способствует созданию более благоприятного фосфатно-калийного режима для сахарной свеклы в черноземе выщелоченном.
Данные о влиянии макро– и микроудобрений на урожайность корнеплодов сахарной свеклы на черноземе выщелоченном представлены в таблице 3.
Как видно из представленных в таблице 3 данных, урожайность на контроле в среднем за три года составила 35,5 т/га. Внесение удобрений способствовало росту урожайности корнеплодов сахарной свеклы: на удобренных вариантах она изменялась от 39,0 до 52,8 т/га.
Самая низкая прибавка урожайности (3,5 т/га, или 9,9%) получена на фоновом варианте без азотных удобрений. Добавление азота к фосфорно-калийным тукам приводило к росту урожайности корнеплодов. При этом за три года исследования сульфат аммония действовал эффективнее аммонийной селитры, и в среднем за три года прибавка урожайности к контролю составила при внесении аммонийной селитры 12,1 т/га (34,1%), а сульфата аммония – 14,8 т/га (41,7%), что, вероятно, связано с наличием в сернокислом аммонии серы.
Некорневые подкормки растворами микроэлементов (цинк, марганец, медь) обеспечивали прибавку урожайности корнеплодов сахарной свеклы как на варианте с аммонийной селитрой, так и на варианте с сульфатом аммония. Так, в среднем за 3 года урожайность на варианте применения N120(Naa)P120K120 составила 47,6 т/га, а на вариантах применения некорневых подкормок цинком, марганцем и медью – соответственно 50,3; 49,1 и 50,3 т/га. На варианте применения сульфата аммония (N120(Na)P120K120) эти показатели были соответственно 50,3 и 52,8; 52,6 и 51,9 т/га. При этом необходимо отметить, что, несмотря на повышение урожайности на всех вариантах с микроэлементами, в отдельных случаях (2016 г. – марганец на фоне аммонийной селитры и медь на фоне сульфата аммония; 2018 г. – марганец на фоне аммонийной селитры и сульфата аммония и медь на фоне сульфата аммония) прибавка находилась в пределах ошибки опыта (в этом случае можно говорить только о тенденции). Если рассматривать урожайность по годам, то можно отметить, что она была существенно выше в 2016 г., что можно объяснить более благоприятными гидротермическими условиями, особенно в начале вегетации сахарной свеклы.
Результаты исследований по влиянию макро– и микроэлементов на сахаристость корнеплодов сахарной свеклы на черноземе выщелоченном и сбор сахара с гектара представлены в таблице 4.
Определение сахаристости показало, что внесение фосфорно-калийных удобрений способствовало некоторому росту содержания сахара по сравнению с контролем (на 0,2% в среднем за три года). При добавлении азотных удобрений сахаристость повышалась с 0,3 до 0,5% по отношению к контролю в среднем за три года и составила на варианте с аммонийной селитрой 16,7%, а с сульфатом аммония – 16,9%.
Проведение некорневых подкормок микроэлементами способствовало дальнейшему повышению сахаристости корнеплодов сахарной свеклы. Так, если на контрольном варианте сахаристость составляла 16,4%, то на вариантах с микроэлементами на фоне аммонийной селитры этот показатель изменялся от 17,1 до 17,2%, а на фоне сульфата аммония – от 16,9 до 17,3%. При сравнении сахаристости по годам видно, что она была заметно ниже в 2016 г., что, на наш взгляд, связано с более высокой урожайностью корнеплодов сахарной свеклы в этом году (эффект разбавления).
Более существенное влияние удобрения оказали на величину сбора сахара с 1 га. Так, на контроле этот показатель составлял 5,8 т/га, на фоновом варианте – 6,5 т/га, на варианте с аммонийной селитрой – 7,9 т/га и на варианте с сульфатом аммония – 8,5 т/га.
Внесение микроудобрений на фоне аммонийной селитры повышало сбор сахара по сравнению с контролем на 2,6-2,8 т/га, а на фоне сульфата аммония – на 2,9-3,3 т/га.
Выводы
1. Азотные и фосфорно-калийные удобрения, внесенные под сахарную свеклу в рекомендуемых дозах, улучшают пищевой режим чернозема выщелоченного.
2. Применение сульфата аммония на черноземе выщелоченном обеспечивает получение более высокой урожайности и сахаристости корнеплодов сахарной свеклы по сравнению с аммонийной селитрой.
3. Некорневая подкормка растворами микроэлементов (цинк, марганец, медь) в фазе смыкания рядков сахарной свеклы способствует как росту урожайности корнеплодов, так и сбору сахара с гектара.
Дмитрий Сергеевич Пелагин, аспирант,Николай Георгиевич Мязин, доктор с.-х. наук, профессор;
Воронежский государственный аграрный университет имени императора Петра
Проблема повышения продуктивности касается как сельского хозяйства в целом, так и отдельных растительных культур. Для сахарной свеклы этого эффекта можно добиться не только путем внесения минеральных удобрений под основную обработку, но и применением различных внекорневых подкормок.
Известно, что недостаточное поступление базовых элементов питания из почвы невозможно компенсировать листовым внесением агрохимикатов. В этом случае препараты добавляют по фону с низкой и средней удобренностью. Существует несколько групп продуктов для внекорневых подкормок, в том числе гуминовые вещества, препараты с элементами питания в хелатной форме, а также растворы простых удобрений. Специалисты ВНИИ сахарной свеклы и сахара им. А. Л. Мазлумова поставили перед собой задачу из всего многообразия выявить наиболее эффективную группу препаратов для внекорневого внесения по листовой поверхности сахарной свеклы в начальный период вегетации и определить благоприятные фоны основной удобренности.
МЕТОДИКА ОПЫТА
Исследования были проведены в 2007–2015 годах на сахарной свекле в паровом звене девятипольного севооборота. Почва опытных участков представляла собой выщелоченный малогумусный среднемощный тяжелосуглинистый чернозем. Площадь посевной делянки равнялась 28,8 кв. м, учетной — 10,8 кв. м, повторность — трехкратная. Возделывались районированные сорта и гибриды свеклы отечественной селекции. Для создания фонов основной удобренности применяли нитроаммофоску NPK 16:16:16 перед основной обработкой — глубокой вспашкой на 30–32 см.
СООТНОШЕНИЕ ПРИРОСТА
В ходе экспериментов было установлено, что внекорневое внесение мочевины в дозах N 6,8–20,4 на фоне основной подкормки N 45P 45K 45 в первом опыте, а также ее использование без удобрений способствовало повышению урожайности корнеплодов на 3,2–6 т/га, или 8–22,9 процента, сбора сахара — на 0,64–1,08 т/га, или 9,48–21,6 процента. Применение мочевины в дозе N 20,4на фоне N 90P 90K 90 увеличивало урожайность на 4,6 т/га — 13,4 процента, а сбор сахара — на 1,08 т/га, то есть на 21,9 процента.Основное внесение добавок снижало сахаристость корнеплодов на 0,9–1,9 процента. Внекорневые подкормки мочевиной без применения удобрений достаточно сильно сокращали этот показатель качества свеклы — на 0,8 процента, но компенсировали его снижение от основного удобрения на фоне N 90P 90K 90, повышая содержание сахара на 1,4–1,9 процента.
ХЕЛАТНОЕ ДЕЙСТВИЕ
Прибавка урожайности корнеплодов на фоне без удобрений при внесении одной и двух доз комплекса хелатного микроудобрения № 1, содержащего хелатные элементы, совместно с 0,5 л/га боросодержащего удобрения во втором опыте составила 4,9 и 3,8 т/га — 7,6 и 5,9 процента соответственно. На фоне основного N 50P 50K 50 при внесении обеих доз листовых подкормок наблюдалось увеличение на 9,8 т/га, или 15,2 процента. На фоне без удобрений при внесении хелатного микроудобрения № 1 и боросодержащего удобрения сахаристость свеклы изменялась незначительно. Большее влияние на этот показатель оказало применение основного удобрения относительно N 0P 0K 0без обработки микроудобрениями — снижение отмечалось на уровне 0,4 процента. Эти же препараты обеспечивали увеличение сахаристости на 0,8–0,9 процента на фоне N 50P 50K 50. Сбор сахара был максимальным на вариантах внесения основного удобрения и одной-двух доз комплекса и составил 11,6 и 11,7 т/га. Прибавка относительно фона N 50P 50K 50 составила 1 и 1,1 т/га — 9,4 и 10,4 процента. На фоне без удобрений от применения листовых подкормок урожайность возросла на 0,6–0,7 т/га, то есть на 6,1 и 7,1 процента.
