PERFORMANCE AND TECHNOLOGY QUALITIES OF THE SUGAR BEET ROOT CROPS WHILE USING NITROGENOUS FERTILIZERS IN DIFFERENT DOSES

Full Text

Технологические качества корнеплодов сахарной свеклы оказывают решающее влияние на технологический процесс, характер и величину потерь сахара при переработке и его выход на заводе [1, 7]. Для более полной характеристики технологических качеств корнеплодов, кроме сахарозы, необходимо учитывать содержание несахаров, в особенности растворимой их части [2, 4, 6]. Физиологические основы действия элементов минерального питания на рост, развитие, накопление и отток сахаров в корень, а также продуктивность и качество корнеплодов сахарной свеклы исследовали Орловский (1961), Бузанов (1968), Зубенко (1989). В Республике Башкортостан эффективность применения удобрений под сахарную свеклу изучали Гизбуллин (1963); Пахомова, Файзуллин (1971); Юхин (1992). Установлено, что высокие дозы азота в составе удобрения могут привести к нарушению гармоничности формирования вегетативных и запасающих органов, чрезмерному разрастанию ботвы и снижению качества корнеплодов [3, 5]. В тоже время отсутствуют исследования по обоснованию оптимальных доз азота в составе удобрений с точки зрения технологических качеств корнеплодов. Цель исследований - повышение продуктивности и технологических качеств корнеплодов сахарной свеклы. Задачи исследований: 1) определить основные показатели продуктивности (урожайность, валовый сбор сахара) и технологические качества корнеплодов сахарной свеклы (содержание в корнеплодах сахара, калия, натрия, ά-аминоазота, очищенного сахара); 2) выявить степень изменчивости содержания мелассообразующих веществ. Материалы и методы исследований. Объектом исследований были технологические качества корнеплодов гибрида сахарной свеклы Геракл. Полевой опыт проводили в 2008-2010 гг. в КФХ «Орлык» Кармаскалинского района, которое расположено в южной лесостепной зоне Республики Башкортостан. Схема опыта включала 5 вариантов внесения перед посевом азотного удобрения (аммиачная селитра) в различной дозе: 1) N40 (контроль); 2) N80; 3) N120; 4) N160; 5) N240. Часть азотного удобрения в последних двух вариантах (соответственно 40 и 120 кг) вносили в виде подкормки. Во всех вариантах под основную обработку почвы вносили P160 K140. Повторность вариантов - четырехкратная, общая площадь делянки - 100 м2, учетная - 25 м2 [2]. Почва опытного участка была представлена черноземом типичным с рH близким к нейтральному. Содержание гумуса 8,3%, азота - 35 мг/кг, фосфора - 72 мг/кг, калия - 191 мг/кг. Густота стояния растений составляла 95 тыс. растений на гектар. Погодные условия 2008 и 2009 гг. были близки к многолетней норме, а 2010 г. был аномально засушливым. В 2010 г. с конца мая до третьей декады августа практически не выпало осадков, и стояла высокая температура воздуха. Сахаристость корнеплодов определяли методом холодного водного дигерирования сахариметром-поляриметром в сырьевой лаборатории ОАО «Карламанский сахар». Анализы на содержание меласообразующих веществ проводили в исследовательской лаборатории селекционно-семеноводческой фирмы KWS SAAT AG в г. Кляйнванцлебен (Германия). Содержание калия и натрия определяли методом Силина на пламенном фотометре. Для определения α-аминоазота использовали модифицированный Винингером и Кубадиновым метод Станека и Павласа, который основан на измерении оптической плотности с помощью спектрофотометра. Стандартные потери сахара при образовании мелассы вычисляли по Брауншвейгской формуле [7] СПС = 0,12 × (K + Na) + 0,24 × α-аминоазот +0,48, где СПС - стандартные потери сахара, %; К - содержание калия, ммоль на 100 г сырой массы; Nа - содержание натрия, ммоль на 100 г сырой массы; α-аминоазот - содержание α-аминоазота, ммоль на 100 г сырой массы. Содержание очищенного сахара определяли по формуле [7] СОС = С - СПС, где СОС - содержание очищенного сахара, %; С - сахаристость, %; СПС - стандартные потери сахара в мелассе, %. Валовый сбор сахара определяли по формуле ВСС = У×С/100, где ВСС - валовый сбор сахара, т/га; У - урожайность корнеплодов, т/га; С - сахаристость корнеплодов, %. Валовый сбор очищенного сахара вычисляли по формуле ВСОС = У×СОС/100, где ВСОС - валовый сбор очищенного сахара, т/га; У - урожайность корнеплодов, т/га; СОС - содержание очищенного сахара в корнеплодах, %. Результаты исследований. В зависимости от варианта урожайность в опыте в среднем за три года варьировала от 30,4 (N40) до 37,4 т/га (N240). При этом урожайность сахарной свеклы закономерно возрастала по мере увеличения дозы азотного удобрения (табл. 1). Таблица 1 Урожайность и технологические качества корнеплодов сахарной свеклы в период уборки (в среднем за 2008-2010 гг.) Дозы азота Урожайность, т/га Содержание cахара, % К, ммоль на 100 г Na, ммоль на 100 г α-аминоазота, ммоль на 100 г N40 30,4 17,48 4,73 0,80 1,01 N80 33,4 16,99 4,86 0,88 1,18 N120 34,5 17,06 4,99 0,92 1,39 N160 35,6 16,98 5,10 1,05 1,44 N240 37,4 16,20 5,40 0,95 2,25 Примечание: НСР05 по урожайности в 2008 г. - 1,92 т/га; в 2009 г. - 1,39 т/га; в 2010 г. - 1,43 т/га; НСР05 по сахаристости в 2008 г. - 0,75%; в 2009 г. - 0,72%; в 2010 г. - 0,55 %; НСР05 по калию в 2008 г. - 0,25 ммоль; в 2009 г. - 0,23 ммоль; в 2010 г. - 0,17 ммоль; НСР05 по натрию в 2008 г. - 0,02 ммоль; в 2009 г. - 0,05 ммоль; в 2010 г. - 0,64 ммоль; НСР05 по α-аминоазоту в 2008 г. - 0,06 ммоль; в 2009 г. - 0,08 ммоль; в 2010 г. - 0,06 ммоль. Наибольшее содержание сахара в корнеплодах к моменту уборки наблюдалось в варианте N40 (17,48%), наименьшее - в варианте N240 (16,20%). С увеличением дозы азотного удобрения сахаристость корнеплодов снижалась. Одним из основных показателей технологических качеств корнеплодов сахарной свеклы является содержание в них калия [1, 7]. Калий является одним из мелассообразователей. Содержание калия в корнеплодах изменялось в зависимости от дозы внесения азота. Максимальное его содержание было в варианте N240 (5,40 ммоль), а минимальное - в варианте N40 (4,73 ммоль). С повышением дозы азота, содержание калия в корнеплодах увеличивалось. Натрий, также как и калий, является мелассообразователем, содержание которого ухудшает экстракцию кристаллизованного сахара [2]. Результаты трехлетних испытаний показывают, что наибольшее содержание натрия во все годы исследований было в варианте N160 - 1,05 ммоль, наименьшее значение в варианте N40 - 0,8 ммоль. В вариантах N80, N120, и N240 содержание натрия в корнеплодах было 0,88; 0,92; 0,95 ммоль, соответственно. Наиболее вредоносным мелассообразователем среди азотных соединений сахарной свеклы является α-аминоазот [3]. В среднем за три года изучения наибольшее содержание α-аминоазота в корнеплодах было в варианте N240 (2,25 ммоль), наименьшее содержание было в варианте N40 (1,01 ммоль). Повышенным содержанием α-аминоазота в корнеплодах также отличались варианты N120 и N160 - 1,39 и 1,44 ммоль, соответственно (табл. 1). Рис. 1. Стандартные потери сахара при образовании мелассы (в среднем за 2008-2010 гг.) Результаты исследований показали различие гибридов по стандартным потерям сахара при образовании мелассы - от 1,38 до 1,78%. Максимальные потери сахара были в варианте N240 (1,78%). Большие потери были связаны с высоким содержанием мелассообразующих веществ, особенно калия и α-аминоазота. С увеличением дозы азотного удобрения стандартные потери сахара в мелассе увеличивались (рис. 1). Рис. 2. Содержание очищенного сахара в корнеплодах (в среднем за 2008-2010 гг.) Содержание очищенного сахара в корнеплодах находится в обратной зависимости со стандартными потерями сахара в мелассе. Поэтому с увеличением дозы азотного удобрения содержание очищенного сахара уменьшалось (рис. 2). Высокое содержание отмечалось в варианте N40 (16,10%), наименьшее содержание было в варианте N240 (14,42%). Рис. 3. Валовый сбор сахара (ВСС) и валовый сбор очищенного сахара (ВСОС) (в среднем за 2008-2010 гг.) Валовый сбор сахара является одним из интегральных показателей продуктивности сахарной свеклы. С повышением дозы азотного удобрения сбор сахара увеличивался и максимальной величины достиг при внесении N160 (6,03 т/га). Дальнейшее увеличение дозы азота не привело к существенному повышению валового сбора сахара (рис. 3). В варианте с внесением N240 валовый сбор сахара составил 6,04 т/га. Валовый сбор очищенного сахара - это окончательное его количество, получаемое после переработки корнеплодов на сахарном заводе [7]. В среднем за три года изучения наибольший валовый сбор очищенного сахара составил в варианте N160 (5,47 т/га), наименьший - в варианте N40 (4,85 т/га). В варианте N240 валовый сбор очищенного сахара уменьшился и составил 5,38 т/га. Экономическая эффективность возделывания сахарной свеклы при различной дозе азотного удобрения рассчитывалась в сравнении с контрольным вариантом N40. Расчеты проводились как по валовому сбору сахара, так и по валовому сбору очищенного сахара (табл. 2). Расчет экономической эффективности показал, что использование валового сбора очищенного сахара для оценки рентабельности возделывания является более правильным, чем использование валового сбора сахара. Так, при расчете по валовому сбору сахара вариант N120 показал более высокую рентабельность (242%), чем вариант N160 (241%). В то же время расчет по валовому сбору очищенного сахара показывает, что рентабельность варианта N160 (214%) выше, чем у варианта N120 (212%). Таблица 2 Экономическая эффективность возделывания сахарной свеклы при применении азотного удобрения в различной дозе (в среднем за 2008-2010 гг.) Показатели Варианты опыта N40 N80 N120 N160 N240 По валовому сбору сахара Валовый сбор с 1 га, т 5,27 5,63 5,87 6,03 6,04 Стоимость продукции с 1 га, руб. 94860 101340 105660 108540 108720 Окупаемость затрат, % 325,3 337,4 342,1 340,8 324,1 Уровень рентабельности, % 225 237 242 241 224 По валовому сбору очищенного сахара Валовый сбор СОС с 1 га, т 4,85 5,15 5,35 5,47 5,38 Стоимость продукции с 1 га, руб. 87300 92700 96300 98460 96840 Окупаемость затрат, % 299,4 308,6 311,8 313,5 288,6 Уровень рентабельности, % 199 209 212 214 189 Заключение. Таким образом, как показали исследования, с увеличением дозы азота урожайность корнеплодов сахарной свеклы увеличивается. Урожайность сахарной свеклы при максимальной дозе азота (N240) была существенно выше, чем в остальных вариантах. В отличие от урожайности, содержание сахара, а также содержание очищенного сахара находится в обратной зависимости от дозы азотного удобрения, т.е. при увеличении дозы азота их величина уменьшается. С повышением дозы азота содержание калия, натрия и α-аминоазота в корнеплодах увеличивается. Стандартные потери сахара в мелассе также повышаются с увеличением дозы азотного удобрения, в основном за счет высокого содержания калия и α-аминоазота. Валовый сбор сахара в вариантах N160 и N240 незначительно отличался между собой. Оценка продуктивности по валовому сбору очищенного сахара показала, что вариант N160 значительно превосходит вариант N240. Наиболее рентабельно возделывание сахарной свеклы с внесением азотного удобрения в дозе 160 кг д.в./га. Предложения производству. При возделывании сахарной свеклы в южной лесостепи Республики Башкортостан, для получения наибольшего валового выхода очищенного сахара рекомендуем вносить азотные удобрения в дозе 160 кг д.в./га.

About the authors

D R Islamgulov

FSBEI HVE Bashkir SAU

Email: damir_islamgulov@mail.ru
cand. of agricultural sciences, associate prof. of the department «Plant growing, feeds production and fruits and vegetables growing» 450001, Ufa, 50-letiya Octyabrya, 34 str

References

Supplementary files