Влияние гуминовых продуктов на продуктивность и технологические качества сахарной свеклы.
УДК 633.413:631.8
Влияние гуминовых продуктов
на продуктивность и технологические качества сахарной свеклы
Авторы
Еникиев Рафик Искандарович, ассистент кафедры растениеводства и земледелия ФГБОУ ВО Башкирский ГАУ
Исламгулов Дамир Рафаэлович, кандидат с-х. наук, доцент кафедры растениеводства и земледелия, ФГБОУ ВО Башкирский ГАУ
Ключевые слова Сахарная свекла, гуминовые продукты, урожайность, калий, натрий, аминный азот, корнеплоды, технологические качества, Life Force Group, Life Force LLC, Life Force company, Life Force Soil Conditioner Natural Humic Acids, Life Force Soil Conditioner Humate Balance.
Keywords Sugar beet, humic products, yield, potassium, sodium, amine nitrogen, root crops, technological qualities, Life Force Group, Life Force LLC, Life Force company, Life Force Soil Conditioner Natural Humic Acids, Life Force Soil Conditioner Humate Balance.
Аннотация В данной статье представлены результаты исследований влияния гуминовых продуктов на продуктивность и технологические качества сахарной свеклы. Установлено, что применение гуминовых продуктов позволяют получить более высокие урожаи корнеплодов сахарной свеклы с низким содержанием мелассообразующих веществ.
Summary This article presents the results of studies of the influence of humic products on the productivity and technological qualities of sugar beet. It has been established that the use of humic products makes it possible to obtain higher yields of sugar beet roots with a low content of molasses-forming substances.
Введение
Сахарная свекла — важнейшая сельскохозяйственная культура во многих регионах мира. В ряде государств является основным источником получения сахара и имеет важное экономическое значение. Она возделывается на больших площадях во многих регионах России. В Республике Башкортостана сахарная свекла является также ведущей технической культурой.
Однако, проблема обеспечения населения сахаром остается острой. Так, в России при ежегодном потреблении сахара более пяти миллионов тонн производятся всего полтора миллиона тонн — меньше трети требуемого. В Республике Башкортостан ежегодная потребность в сахаре составляет 180 тысяч тонн.
При урожайности 15−20 тонн среднегодовая выработка сахара за последние годы составила 135 тысяч тонн. Поэтому потребность в сахаре в республике за счет собственного производителя обеспечивается только на 70−75%, а в целом по стране — 30%.
В среднем на каждого жителя Башкортостана производится в год 33 кг сахара при норме потребления 37 кг. В связи с этим стоит задача повышения урожайности сахарной свеклы и содержание сахара в корнеплодах [3,7].
Снижение продуктивности сахарной свеклы во многом связано с недостаточной изученностью особенностей ее технологических операций и приемов.
Недостаточное научное обоснование отдельных элементов технологии возделывания в целом негативно сказывается на уровне продуктивности культуры. Мало изучено влияние почвенных гуминовых продуктов на продуктивность и технологические качества сахарной свеклы. Повышение урожайности сахарной свеклы с одновременным улучшением плодородия почв является одной из важнейших задач растениеводства [2,6].
Цель работы
Цель работы состояла в установлении закономерностей изменения продуктивности и технологических качеств сахарной свеклы при внесении гуминовых продуктов.
Полевой опыт проводили в 2017 г. на опытных полях учебно-научного центра Башкирского государственного аграрного университета, которые находятся в поселке Ягодная поляна Уфимского района (южная лесостепная зона Республики Башкортостан).
Основными методами исследований были полевой опыт, лабораторный анализ и статистическая обработка данных.
Объектом исследований стал гибрид зарубежной селекции БТС-590 (Betaseed).
В опыте изучали гуминовые продукты компании «Life Force»:
1. Life Force Natural Humiс Acids
Life Force Natural Humiс Acids — почвенный кондиционер пролонгированного действия для повышения плодородия слабогумусных почв и улучшения структуры всех типов почв. Источник природных гуминовых кислот из леонардита для ускорения накопления гумуса почвы и повышения урожайности сельскохозяйственных культур.
2. Life Force Humate Balance.
Life Force Humate Balance — почвенный кондиционер, повышающий химико-физические и биологические свойства почвы, эффективный мелиорант. Источник биоактивированных гуминовых кислот из леонардита для повышения плодородия всех типов почв, увеличения урожайности и повышения приживаемости посаженных растений.
Схема проведения опыта
Полевой опыт проводился по следующей схеме:
Контроль (без внесения гуминовых продуктов);
Natural Humiс Acids, 5кг/100м2;
Humate Balance, 5кг/100м2.
При размещении делянок было проведено последовательное смещение на один вариант по повторностям. Контрольный вариант располагался в пределах опыта со всеми изучаемыми вариантами. Повторность вариантов была четырехкратной.
Длина делянки составляла — 8 м, ширина делянки — 2,7 м. Посевная площадь делянки составляла 21,6 м². Площадь учетной делянки — 4,5 м². Длина и ширина учетной делянки соответственно равны 5 м и 0,9 м.
Почва опытного участка была представлена черноземом выщелоченным с РН, близкой к нейтральной. Содержание гумуса составляло 8,8%, азота 124 мг/кг, фосфора — 112 мг/кг, калия 177 мг/кг.
Густота насаждения растений находилась на уровне 95 тыс. растений на 1 га.
Погодные условия 2017 года были близки к среднемноголетним показателям.
Удобрения вносились под планируемую урожайность — 350 ц/га. Фосфор и калий вносились осенью под вспашку, азот — перед посевом.
Сахарная свекла размещалась в свекловичном севообороте. Предшественником была озимая рожь.
Обработка почвы на делянках была однородной, равномерной и высококачественной. Требования одновременности и качества предъявлялись также к операциям по уходу за посевом. Каждая работа проводилась в течение одного дня.
Почвенные кондиционеры разбрасывали вручную, после чего заделывали их в почву на глубину 5−10 см культиватором. Посев проводился ручной сеялкой на конечную густоту стояния растений. Первый проход сеялки проводился по шнуру. Не допускались остановки сеялки на делянке.
Делянки и повторности опытов обозначались этикетками. Уход за посевами заключался в борьбе с сорняками. Борьба с сорняками и уборка учетных делянок проводилась вручную.
Определение густоты насаждения проводилось на десятый день после всходов и перед уборкой путем сплошного подсчета растений на всей учетной делянке. Уборка учетных делянок проводилась вручную 14 сентября.
Выкопанные растения немедленно очищались от земли и взвешивались. Взвешивание велось с точностью до 0,1 кг. После взвешивания пробы, определение содержания сахара проводилась в тот же день.
Сахаристость корнеплодов определяли методом холодного водного дигерирования сахариметром-поляриметром в аналитической лаборатории Башкирского ГАУ.
Содержание калия и натрия определяли методом Силина на пламенном фотометре.
Для определения альфа-аминного азота использовали модифицированный Винингером и Кубадиновым метод Станека и Павласа, который основан на измерении оптической плотности с помощью спектрофотометра [2,5].
Стандартные потери сахара при образовании мелассы вычислялись по Брауншвейгской формуле:
СПС = 0,12x (K+Na)+0,24xά-аминоазот+0,48 где СПС — стандартные потери сахара, %; К — содержание калия, ммоль на 100 грамм сырой массы; Na — содержание натрия, ммоль на 100 грамм сырой массы; ά-аминоазот — содержание альфа-аминоазота, ммоль на 100 грамм сырой массы [1,2].
Содержание очищенного сахара (СОС) равнялось как разница между сахаристостью и стандартными потерями сахара в мелассе:
СОС = С — СПС где СОС — содержание очищенного сахара, %; С — сахаристость, %; СПС — стандартные потери сахара в мелассе, %.
Валовый сбор сахара определялся как произведение урожайности и сахаристости: ВСС = У x С / 100 где ВСС — валовый сбор сахара, т/га; У — урожайность корнеплодов, т/га; С — сахаристость корнеплодов, %.
Валовый сбор очищенного сахара вычислялся по формуле: ВСОС = У x СОС / 100 где ВСОС — валовый сбор очищенного сахара, т/га; У — урожайность корнеплодов, т/га; СОС — очищенное содержание сахара в корнеплодах, % [2,4].
Результаты
Урожайность корнеплодов является одним из основных показателей продуктивности сахарной свеклы.
В данном случае речь идет о массе корнеплодов с 1 гектара (табл.1). Урожайность сахарной свеклы в проведённом опыте варьировала от 45,58 т/га (контроль) до 52,11 т/га (Natural Humiс Acids). При этом применение гуминовых продуктов компании Life Force обеспечили существенную прибавку урожая корнеплодов.
Наилучший урожай 52,11 тон с 1 га получен на варианте Natural Humiс Acids, то есть прибавка урожая корнеплодов составила 6,53 т/га по сравнению с контролем.
Также существенна была прибавка урожая при использовании почвенного кондиционера Humate Balance — 4,74т/га.
Таким образом, полученные данные свидетельствуют о высокой зависимости уровня урожая свеклы от применяемых гуминовых продуктов. Таблица 1 Урожайность и технологические качества корнеплодов сахарной свеклы в период уборки, 2017 г. Улучшение качества сахарной свеклы при современных масштабах ее заготовок имеет большое народнохозяйственное значение. Повышение сахаристости на 1% даст возможность получить в масштабах страны дополнительно без увеличения затрат на транспортировку, хранение и переработку 900 тыс. т сахара.
Этого качества достаточно для удовлетворения годовой потребности в нем около 25 млн. человек. Кроме того, при переработке такой свеклы выход сахара из тонны сырья повышается на 10 кг, а себестоимость готового продукта снижается на 6−8%.
Экономия средств от снижения себестоимости производства сахара может составить 200 — 220 млн. рублей [1,9]. Под сахаристостью понимают содержание сахара, выраженное в процентах от сырого веса корня. Чем выше сахаристость, тем выше обычно выход сахара с единицы сырья и с гектара посева [5,10].
Проведя анализ по сахаристости лабораторным методом мы получили следующие результаты (табл.1).
К моменту уборки наибольшее содержание сахара в корнеплодах наблюдалось в варианте с внесением Natural Humiс Acids (18,40%), наименьшее — в контрольном варианте (16,00).
При внесении гуминовых продуктов компании Life Force сахаристость корнеплодов увеличивалась. Также испытанные гуминовые продукты различались между собой содержанием сахара. Natural Humiс Acids имел сахаристость корнеплодов выше по сравнению с Humate Balance. Сахаристость не единственный качественный показатель. Важным является содержание мелассообразующих веществ, то есть калия, натрия и «вредного» азота, или α-амино — азота.
Присутствие этих веществ мешает экстракции кристаллизированного сахара, остающегося в определенных количествах в мелассе. Свекловоды должны стремиться к тому, чтобы снизить их содержание в свекле [8,9].
Содержание мелассообразующих веществ в корнеплодах по результатам лабораторных анализов показано в таблице 1.
Технологические качества сахарной свеклы определяются количеством сахара, переходящим в мелассу. Одним из основных показателей технологических качеств является содержание калия. Чем больше его содержание, тем больше сахара переходит и теряется в мелассе.
Определение проводилось в ммолях на 100 г сырой массы сразу после уборки корнеплодов. В наших опытах содержание калия изменялось в зависимости от применения гуминовых продуктов: максимальная величина отмечена в контрольном варианте (2,84 ммоль на 100 г сырой массы корнеплодов), а минимальная — в варианте с внесением Natural Humiс Acids. С внесением гуминовых продуктов в почву, содержание калия в корнеплодах сахарной свеклы снижалась.
Натрий, как и калий, относится к одним из основных мелассообразователей, присутствие которых мешает экстракции кристаллизированного сахара. В корнеплодах сахарной свеклы натрий также определяется в ммоль на 100 г сырой массы. Результаты испытаний выявили наименьшее содержание натрия в вариантах с внесением гуминовых продуктов — 0,30 ммоль на 100 г сырой массы, наибольшее в контрольном варианте — 0,50 ммоль на 100 г сырой массы.
Среди азотных соединений корнеплода сахарной свеклы, альфа-аминоазот или «вредный азот» является наиболее вредоносным мелассообразователем и играет отрицательную роль при извлечении сахара из корнеплода.
Чем больше содержание альфа-аминоазота в корнеплодах, тем меньше выход сахара.
Содержание вредного азота определялось, также как калий и натрий, в ммолях на 100 г сырой массы.
К моменту уборки наибольшее содержание альфа-аминоазота в корнеплодах отмечено в контрольном варианте (3,24 ммоль на 100 г сырой массы), наименьшее — в вариантах с внесением гуминовых продуктов Humate Balance (2,99 ммоль на 100 г сырой массы) и Natural Humiс Acids (3,08 ммоль на 100 г сырой массы).
Таким образом, чем выше содержание мелассообразующих веществ в корнеплодах сахарной свеклы, тем ниже качество свеклосырья.
В наших опытах содержание мелассообразующих веществ изменялось в зависимости от применения гуминовых продуктов компании «Life Force»: применение гуминовых продуктов способствовало снижению содержания вредоносных
мелассообразователей в корнеплодах. Результаты исследований показали различие вариантов по стандартным потерям сахара при образовании мелассы — от 1,53 до 1,66%.
Максимальные потери сахара зафиксированы на контрольном варианте (1,66%). Они были связаны с высоким содержанием мелассообразующих веществ (калия, натрия и альфа-аминоазота).
Таким образом, чем выше содержание мелассообразующих веществ в корнеплодах сахарной свеклы, тем выше потери сахара при образовании мелассы.
В наших опытах содержание мелассообразующих веществ изменялось в зависимости от применения гуминовых продуктов. Внесение гуминовых продуктов способствовало снижению стандартных потерь сахара в мелассе. Содержание очищенного сахара в корнеплодах находилось в обратной зависимости со стандартными потерями сахара в мелассе: оно уменьшалось с внесением гуминовых продуктов Natural Humiс Acids и Humate Balance.
Высокое содержание отмечалось в варианте с внесением Natural Humiс Acids (16,85), низкое — в контрольном варианте (14,34).
Валовый сбор сахара является одним из интегральных показателей продуктивности сахарной свеклы.
С внесением гуминовых продуктов сбор сахара увеличился и достиг максимальной величины при внесении Natural Humiс Acids (9,59 т/га). В контрольном варианте валовый сбор сахара составил (7,29 т/га).
Валовый сбор очищенного сахара — это окончательный объем, получаемый после переработки корнеплодов на сахарном заводе.
Больше всего очищенного сахара удалось получить в варианте с применением Natural Humiс Acids — 8,78 т/га, меньше всего в контрольном варианте — 6,54 т/га.
Вывод
На основании проведённых опытов можно сделать вывод, что продуктивность и технологические качества сахарной свёклы в значительной степени зависят от внесения гуминовых продуктов.
Исследования показали, что при использовании гуминовых продуктов компании Life Force: Natural Humiс Acids и Humate Balance наблюдается увеличение урожайности и сахаристости корнеплодов сахарной свёклы.
В то же время применение гуминовых продуктов позволяет получить корнеплоды сахарной свеклы с низким содержания калия, натрия и альфа-аминоазота в корнеплодах.
Стандартные потери сахара в мелассе тоже ниже при использовании гуминовых продуктов, чем у контрольного варианта. Оценка продуктивности по валовому сбору очищенного сахара показала, что варианты с применением гуминовых продуктов значительно превосходят контрольный вариант.
Также можно сделать вывод, что использование гуминового продукта Natural Humiс Acids позволяет получить корнеплоды сахарной свеклы с наибольшей урожайностью, сахаристостью и наименьшим содержанием мелассообразователей (калий, натрий) по сравнению с гуминовым продуктом Humate Balance.
Использование гуминового продукта Natural Humiс Acids позволяет получить корнеплоды сахарной свеклы с более высокими технологическими качествами.
Список литературы
Бикметов, И. Р. Технологические качества корнеплодов сахарной свеклы при внесении азотного удобрения в различной дозе [Электронный ресурс] / И. Р. Бикметов, Д. Р. Исламгулов // Вестник Башкирского государственного аграрного университета. - 2012. - № 2. - С. 7-11.
Сахарная свекла / Д. Шпаар [и др.] - М.: ИД ООО «DLV АГРОДЕЛО», 2006. - 315 с.
Технология возделывания сахарной свеклы в сырьевых зонах сахарных заводов Башкортостана [Текст] / И. П. Юхин [и др.]- Уфа: БГАУ, 2005.-Т.38. - 61с.
Исламгулов, Д. Р. Продуктивность и технологические качества корнеплодов сахарной свеклы при различной густоте стояния растений [Текст] / Д. Р. Исламгулов // Вестник Оренбургского государственного университета – 2014 – №6 – С. 26-29.
Исламгулов, Д. Р. Продуктивность и технологические качества корнеплодов сахарной свеклы при внесении азотного удобрения в различной дозе [Текст] / Д.Р. Исламгулов // Известия Самарской государственной сельскохозяйственной академии–2014 – №4 – С. 35-39.
Исмагилов Р. Р. Свекловодство [Текст]: учебное пособие / Р. Р. Исмагилов, М. Х. Уразлин, Д. Р. Исламгулов. – Уфа: Издательство БГАУ, 2010. – 160 с.
Исмагилов Р. Р. Справочник свекловода Башкортостана [Текст]: / Р. Р. Исмагилов, М. Х. Уразлин, Д. Р. Исламгулов. – Уфа: Гилем, 2009. – 216 с.
Еникиев Р. И. Качественные требования к сахарной свекле / Р.И. Еникиев, Д.Р. Исламгулов // Современные наукоемкие технологии – 2013. - №9 – С.13.
Еникиев Р.И. Сроки посева и продуктивность корнеплодов сахарной свеклы в условиях Республики Башкортостан / Р.И. Еникиев, Д.Р. Исламгулов, Р.Р. Алимгафаров / В сборнике: Аграрная наука в инновационном развитии АПК, материалы международной научно-практической конференции в рамках XXV международной специализированной выставки « Агрокомплекс-2015». 2015. С.76-79.
Еникиев Р.И. Влияние сроков посева сахарной свеклы на продуктивность и технологические качества / Р.И. Еникиев, Д.Р. Исламгулов / В сборнике: Молодежная наука и АПК: проблемы и перспективы, материалы VII всероссийской научно-практической конференции. 2014. С. 54-57.