АГРОХИМИЯ, 2014, № 11, с. 42-45
УДК 631.811.1:633.413
ВЛИЯНИЕ РАЗЛИЧНЫХ ДОЗ АЗОТНЫХ УДОБРЕНИЙ НА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ КАЧЕСТВО КОРНЕПЛОДОВ
САХАРНОЙ СВЕКЛЫ
© 2014 г. Д.Р. Исламгулов, Р.Р. Исмагилов, И.Р. Бикметов
Башкирский государственный аграрный университет 450001 Уфа, ул. 50-летия Октября, 34, Россия E-mail: damir_islamgulov@mail.ru
Поступила в редакцию 07.07.2014 г.
Представлены результаты исследования продуктивности и технологических качеств корнеплодов сахарной свеклы. Для получения корнеплодов сахарной свеклы с низким содержанием мелассо-образующих веществ на выщелоченных черноземах южной лесостепи Республики Башкортостан рекомендована оптимальная доза азотного удобрения N160, созданы математические модели зависимости технологических качеств корнеплодов от дозы азотного удобрения. Установлена целесообразность использования показателя валового сбора очищенного сахара при оценке продуктивности гибридов сахарной свеклы.
Ключевые слова: сахарная свекла, азотное удобрение, технологическое качество корнеплодов.
ВВЕДЕНИЕ
Технологические качества корнеплодов сахарной свеклы оказывают решающее влияние на технологический процесс, характер и величину потерь сахара при переработке и его выход на заводе [1, 2]. Для более полной характеристики технологических качеств корнеплодов, кроме сахарозы, необходимо учитывать содержание несахаров, в особенности растворимой их части [3-5].
Анализ проведенных за последние 30-40 лет в России, в том числе в Республике Башкортостан, исследований по установлению оптимальной дозы азотных удобрений показал, что имеются значительные расхождения в рекомендациях как у различных авторов, так у одних и тех же исследователей в разные годы [6, 7]. При расчете технологических качеств сахарной свеклы рассматривали только сахаристость корнеплодов. Содержание основных мелассообразующих веществ, таких как калий, натрий и аминный азот, практически не учитывали. Цель работы - установление оптимальной дозы азотного удобрения для получения корнеплодов с высокими технологическими качествами в условиях южной лесостепи Республики Башкортостан.
МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ
Исследовали технологические качества корнеплодов гибрида сахарной свеклы Геракл. Полевой опыт проводили в 2008-2010 гг. в КФХ
«Орлык» Кармаскалинского р-на, которое расположено в южной лесостепной зоне Республики Башкортостан.
Схема опыта включала 5 вариантов внесения зернотуковой сеялкой СЗ - 3.6 перед посевом Каа в разных дозах: 1 - N40 (контроль), 2 - N80, 3 -N120, 4 - N160, 5 - N240. Часть азотного удобрения в последних двух вариантах (соответственно N40 и 120) вносили в виде подкормки [8, 9]. Во всех вариантах под основную обработку почвы фоном вносили фосфор и калий под планируемую урожайность 35 т/га. Повторность вариантов четырехкратная, общая площадь делянки - 100 м2, учетная - 25 м2. Почва опытного участка - чернозем типичный с рН близким к нейтральному. Содержание гумуса - 8.3%, минеральных форм + N-N0^ азота - 35 мг/кг, подвижного фосфора - 72 мг/кг, обменного калия - 191 мг/кг [8, 9]. Густота стояния растений составляла 95 тыс. растений/га. Погодные условия 2008 и
2009 гг. были близкими к многолетней норме,
2010 г. был аномально засушливым. В 2010 г. с конца мая до третьей декады августа практически не выпало осадков и была отмечена высокая температура воздуха.
Сахаристость корнеплодов определяли методом холодного водного дегидрирования 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 альфа-аминного азота использовали модифицированный Вининге-ром 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 (1):
СПС = 0.12 х (K + Na) + + 0.24 х а-аминоазот + 0.48, (1)
где СПС - стандартные потери сахара, %; К -содержание калия, моль/100 г сырой массы; № - содержание натрия, моль/100 г сырой массы; а-аминоазот - содержание альфа-аминоазота, моль/100 г сырой массы.
Содержание очищенного сахара вычисляли как разницу между величинами сахаристости и стандартными потерями сахара в мелассе. Валовый сбор сахара определяли как произведение величин урожайности и сахаристости, валовый сбор очищенного сахара - как произведение величин урожайности и содержания очищенного сахара [10].
РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
В зависимости от варианта урожайность корнеплодов сахарной свеклы в опыте в среднем за 3 года варьировала от 30.4 (вариант N40) до 37.4 т/га (вариант N240). При этом урожайность сахарной свеклы закономерно возрастала по мере увеличения дозы азотного удобрения (табл. 1).
Наибольшее содержание сахара в корнеплодах к моменту уборки наблюдали в варианте N40 (17.5%), наименьшее - в варианте N240 (16.2%). С увеличением дозы азотного удобрения сахаристость корнеплодов снижалась.
Одним из основных показателей технологических качеств корнеплодов сахарной свеклы является содержание в них калия. Калий - один из мелассообразователей. Известно, что чем больше его содержание в корнеплодах, тем ниже их качество. Содержание калия в корнеплодах изменялось в зависимости от дозы внесения азота. Максимальное его содержание было в варианте N240 (5.40 ммоль/100 г сырой массы корнеплодов), минимальное - в варианте N40 (4.73 ммоль/100 г сырой массы корнеплодов). С повышением дозы азота содержание калия в корнеплодах увеличивалось.
Натрий, так же как и калий, является меласо-образователем, увеличение его содержания ухудшает экстракцию кристаллизованного сахара. Результаты трехлетнего опыта показали, что наибольшее содержание натрия во все годы исследования было в варианте N160 - 1.05 ммоль/100 г сырой массы, наименьшее - в варианте N40 -0.8 ммоль/100 г сырой массы. В вариантах N80, N120 и N240 содержание натрия в корнеплодах было равно 0.88, 0.92, 0.95 ммоль/100 г сырой массы соответственно.
Наиболее вредоносным мелассообразователем среди азотных соединений корнеплодов сахарной свеклы является альфа-аминоазот. Он играет отрицательную роль при извлечении сахара из корнеплодов. В среднем за 3 года опыта наибольшее содержание альфа-аминоазота в корнеплодах было в варианте N240 (2.25 ммоль/100 г сырой массы), наименьшее - в варианте N40 (1.01 ммоль/100 г сырой массы). Повышенным содержанием альфа-аминоазота в корнеплодах также отличались варианты N120 и N160 - 1.39 и 1.44 ммоль/100 г сырой массы соответственно.
Показано 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
Таблица 1. Урожайность и технологические качества корнеплодов сахарной свеклы в период уборки (среднее за 2008-2010 гг.)
Вариант Урожайность, т/га Сахаристость, % К Na а-аминоазот
ммоль/100 г
N40 30.4 17.5 4.73 0.80 1.01
N80 33.4 17.0 4.86 0.88 1.18
N120 34.5 17.1 4.99 0.92 1.39
N160 35.6 17.0 5.10 1.05 1.44
N240 37.4 16.2 5.40 0.95 2.25
Примечание. НСР05 урожайности в 2008 г. - 1.9, в 2009 г. - 1.4, в 2010 г. - 1.4 т/га; НСР05 сахаристости в 2008 г. - 0.8, в 2009 г. - 0.7, в 2010 г. - 0.6%; НСР05 калия в 2008 г. - 0.25, в 2009 г. - 0.23, в 2010 г. - 0.17 ммоль/100 г; НСР05 натрия в 2008 г. - 0.02, в 2009 г. - 0.05, в 2010 г. - 0.64 ммоль/100 г; НСР05 а-аминоазота в 2008 г. - 0.06, в 2009 г. - 0.08, в 2010 г. -0.06 ммоль/100 г.
44
ИСЛАМГУЛОВ и др.
□N40
Дозы азота, кг д.в. / га □ N80 Ш120 014160 СШ240
Рис. 1. Стандартные потери сахара при образовании мелассы (среднее за 2008-2010 гг.).
16.40-1
□N40
Дозы азота, кг д.в. / га □ N80 ШМ20 ИЧ160 ^N240
Рис. 2. Содержание очищенного сахара в корнеплодах (среднее за 2008-2010 гг.).
6.5 6
& ю
« 5.5 -\
1 ■с
я -| 5-|
№
4.5
5.27
¡У
4.85
5.15
N40 N80 N120 N160 Дозы азота, кг д.в./га
-О- ВСС -о-всос
N240
Рис. 3. Валовый сбор сахара (ВСС) и валовый сбор очищенного сахара (ВСОС) (среднее за 2008-2010 гг.).
Р 6.90-,
5
| 6.40-1
0
1-? 5.90 Н
5 н
01 §< 5.40 -| ® Й
« 3 4.90
РР
4.403.90
у = -0.000039д? + 0.0125х + 4.4667
Я2 = 0.1364
♦ ♦
*
0 40 80 120 160 200 240 280 Доза азотного удобрения, кг д.в./га
Рис. 4. Зависимость величины валового сбора очищенного сахара от дозы азотного удобрения (среднее за 2008-2010 гг.).
были связаны с высоким содержанием меласооб-разующих веществ, особенно калия и альфа-ами-ноазота. С увеличением дозы азотного удобрения стандартные потери сахара в мелассе увеличивались (рис. 1).
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). Его высокое содержание отмечено в варианте N40 (16.1%), наименьшее содержание - в варианте N240 (14.4%).
Валовый сбор сахара является одним из интегральных показателей продуктивности сахарной свеклы. С повышением дозы азотного удобрения сбор сахара увеличивался и достиг максимальной величины 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. В среднем за 3 года опыта наибольший валовый сбор очищенного сахара отмечен в варианте N160 (5.47 т/га), наименьший - в варианте N40 (4.85 т/га). В варианте N240 валовый сбор очищенного сахара несколько уменьшился и составил 5.38 т/га.
Корреляционный анализ показал, что между величинами доз азотного удобрения и валового сбора очищенного сахара в изученных пределах существует параболическая зависимость (рис. 4). Связь между этими показателями была слабой, коэффициент корреляции (г) был равен 0.3.
Экономическую эффективность возделыван
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.