ОПРЕДЕЛИТЬ РЕЗУЛЬТАТ
Таблица 1: Продуктивность сахарной свеклы в опыте с внекорневым внесением растворов мочевины, 2010–2012 годы
| Вариант | Урожайность корнеплодов, т/га | Сахаристость, % | Сбор сахара, т/га | Вариант | Урожайность корнеплодов, т/га | Сахаристость, % | Сбор сахара, т/га |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| N 0P 0K 0+ N 0 | 26,1 | 16,1 | 4,22 | N 45P 45K 45 +N 13,6 | 32,3 | 15,4 | 5,08 |
| N 0P 0K 0+ N 6,8 | 31,2 | 15,3 | 4,74 | N 45P 45K 45 + N 20,4 | 33,1 | 15,9 | 5,28 |
| N 0P 0K 0+ N 13,6 | 30,8 | 16,1 | 5,01 | N 90P 90K 90 | 34,2 | 14,2 | 4,92 |
| N 0P 0K 0+ N 20,4 | 32,1 | 16 | 5,13 | N 90P 90K 90 +N 6,8 | 34,9 | 16,1 | 5,6 |
| N 45P 45K 45 | 29,9 | 15,2 | 4,64 | N 90P 90K 90 +N 13,6 | 33,8 | 15,6 | 5,29 |
| N 45P 45K 45 + N 6,8 | 33,1 | 16,1 | 5,41 | N 90P 90K 90 +N 20,4 | 38,8 | 15,7 | 6 |
| НСР 05основного удобрения | 7,04 | 1,12 | 1,16 | НСР 05мочевины | 4,06 | — * | 0,67 |
* Нет достоверного различия
Таблица 2: Продуктивность сахарной свеклы в опыте с внекорневым внесением хелатного микроудобрения № 1 и боросодержащего удобрения, 2011–2013 годы
| Вариант | Урожайность корнеплодов, т/га | Сахаристость, % | Сбор сахара, т/га | Вариант | Урожайность корнеплодов, т/га | Сахаристость, % | Сбор сахара, т/га |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| N 0P 0K 0 | 64,5 | 15,2 | 9,8 | N 50P 50K 50 | 71,4 | 14,8 | 10,6 |
| N 0P 0K 0 + 1 доза | 69,4 | 15,1 | 10,5 | N 50P 50K 50 + 1 доза | 74,3 | 15,6 | 11,6 |
| N 0P 0K 0 + 2 дозы | 68,3 | 15,3 | 10,4 | N 50P 50K 50 + 2 дозы | 74,3 | 15,7 | 11,7 |
| НСР 05фона | 2,37 | 0,48 | 0,5 | НСР 05хелатного микроудобрения № 1 | 2,9 | 0,3 | 0,4 |
| Варианты | Урожай-ность корне-плодов | Сахаристость, % | Сбор сахара, т/га | Вариант | Урожай-ность корне-плодов | Сахаристость, % | Сбор сахара, т/га |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| N 0P 0K 0 | 28 | 19,3 | 5,41 | N 50P 50K 50+ 2 | 37,4 | 19,7 | 7,4 |
| N 0P 0K 0+ 1 | 33,3 | 19,4 | 6,47 | N 100P 100K 100 | 47,4 | 19,2 | 9,09 |
| N 0P 0K 0+ 2 | 36,5 | 19,3 | 7,03 | N 100P 100K 100+ 1 | 36,8 | 19,5 | 7,16 |
| N 50P 50K 50 | 35,8 | 18,9 | 6,77 | N 100P 100K 100 + 2 | 42,9 | 18,7 | 8,02 |
| N 50P 50K 50+ 1 | 35,8 | 21 | 7,51 | НСР 05 | 3,41 | 0,11 | 0,51 |
Программой работ предусматривалось исследовать влияние различных доз минеральных удобрений на сахаристость корнеплодов сахарной свеклы Крета и выход белого, урожайно-сахаристого направления.
Схема опыта включала следующие варианты:
1. Контроль - без удобрений; 2 - средняя доза полного минерального удобрения - N70P90K70; 3 - средняя доза (N70P90K70) + дополнительная весенняя азотная подкормка в дозе N70 в фазу 3-4 пар настоящих листьев; 4 - органоминеральное удобрение (N70P90K70 + 50 т/га навоза); 5 - высокая доза минерального удобрения - N140P180K140; 6 - средняя доза фосфорно-калийных удобрений - P90K70; 7 - средняя доза азотно-калийных удобрений - N70K70; 8 - средняя доза азотно-фосфорных удобрений - N70P90.
Минеральные удобрения вносили под основную обработку почвы в виде нитроаммофоски (16:16:16), аммиачной селитры (34,4%), двойного суперфосфата (45%) и хлористого калия (56%). В качестве органического удобрения использовали полуперепревший подстилочный навоз КРС.
Сахарная свекла во все годы исследований размещалась в звене севооборота: кукуруза на силос - озимая пшеница - сахарная свекла - озимая пшеница.
Результаты наших исследований показали, что дозы основного минерального удобрения и весенние азотные подкормки оказывали существенное влияние на сахаристость корнеплодов сахарной свеклы и выход белого сахара.
В наших исследованиях различные дозы удобрений, температурный режим и количество осадков по годам проведения опыта оказывали значительное влияние на процесс накопления сахара в корнеплодах. Наибольший показатель сахаристости был в 2004 году - 13,2-14,0%, в 2003 году сахаристость корнеплодов была ниже и составила 12,7-13,5%. В 2002 году сложились благоприятные условия для роста и развития корнеплодов свеклы, однако условия сахаронакопления характеризовались как неблагоприятные, вследствие чего содержание сахара в корнеплодах было наименьшим за все годы исследований и составило по вариантам опыта 12,4-13,2%.
В среднем за три года фоны минерального питания оказывали определенное влияние на сахаристость корнеплодов. Так, если на контрольном варианте значение этого показателя 13,1%, то применение средней дозы удобрения увеличивало сахаристость на 0,3%. Однако дальнейшее увеличение вносимых доз удобрений приводило к снижению сахаристости корнеплодов: на вариантах с азотной подкормкой на 0,3%, органоминеральными удобрениями - на 0,5%, с высокой дозой удобрения - на 0,2%. По годам исследований снижение сахаристости имело еще большее варьирование, что объясняется совместным влиянием вносимых удобрений и различных метеорологических условий.
Очевидно, снижение сахаристости при увеличении доз удобрений происходит за счет увеличения урожайности корнеплодов. Следует обратить внимание на некоторое увеличение содержания сахара в корнеплодах, выращенных на вариантах с исключением азотных удобрений, по сравнению с неудобренным вариантом на 0,3%. Вероятно удовлетворение потребности растений в азоте происходит за счет естественных запасов в почве данного элемента на фоне фосфорно-калийного удобрения. К закономерному снижению сахаристости по сравнению с полной нормой удобрения приводит также исключение фосфорных и калийных удобрений на 0,4-0,5%.
Как показали наши исследования наиболее высокие показатели по выходу белого сахара получены на вариантах с органоминеральным удобрением (N70P90K70 + 50 т/га навоза) и высокой дозой (N140P180K140) - 5,70-5,77 т/га. По годам исследований этот показатель варьировал в пределах 4,94-6,61 т/га. Внесение N70P90K70 позволило за счет увеличения урожайности корнеплодов и их сахаристости увеличить выход белого сахара на 0,39-1,06 т/га. Применение на этом фоне азотной подкормки на 0,04-0,32 т/га повысило конечную продуктивность посевов сахарной свеклы за счет роста урожайности корнеплодов.
Исключение одного из элементов питания из полной нормы удобрения снижало выход белого сахара с одного гектара на 0,29-0,56 тонны. Во все годы проведения исследований достоверное снижение этого показателя отмечалось при исключении азота и фосфора из полного минерального питания, а калия - только в 2002 и 2003 годах.
Приведены результаты исследований по определению влияния предпредшественников и минеральных удобрений на урожайность сахарной свеклы. Установлено, что наибольший сбор корнеплодов с одного гектара на неудобренном фоне получен при выращивании сахарной свеклы в звене чистый пар-озимая пшеница — 44,4 т/га, а в звене с клевером — 43,6 т/га. Внесение минеральных удобрений способствовало увеличению сбора корнеплодов с гектара до 56,36–53,8 т в зависимости от севооборота.
Ключевые слова: сахарная свекла, звено севооборота, минеральные удобрения.
Сахарная свекла — единственная сельскохозяйственная культура в России, обеспечивающая сырьем для производства сахара, содержание которого в корнеплодах доходит до 16–20 %. В связи с этим, одной из основных задач, стоящих перед аграрным комплексом Российской Федерации, является повышение продуктивности и улучшение качества корнеплодов этой культуры. Одновременно должно происходить снижение затрат на ее производство, что в конечном итоге определяет экономическую целесообразность возделывания этой культуры. Важнейшим агроприемом в создании хороших условий для сахарной свеклы, способствующим наименьшей засоренности полей, лучшую влагообеспеченность для свекловичных растений является правильный выбор звена севооборота, подбора лучшего предшественника, и в особенности, предпредшественника. Лучший предшественник для сахарной свеклы — озимая пшеница. Предшественниками озимых в свекловичном звене должны быть такие культуры, которые обеспечивают получение хороших всходов и высокий урожай зерна и урожайность последующей сахарной свеклы. Это чистые пары, многолетние бобовые травы на один укос, однолетние травы на зеленый корм. однако во многих свеклосеющих хозяйствах сахарная свекла размещается по озимой пшенице, идущей после гороха на зерно, кукурузы на силос, ячменя. Это приводит к сильному засорению озимых культур и свекловичных плантаций, слабой влагообеспеченности растений и значительному снижению урожайности корнеплодов сахарной свеклы [1].
Величина урожая очень сильно зависит от эффективности борьбы с сорняками. Работая по современным технологиям, в их строгом соответствии, можно добиться стабильных, высоких урожаев сахарной свеклы, которые принесут доход хозяйству. Даже при слабой засоренности поля, если не уничтожить сорняки, можно потерять 20–30 % урожая. При большей засоренности потери могут доходить до 50 % и более. Кроме того, сорняки способствуют распространению вредителей и болезней, снижают производительность уборочных комплексов, увеличивают потери при уборке, загрязняют ворох органической массой. Поэтому для повышения урожайности сахарной свеклы необходимо применить систему агротехнических, организационных и химических мер борьбы с сорняками [2].
При современном уровне засоренности полей необходимо планировать проведение как минимум двух последовательных опрыскиваний повсходовыми гербицидами, а при необходимости допустима и третья обработка. В зависимости от конкретной ситуации сроки и нормы применения сильно колеблются. Изучение влияния предпредшественников (чистого пара и клевера) на засоренность посевов сахарной свеклы показало, что несколько меньше засоренными были посевы сахарной свеклы, размещаемые в звене с чистым паром по сравнению с клевером. Так в звене чистый пар-озимая пшеница количество сорняков (при подсчете в фазу вилочки — 1-й пары настоящих листьев у свеклы) составляло 78 шт./м 2 , а в звене клевер-озимая пшеница — 83 шт./м 2 , т. е. на 6,4 % больше. Такая небольшая разница объясняется тем, что чистый пар в течение года обрабатывается культиваторами по мере отрастания сорняков, которые полностью уничтожались, а в посевах клевера имелись сорняки, которые к моменту его не созрели и не обсеменились. При применении минеральных удобрений произошло некоторое увеличение количество сорных растений по сравнению с неудобренным вариантом. Это можно объяснить тем, что внесение минеральных удобрений способствовало увеличению всхожести семян сорняков, интенсивному их росту, повышению устойчивости к воздействию неблагоприятных факторов.
В фазу смыкания листьев в рядках засоренность была 21,1–28,4 шт./м 2 . В середине августа засоренность посева была небольшой, составляла 12,3–15,4 шт. сорняков на 1 м 2 . Значительное снижение засоренности посевов обусловлено тем, что в период вегетации сахарной свеклы проводились обработки посевов гербицидами: бетанальной группы — против однолетних двудольных сорняков (щирица запрокинутая, марь белая, пикульник обыкновенный), граминицидами — против однолетних злаковых сорняков (просо куриное, овсюг, щетинник сизый), клопиралидами — против осотов, вьюнка полевого.
Сахарная свекла при достаточной обеспеченности элементами питания и влагой удовлетворительно использует солнечную радиацию всего периода вегетации. Однако в первую половину вегетации наблюдаются самые высокие величины интенсивности фотосинтеза и нарастание его идет пропорционально развитию листовой поверхности растений. Значит, для более полного использования солнечной радиации следует применять все передовые мероприятия, способствующие более быстрому росту растений и нарастанию площади листовой поверхности свекловичных растений. Правильная система удобрения сахарной свеклы способствует быстрому формированию ботвы свеклы, увеличению пластинки листа, массы корнеплода и накоплению в нем сахара, в результате чего увеличивается продуктивность растения в целом.
Наблюдения за ростом листовой поверхности показали, что на 1 июля площадь листьев растений сахарной свеклы в звене с чистым паром была выше по сравнению с занятым паром на 53 см 2 . Нами установлено, что на эту дату площадь листьев на фоне внесения под сахарную свеклу минеральных удобрений N120P120K120 превышала варианты без удобрений на 46 % и 37 %. Наибольших размеров площадь листовой поверхности растений сахарной свеклы достигла при учете на 15-е августа. В варианте без удобрений в звене с чистым паром она составила 2446 см 2 и 2261 см 2 — при возделывании в зернотравянопропашном севообороте. Площадь листовой поверхности у свекловичных растений на эту дату при внесении N120P120K120 была также наибольшей у растений, выращенных в звене с чистым паром и составила в среднем за три года 3165 см 2 , что выше чем на варианте без удобрений на 719 см 2 . В звене с клевером внесение минеральных удобрений способствовало формированию листовой поверхности с площадью 3059 см 2 . К 1 сентября площадь листьев на всех вариантах уменьшалась — так в звене с чистым паром она составила 2048 см 2 , что на 15 % меньше, чем на 1 августа. Такая же тенденция и в варианте в клевером — уменьшение площади листьев на 12 %, т. е. здесь уже сказалось действие болезни церкоспороза, которая в меньшей степени повреждали растения сахарной свеклы в звене с клевером. На фоне внесения под сахарную свеклу минеральных удобрений площадь листьев уменьшалась менее интенсивно, чем в вариантах без удобрений — на 3,2–3,5 %.
Возделывание сахарной свеклы в различных севооборотах и внесение минеральных удобрений положительным образом повлиявшее на нарастание площади листовой поверхности свекловичных растений, оказало влияние на рост массы корнеплодов. В наших опытах на неудобренном фоне в варианте с чистым паром на 1-е июля в среднем за три года масса корнеплода составила 70 грамм, что больше, чем в варианте с клевером на 7 грамм. При внесении под сахарную свеклу минеральных удобрений масса корнеплода составила на 1-е июля 137 и 134 грамма соответственно на варианте с чистым паром и клевером. Анализируя нарастание массы корнеплодов на 1-е августа, установлено, что наиболее интенсивно нарастала она при внесении удобрений и без них на варианте с чистым паром: так, на неудобренном фоне масса корнеплодов составила 255 грамм, с клевером — 247 грамм. На фонах внесения под сахарную свеклу минеральных удобрений масса корнеплода наиболее высокой была также в варианте с чистым паром — 399 грамма, а с занятым — 395 грамм.
Такое соотношение по накоплению массы корнеплодов сахарной свеклы между чистым и занятым парами сохранялось и в дальнейшие сроки ее учета. В варианте без удобрений самая большая масса корнеплодов на 1-е сентября и перед уборкой наблюдалась при выращивании сахарной свеклы в звене с чистым паром и составившая 484 и 542 грамма. При выращивании в звене с клевером масса корнеплода составляла 461 и 526 грамм.
Рост растений нельзя рассматривать в отрыве от внешней среды и биологических особенностей объекта исследований. Растения реагируют внутренними изменениями, а часто и внешними проявлениями на колебания различных факторов и, прежде всего, климатических (температурный режим, условия увлажнения и количество поступающей солнечной энергии), но, изменяя пищевой режим, можно управлять ростом и развитием растений, а, следовательно, и их продуктивностью. Урожайность сельскохозяйственных культур является основным показателем эффективности любого агротехнического приема, однако конечным результатом продуктивности сахарной свеклы является сбор сахара с единицы площади, который находится в прямой зависимости и от качества корнеплодов, т. е. их сахаристости [3].
Анализируя полученную урожайность корнеплодов по различным предпредшественникам — чистом пару и клеверу, установлено, что наибольший сбор корнеплодов с одного гектара на неудобренном фоне был получен при выращивании сахарной свеклы в звене чистый пар-озимая пшеница — 44,4 т/га, а в звене с клевером — 43,6 т/га. Внесение минеральных удобрений способствовало увеличению сбора корнеплодов с гектара до 56,36–53,8 т в зависимости от севооборота.
Результаты исследований показали, что выращивание сахарной свеклы в севообороте без чистого пара способствовало получению корнеплодов с сахаристостью 18,0 %, что выше, чем в звене с чистым паром на 0,18 %. Внесение минеральных удобрений под сахарную свеклу несколько снижало сахаристость корнеплодов — 17,58–17,61 % в зависимости от севооборота.
Конечная продуктивность сахарной свеклы — сбор сахара с единицы площади, который находится в прямой зависимости от величины полученного урожая корнеплодов и от их сахаристости. Изучая влияние предпредшественников на сбор сахара нашими исследованиями установлено, что он почти не зависел от изучаемого фактора — чистого пара и клевера. Так сбор сахара на неудобренном фоне в звене с чистым паром составил 7,90 т/га, а с клевером — 7,85 т/га. Наибольший сбор сахара был получен при внесении минеральных удобрений — 9,91–9,98 т/га в зависимости от севооборота.
Читайте также: