Повышение урожайности сахарной свеклы
Обновлено: 18.09.2024
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 |
Сахарная свекла — техническая (пропашная), сахароносная сельскохозяйственная культура, служит сырьем для производства сахара.
Агротехнология возделывания сахарной свеклы приведена в статье: Выращивание сахарной свеклы.
Хозяйственное значение
Сахарная свекла возделывается главным образом для производства сахара, также используется в кормовых целях.
В СССР планировалось к 1990 г. увеличить производство сахарной свеклы до 92-95 млн т за счет увеличения урожайности, повышения качества и сокращения потерь.
Мировое производство сахара к концу XX в. составило 135 млн т, 30% которого приходится на сахар, выработанный из сахарной свеклы.
Содержание сахара (сахарозы) в корнеплодах современных сортов в среднем достигает 16-20% и обеспечивать выход сахара до 10 т с 1 га. Обычно из 1 т корнеплодов получают 130-160 кг сахара, а также 800-830 кг свежего жома, 35-40 кг патоки.
По кормовому значению сахарная свекла превосходит кормовую. 100 кг корнеплодов соответствуют 26 кормовым единицам и содержат 1,2 кг переваримого белка, 0,5 кг кальция и 0,5 кг фосфора. Урожай в 30 т/га корнеплодов и соответственно 15 т/га листьев соответствует 10500 кормовым единицам. В среднем соотношение массы корнеплодов и ботвы варьирует от 35 до 50%.
Химический состав листьев: сухое вещество — 27%, белок — 2,5-3,5%, жир — 0,8%, витамины.
Кормовое значение имеют и отходы переработки — жом, патока (меласса). Суммарно кормовая ценность побочных продуктов от переработки 25-30 т/га корнеплодов и 10-15 т/га листьев сахарной свеклы составляет примерно 5000 кормовых единиц.
По кормовой ценности листья сахарной свеклы приравниваются зеленой массе сеяных трав. 5 кг листьев соответствует 0,9-1 кормовой единице с содержанием протеина 110 г. При урожае 25-30 т/га листья дают примерно 2000 кормовых единиц. Однако ботва сахарной свеклы содержит соли щавелевой кислоты, поэтому скармливание её животным в больших количествах в свежем или силосованном виде может приводить к нарушению кальциевого обмена и расстройствам пищеварения.
Обессахаренная свекловичная стружка, или жом, содержит 6-7% сухих веществ. Производится также отжатый жом с содержанием сухих веществ 10-12%, прессованный — 13-15% и сухой — 86-88%. 100 кг свежего жома соответствуют 8 кормовым единицам и содержат 0,3-0,9 кг переваримого протеина, 100 кг сухого жома — 80-85 кормовых единиц и 3,6-3,9 кг переваримого протеина, 100 кг кислого жома — 9,7 кормовых единиц и 0,6 кг переваримого протеина. Служит хорошим кормом для крупного рогатого скота. Выход жома при урожайности 30 т/га составляет 24 т/га.
Патока используется в кондитерской и пищевой промышленности. В кормовой патоке содержится до 60% сахаров, 9% минеральных веществ, по кормовой ценности она приближается к зерну: 100 кг содержат 77 кормовых единиц и 4,5 кг переваримого протеина. Патока используется для производства глицерина и спирта.
Сахарная свекла имеет преимущество в кормовом значение по отношению к ряду культур. Например, урожайность зеленой массы кукурузы с початками составляет 30 т/га или 7000 корм. ед./га, тогда как сахарной свеклы — 30 т/га корнеплодов и 15 т/га ботвы или 10500 корм. ед./га.
Отходом свеклосахарного производства является дефекационная грязь (дефекат), служащий промышленным органическим удобрением. Химический состав: 40-50% карбоната кальция (извести), 15% органического вещества, 0,2-1,7% азота, 0,2-0,9% P2O5, 0,5-0,9% K2O.
Агротехническое значение
После уборки сахарной свеклы на поле остается большое количество растительных остатков, которые служат в качестве органического удобрения или в кормовых целях в свежем, силосованном или высушенном виде.
Введение в севооборот такого корнеплода, как свекла, неразрывно связано с переходом к более совершенной системе полеводства, с улучшением обработки земли и корма скота и т.д.
В.И. Ленин. Развитие капитализма в России. Собрание сочинений, т. 3.
Таблица. Влияние сахарной свеклы и озимых культур на урожайность последующих культур севооборота (ВНИИСС)
| Культура | Урожайность после сахарной свеклы, в среднем за 5 лет, ц/га | Урожайность после озимых, в среднем за 5 лет, ц/га |
|---|---|---|
| Овес | 20,3 | 18,4 |
| Просо | 18,8 | 16,0 |
| Горох | 15,5 | 14,3 |
| Вико-овес (на зерно) | 19,2 | 17,8 |
| Суданская трава (на сено) | 49,3 | 41,6 |
История культуры
Сахарная свекла была введена в культуру относительно недавно.
Культурная двулетняя свекла происходит от дикой однолетней, которую начали выращивать в Передней (Западной) Азии 2000-1500 лет до н.э. Дикая свекла сейчас встречается на побережьях Средиземного, Каспийского и Черного морей, в Закавказье, Малой Азии. Дикая свекла отличается грубым, деревянистым корнем и низким содержанием сахара.
Первыми в культуру вошли листовые формы — мангольд, затем в XVIII в. корнеплодные. Происходит сахарная свекла от белой огородной формы, или силезской, которая возникла в результате отбора естественных гибридов листовой с низким содержанием сахара и кормовой.
Кристаллический сахар, или сахароза, был выделен из свеклы в 1747 г. Маркграф. При этом было доказано, что свекловичный и тростниковый сахар одно и тоже вещество. Однако получение сахара из свеклы было доказано только в 1799 г. Ахардом.
В России сахарная свекла и сахароварение берут начало в 1802 г., когда в селе Алябьево бывшей Тульской губернии был открыт первый сахарный завод. Однако в промышленных масштабах получение сахара из сахарной свеклы началось только в середине XIX в.
Долгое время содержание сахара в культурной свекле оставалось низким. В начале XIX в. сахаристость корнеплодов была 6,7%, к 1860 г. её удалось повысить до 10%. В настоящее время лучшие сорта имеют сахаристость свыше 20%, при этом удалось увеличить также масса корнеплодов.
Районы возделывания
Крупными странами-производителями сахарной свеклы являются Россия, Украина, Франция, США, Польша, Германия, Италия, Румыния, Испания, Чехия, Великобритания, Бельгия, Венгрия, Турция. 70-80% всех площадей посевов и валового сбора сахарной свеклы приходятся на страны Европы.
В 1981 г. площадь посевов в мировом земледелии была 9345 тыс. га, в том числе 3633 тыс. га в СССР, или 38,9%. В самом СССР 1800 тыс. га (49,1%) были на Украине и 1600 тыс. га (42,9%) в РСФСР, на долю остальных республик приходилось примерно 8%. За годы Великой Отечественной войны и в послевоенный период сахарная свекла распространилась в Молдавии, Белоруссии, Латвии, Литве, Казахстане, Киргизии, Грузии, Армении.
В России основными регионами свеклосеяния являются Центрально-Черноземная зона и Краснодарский край. Также сахарную свеклы выращивают в Алтайском и Ставропольском краях, Самарской и Саратовская областях, юге Нечерноземной зоны, Западной Сибири и Дальнем Востоке. Посевы продолжают продвигаться на север (до 60° с.ш.), восток и юг (40° с.ш.) страны, выходя за пределы традиционных районов свеклосеяния. Имеет значение распространение посевов на орошаемых землях Поволжья и Северного Кавказа.
Урожайность
Сахарная свекла — одна из высокоурожайных культур, по сбору продукции с единицы площади занимает одно из первых мест среди полевых культур.
В 1984 г. урожай сахарной свеклы (фабричной) в СССР был 24,6 т/га. В 1982 г. средняя урожайность на сортоучастках составила 38,6 т/га; на орошаемых землях госсортоучастков Украины — 77,7 т/га.
Во времена СССР высокие урожаи сахарной свеклы собирали:
В настоящее время в Краснодарском крае, Воронежской и Белгородских областях получают урожай 50-60 т/га, в условиях орошения — 70-80 т/га. Перспективными направлениями по повышению урожайности сахарной свеклы являются: семеноводство, новые технологии возделывания, специализирование предприятий.
Современные достижения в получении максимальных урожаев:
- Швейцария — 68 т/га;
- Австрия — 67 т/га;
- Франция — 61 т/га;
- Испания — 56 т/га;
- Бельгия — 55 т/га;
- Великобритания — 55 т/га;
- Германия — 54 т/га;
- Нидерланды — 51 т/га;
- Дания — 50 т/га.
Ботаническое описание
Сахарная свекла (Beta vulgaris L., v. saccharifera) относится, также как и кормовая (v. crassa), листовая (v. cicla) и столовая (v. esculenta), к семейству Маревые (Chenopodiaceae).
Сахарная свекла, как и другие корнеплоды, относится к геофитам. Геофиты характеризуются тем, что их эпикотиль (головка), гипокотиль (шейка) и собственно корень в процессе эволюции превратились в органы накопления запасных питательных веществ, а почки возобновления, из которых появляются листовые и цветоносные побеги, закладываются в надземных или подземных органах близко к поверхности почвы.
Корневая система
Корневая система взрослого растения сахарной свеклы включает утолщенный главный корень и густую сеть тонких разветвлений, отходящих от главного корня. Проникает в глубь почвы до 2,5 м, в ширину распространяется в радиусе 40-50 см. Масса корнеплода в среднем составляет 400-800 г.
Главный корень, или корнеплод, имеет конусообразную удлиненную форму, немного сжатую с боков, обычно неразветвляющуюся. Корнеплод подразделяется на:
- головку корнеплода, или укороченный стебель, которая полностью развивается над поверхностью почвы и несет листья, в ней наименьшее содержание сахара;
- шейку, или гипокотиль, или подсемядольное колено, представляет собой часть корнеплода без листьев и боковых корней, накапливает наибольшее количество сахара — до 19-20%;
- собственно корень, нижняя часть корнеплода, или хвостик, обычно имеет коническую форму, на которой формируются боковые корешки, располагающиеся в два продольных ряда, на его долю приходится 70-85% длины корнеплода.
В анатомическом отношении у видов рода Beta выделяют первичное, вторичное и третичное строение корня. При первичном строении в центре корня расположены сосуды первичной ксилемы и флоэмы, разделенные между собой клетками основной ткани — паренхимы. Вместе они представляет собой центральный проводящий цилиндр корня. Вокруг проводящего цилиндра располагается перикамбий (перицикл) — образовательная ткань, состоящая из одного слоя паренхимных клеток. Таким образом, перикамбий отделяет клетки первичного корня от центрального проводящего цилиндра.
После появления у растения первых настоящих листьев в корне начинают происходить вторичные изменения. В паренхимных клетках центрального цилиндра формируются две камбиальные дуги, которые изгибаются параллельно первичной флоэме, доходят до перицикла и затем принимающие вид окружности. Клетки, возникающие из камбиального кольца в направлении к центру, формируют вторичную ксилему (древесину), в направлении к периферии корня — вторичную флоэму (луб). Клетки перицикла формируют вторичную кору, состоящую из тонкого слоя пробковой ткани. Образование вторичной коры и пробкой ткани приводят к сбрасыванию первичной коры, называемой линькой корня. После линьки, корни утолщаются, по этой причине формирование густоты стояния растений, то есть прореживание, проводят в сжатые сроки, причем чем больше всходов на метре посевного рядка, тем раньше начинают прореживание, чтобы уменьшить влияние внутривидовой конкуренции.
После линьки корня во вторичной коре начинаются третичные изменения. В паренхиме вторичной коры формируется второе камбиальное кольцо. После того, как элементы ксилемы отложатся внутрь, а элементы флоэмы — наружу в виде пучков с паренхимными клетками между ними, второе камбиальное кольцо прекращает деятельность. Ему на смену на некотором расстоянии снаружи образуется третье камбиальное кольцо, которое формируется в результате деления следующих поколений тех же образовательных клеток, давших первое кольцо. По этой же схеме формируются четвертое, пятое и т.д. кольца. У современных сортов количество камбиальных колец доходит до 12.
Таким образом, утолщение корнеплода происходит в результате формирования новых колец и разрастания межкольцевой паренхимы. У сортов с высоким содержанием сахара количество колец, как правило, выше, чем у урожайных, а межкольцевая паренхима уже, корнеплоды меньше.
В корнеплоде сосудистые пучки, которые образовались первыми, располагаются в центре, тогда как самые молодые — на периферии. В листовой розетке, наоборот, старые листья — внешние, а молодые — внутренние. В этой связи в головке корнеплода сосудистые пучки перекрещиваются, что приводит к увеличению относительного содержания клетчатки.
Сахарная свекла – культура очень требовательная и отзывчивая на минеральное питание. Каждый агроном-свекловод в первую очередь старается обеспечить полное основное минеральное питание, зная, что получит от данного агроприема высокую агрономическую и экономическую отдачу. Не последнюю роль играет и питание свеклы мезо- и микроэлементами. Недостаток того или иного микроэлемента в итоге может существенно снизить урожайность и выход сахара с гектара, даже при полной обеспеченности растений основными элементами питания.
Даже при достаточной обеспеченности почвы некоторые микроэлементы могут быть недоступны для растений свеклы, так как на степень их доступности влияют множество факторов: недостаточная или избыточная влажность почвы, температура, кислотность, уплотненность или избыточная аэрация почвы и прочие факторы, на которые человеку весьма сложно повлиять. Листовая подкормка микроэлементами давно стала обязательным приемом в технологии возделывания сахарной свеклы. Она позволяет уравновешивать дисбалансы питательных веществ быстро и целенаправленно во время наиболее максимальной потребности. Листовые подкормки удобно и желательно совмещать с пестицидными обработками.
Предложений на рынке удобрений для листовых подкормок сейчас огромное множество: сухие и жидкие, в виде солей, синтетических хелатов, гуматов и аминокислотных комплексов. Наиболее привлекательными по стоимости являются солевые формы микроэлементов. Но они имеют целый ряд недостатков: недостаточно эффективны из-за медленного проникновения через кутикулу листа (до нескольких суток), а при испарении воды сами соли могут кристаллизоваться на поверхности листа и вызывать ожоги.
Широкий спектр различных гуматов также выглядит на первый взгляд привлекательно: дешево и экологично. Но применяя гуматы в качестве листовых подкормок, агроном подвергается самообману, так как молекула гуминовой кислоты имеет, по меркам микромира, просто гигантские размеры и проникнуть внутрь листа физически не в состоянии. Эффект биостимуляции при применении гуминовых веществ может быть достигнут только опосредованно, через почву, путем улучшения её структуры и активизации почвенной микрофлоры.
Аминокислоты участвуют в биосинтезе белков и ферментов, поддерживают водный баланс клеток, стимулируют процесс фотосинтеза. Действие аминокислот приводит к эффекту биостимуляции, который проявляется в усилении метаболизма растений. В результате более развитое, здоровое растение имеет повышенную устойчивость к стрессам. Кроме того, использование аминокислотных удобрений способствует лучшему усвоению растениями питательных элементов, в том числе и из основного почвенного удобрения.
.jpg)
Фертигрейн Фолиар уже давно зарекомендовал себя как эффективное удобрение для листовых подкормок сахарной свеклы. С 2007 года в различных зонах свеклосеяния проводятся как производственные, так и научные испытания, которые подтверждают его биологическую и экономическую эффективность. Результаты последних испытаний приведены в таблице 1.
Сахарная свекла в нашей стране – единственная техническая культура, которая используется для производства сахара. Ее корнеплоды содержат от 14,0% до 20,0% сахарозы. При высокой урожайности корнеплодов сбор сахара может составить от 8,0 т/га до 12 т/га. Однако при неблагоприятных почвенно-климатических условиях урожайность сахарной свеклы бывает 20,0 т/га и ниже, тогда как потенциальная возможность этой культуры составляет от 50,0 т/га до 70,0 т/га.
Погодные условия 2010 г. характеризовались значительным снижением количества осадков, а во многих регионах и полным их отсутствием. Год был особенно жарким. Температурные показатели отличались от среднемноголетних с марта по август. Все эти факторы негативно сказались на урожайности сахарной свеклы.
Применение антистрессового адаптогена Эпина-Экстра обеспечило активизацию всех физиолого-биохимических процессов в растениях, а также повысило их устойчивость к стрессовым погодным условиям, что привело к повышению урожайности сахарной свеклы.
Пример. Исследования, проведенные в Белгородском НИИСХ Домановым Н.М. (2010 г.) показали достаточно высокую эффективность Эпина-Экстра в условиях засухи.
По данным Н.М. Доманова урожайность корнеплодов сахарной свеклы сорта Льговская односемянная 52 в контроле составила 17,4 т/га. Применение Эпин-Экстра для обработки семян, а также для однократного опрыскивания в фазу 2-3 настоящих листьев обеспечило повышение урожайности до 19,2 т/га. Прибавка составила 1,8 т/га. В контрольном варианте сахаристость корнеплодов была 17,8%, а применение Эпина-Экстра привело к повышению сахаристости до 18,1%. Сбор сахара в контроле составил 3,1 т/га, а при использовании Эпина-Экстра увеличился до 3,5 т/га. См. табл. 1.
Читайте также: