Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Способы регулирования азотного питания столовой свеклы с целью управления качеством продукции в условиях Северо-Запада России

ВАК РФ 06.01.04, Агрохимия

Автореферат диссертации по теме "Способы регулирования азотного питания столовой свеклы с целью управления качеством продукции в условиях Северо-Запада России"

С.^^ПЬТТСРГ^ШДО ГОСУДАРСТВЕ! 1НЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

- В МАП 1933

На правах рукописи

ВОЛКОВА Елена Николаевна

УДК 635.112:631.84.

СПОСОБЫ РЕГУЛИРОВАНИЯ АЗОТНОГО ПИТАНИЯ СТОЛОВОЙ СВЕКЛЫ С ЦЕЛЬЮ УПРАВЛЕНИЯ КАЧЕСТВОМ ПРОДУ1й(ИИ В .УСЛОВИЯХ СЕВЕРО-ЗАПАДА РОССИИ

Специальность 06.01.04. - агрохимия .

06.01.06. - овощеводство

АВТОРЕ5ШТ

диссертации на соискание ученоР степени кандидата сельскохозяйственных наук

Санкт-Петербург - Пушкин, 1993

Работа выполнена в Северо-Западном научно-производственном j объединении по селекции и растениеводству "Белогсрка"

Научные руководители: кандидат сельскохозяйственных наук, Е.А. Оленченко

кандидат сельскохозяйственных наук, В.Б. Минин

Официальные оппоненты - доктор сельскохозяйственных наук,

профессор, Б.Г. Русанов доктор сельскохозяйственных- наук, А.И. Осипов

Ведущая организация - Всероссийский научно-исследовательский институт .сельскохозяйственной микробиологии

Защита диссертации состоится 24 марта 1993 года в lY час. Зт0 tsffl. на заседании специализированного совета К 120.37.01. по присуждению ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук в Санкт-Петербургском государственном аграрном университете по адресу: IB9520, Санкт-Петербург, Пушкин, Ленинградское шоссе, ауд, .444,

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Санкт-Петербургского государственного аграрного университета.

Автореферат разослан " "сЬ&фб^^1993 г.

Ученый секретарь специализированного совета, кандидат с.-х. наук, доцент /¿/¿СуР'/— Доренко

дидат j/f^*-

Т. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темд Анелиз фяктороз, обесгтечизаюших повышение урожайности овсэдшх культур и в тем одело столовой свеяли, потгалал, что от 36 до 85% прироста урожая непосредственно связано с применением азотных удобрений (Б.А. Ягодин и яр., 1ЭКИ. Однако при этом возможно ухудшение начеотна продукции в плотности из-за накопления избыточных количеств нитрчтов.

Но данным Т.Н. Державина ( 1988 ) 70-90% суточной дозы н нитратов в пищевом рационе человека приходится на сяоши. По своим филогенетическим особенностям накаплиратъ болмлоо количество нитратов етолозая среяля выделяется среди других овсяных культур. При анализе овощей, поступивших: в торговую сеть г, Москвы (1967г.^ больно всего нитратов обнаружено в столовой свекле - до 5000 мг/кг, при аналогичных анализах: в г. Санкт-Петербурге - до ЗРСО мг/кг (при ДДК - 1400 иг/кг). Очевидно , ч-го на уровень содержания нитратов э столовой свекле влияет совокупность почвенно-чкологичееккх, агротехнических генетических и других факторов, однако количественные характеристики отцу зависимостей в условия* Сезеро-Западной Зоны не выявлены. Высокое содержание нитратов в растения может быть вмзпано как чрезмерным поступлением их из почвы, так и торможением биосинтеза белковых соединений, поэтому нсследова-ния по этой проблеме дожни носить комплексный характер, охватывая изучение как почвенных, так и физиологических процессов в растениях.

Недостаток информации о влиянии различных факторов на качество продукции столовой свеклы и необходимость поиска путей регулирования содержания в ней нитратов без снижения урожайности, обусловили актуальность наших исследований.

Цель и задачи исследований Основная цель работы - выявить условия и разработать способы регулирования азотного питания столовой свеклы, обеспечивающие реализацию биологического, потенциала растений и получение высококачественной продукции.

В соответствии с поставленной целью необходимо было решить следующие конкретные задачи:

I. Определить влияние погодных факторов и условий азотного питания на продуктивность столовой свеклы и содержание в ней нитратов.

2. Изучить влияние доз и фор)« аэотнш удобрений на урожай- , ность и качество корнеплодов столовой свеклы,

3. Изучить эффективность применения ингибиторов нитри^и-кацииии микроэлементов при выращивании столовой свеклы.

4. Установить возможности диагностики азотного гшт&шя столовой свеклы,

К. Изучить сортовые особенности накопления нитратов столовой свечлоР.

о. Определить особенности распределения нитратов в растениях: в зависимости о'" доз азотных удобрений.

Изучить данамку минеральны* форм азота в дерново-подзолисто* хсрошоокультуренных почвах при использовании различных доз и форм аяотных удобрений.

" Научная новизна Впервые з условиях Северо-Западного региона России при выращивании на дернов о-пода о листой почве легкого механического состава, определено влияние условий внешней среды и азотного питания на формирование высокого урожая корннилодов столовой свекди с содерканием л^ниже ГЩК. По данный химических анализов почвы и растений установлена возможность диагностики содержания нитратов и урожайности корнеплодов. Обосновано преимущество внесения азотных удобрений в виде подкормок по результатам почвенной и растительной диагностики. Изучена ¡^фиктивность применения ингибиторов нитрификации для получения продукции столовой пёокхы с низким содержанке нитратов. Определено влияние микроэлементов бора, молибдена и меди на качество яорнепло.цон. Установлены различия между еор-1Ш столовой свеклы (коллекция ВИРа) по содержанию нитратов ч выявлены сорта, характеризующиеся пониженным и повышенным уровней их накопления.

Практическая ценность работы Определзны оптимальные норны, способы, и сроки внесения азотных удобрений с учетом условий внешней среды для получения продукции с низким содержанием нитратов, которые могут быть испольаоваш щи разработке сисшемы удобрения в конкретных природно-климатических условиям. Полученные критерии для диагностики азотного питания по --содержанию нитратов в почве и элементов питания и нитратов о растениях могут быть использованы для рационального лримене-ия кзо'кшх удобрений специалистами хозяйств, фермерами.

Аироб.иит и публикации работ,'.;, Оспопние положения диссертационной работ» бич« доложены и обсухпенн нн научно-технических советах технотовичеокого и почвенно-агрохлмичзскрго центров СЗШО "Еелогорка" в 1990,1991 и 3992 гг. и НТО Лен-агропромобъедипения до овощеводству в 1990 п 1991 годах; на научной конференции полодии ученых "Почвешю-агрохшические аспекты управления продуктивностью агроцочозов" СЗШГЛОХ, 1920 г. па научно-технической кон^ерспшта "Интенсификация овощеводства России" г.Москва, 1ШИ0Х, 1991 г. ; Всесоюзной 'научно-практической тсонреренши ''Опыт возделывания экологически чистой продукции" г. Алмп-Дта, 1991 г. научно-практической конференции црофоссорско-ирепсдав^тольокого состава и аспирантов ЛГАУ, Пушкин, 1993 г. По материалам^диссертации опубликовано 5 печатных работ объемом -.1,7 н.л.

Внедрение результатов исследований. Производственною проверку и внедрение результатов исследований проводили в 1990 и 1991 годах п совхозе им. Тельмана Тосионского района Ленинградской области.

Объем.и структура диссертации. Диссертация изложена на 146 страницах машинописного текста, состоит из введения, обзора литэратурн, якспериивнтальной части (6 глав}, выводов,^ рекомендаций производству, списка литературы, включавшего ¿36 наименований, из которых 50 - на иностранных язнках, содержит 57 таблиц, 26 рисунков и 4 таблиц« в приложении.

2. УСЛОВИЯ И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ МССЛИДОЗАНИЙ

Исследования проводили на базе Северо-Западного научно-производственного объединения по селекции и растениеводству "Гелогорка" в 1989-91 гг.

Объектом исследования явдщгиеь районированные в Ленинградской области сорта столовой спеют Холодостойкая 19 и Бордо 237, у которых период от шассових заходов до начата технической сполости еосгапляаг 51-98 дней.

Опыты били зздочонм ич дерново-срвдиоподнолистой, легкосуглинистой хоротоокультуренной почве, характеризующейся следующими агрохимическими показателями: рК сол. - 5,7 г 6,2, содррташю подвчжшх ^юрм фосфора - 50 - 97, калгш - .1.9-30 чг/КЮ г по Кирсанову , со ае ржание гумуса 3,5 - 4,1^. Иочри с такой высокой степенью окулх.туреиности характерны для то-

верного овощеводства пригородных хозяйств. Содержание подвижных форм микроэлементов в пахотном слое почвы было на уровне средних значений для бора (0,53 ыг/кг), низким для молибдена (0,04 ыг/кг), высоким для меди (5,5 мг/кг) и марганца(1206? мг/кг) (по П.И. Анспоку, 1978 г.)

Агротехника выращивания столовой свеклы в опытах соответ- | стэозала требованиям растений и выдерживалась на уровне производственной технологии, принятой в овощеводческих хозяйствах области.

В полевом опыте №1 изучали приемы снижения содержания нитратов на двух сортах - Бордо 237 и Холодостойкая 19. С контролем -^270^120^180 (Аммиачная селитра) сравнивали варианты с внесением мочевины, мочевины с ингибиторами нитрификации АТС и КШ, аммиачной селитры с Мо, 3 и Си на фоне *Р120'"1£0' Схема опыта включала также вариант с внесением азотных удобрений по результатам почвенной и растительной диагностики .

В полевом опыте №2 изучали злияние различных доз и соотношений азотных и калийных удобрений (0,90,180 и 270) на урожайность и качество корнеплодов столовой свеклы на фоне

р120- р

Площадь делянки - 22-27 м , повторкость - четырехкратная.

В опате №3 изучали коллекцию нэ 23 отечественных и зарубежных сортов столовой свеклы предложенную Всесоюзным институт-том растениеводства (ВИРом), различающихся по штратонакоплению Сорта выращивали на одинаковом повышенном фоне азотного питания -^270^12^180' ^ясйодь делянки в этом опыте - 5 повтор-кость - трехкратная.

Для изучения коэффициентов использования азота растениями из почвы и удобрений при помощи был заложен микрополевой опыт в сосудах из полиэтиленовой пленки без дна, установленных в траншею. Сосуда диаметром 40 см высотой 35 см вмещали 28 кг сухой почвы«

В период выращивания растений проводили фенологические . и биометрические наблюдения по фазам роста и развития растений. Учеты урожая проводили путем поделяночного взвешивания, ?оааровсдный анализ качества корнеплодов - согласно ГОСТ 172205.-,

Агрохимические исследования почвы прободали общепринятыми методами

В свегких растительных образцах определял» нитраты на мономере ЭВ-74, сухое вещество методом вь-сутпивания при t =Ю5°С, сумму сауаров по Бертрану. В сухтгс растительных образцах определяли азот по Иьелъдалго в кодификации Гинзбурга, фосфора -колориметрически на <5ЭК-5оМ, калия, натрия - на пламенном фотометре, (¿¡,H<j- при помощи трилона Б, меди и марганца - агом-но-адсорбционннм методом. Содержание ^определяли на оптическом анализаторе.

Результаты исследований обработаны по программе дисперсионного и корреляционно-регрессиошого анализов "Микроета" на IPM ГС ЛГ. Для математической обработки данных пользовались разработкам В.А. Доспехова (1985), Т.Литтла и Ф.Хдллза (1981), Е.С. Улановой и P.II. Забелина (1990), Г.К. Зайцева (153^5.

'громотеорологическио условия б годи исследований 6tra контрастными. Наиболее благоприятным для столовой спекли был 1989 год. В 1990 годусстолопой свекле для формирования высокого урожая не хватило достаточного количества тепла, а в 1991 году наблюдали очень неравномерное выпадение осадков в течение вегетации.

3. РЕЗУЛЬТАТУ ИССЧЗДОРАШИ

3.1. Влияние минеральных удобрений и ингибиторов нитрификации на динамику минеральных: соединений азота, в дерново-подзолистой легяосуглинистой почве

Наиболее благоприятным для питания растений азотный режим почвы складагоклея в 1969 году. Погодные условия способствовали увеличению активности минерализации органического вещества и нитрификации. В года исследований отмечали общую тенденцию для содержания нитратного азота в почво - оно было низким рано весной и в конце вегетаьдотюго периода и максимальным в третьей декаде июня - первой декаде июля. (рис. 1,5 Содержание Щ в почве находилось в тесной зависимости от доз внесенных азотных удобрение - 90,180 и 270 кг д.п./га (аммиачная селитра). Коэффициент корреляции за период вегетации 19СЮ года составлял 0.^9-0,91,

Как правило, при внесении аммиачной селитры самое высокое содержание нитратной форт»! азота з почве приходилось на более ранний срок, чем в. варианте с мочезиной, что связано с влиянием погодных условий ня скорость гидролиза последней. Так на 5 и«ня 1990 г. запоен Л-Л'^в почве в варианте с а'и.иачноП се-

Мочевина Мочевина+КЩ . Мочевина+-А1С

Рис. I. Влияние ингибиторов нитрификации на динамику содержания нитратного азота в почве, 1990 г.

Сроки определения: 1-10.05, 2-5.06, 3-19.06, 4-7.07, 5-20.07, 6-1.08, 7-14.08, 8-30.08, 9-17.09.

Для сроков НСР0^ по фактору "срок" - 35 кг/га,

по фактору "почва" - 77 кг/га; для сроков С^/У-Д^Ш^ по фактору "срок" - 20 кг/га,' по фактору "почва" - 41 кг/га; для сроков 8-9 -НСР05 по фактору "срок" - б кг/га, ло фактору "почва" - 9 кг/га. .

литрой составляли 456 кг/га, а в. варианте с мочевиной 190 кг/гс На содержание минеральных форм азота и почве влияли внесенные ■ с мочзаиной ингибиторы нитрификации - КМП и АТС, которые, подав л'яя нитрификацию, обеспечивали временную консервацию азота в ак монийной форме. За годы исследований содержание нитратного азота в вариантах с КМП и АТС было достоверно ниже, чем в варианта с чистой мочевиной н аммиачной селитрой (рис. I.). Ингибирующее деЧеткие нитрлрицидоэ проявлялось до середины августа, причем КМП показал себя более эффективным, чем АТС. Торможение нитрификации, рассчитанное по формуле X.Пешке (1988) под действием ингибиторов по сравнению с мочевиной в среднем за 3 года составляло: в дюне - 23-44$, в июле - 29-51%, в августе - 37%, в сентябре - 1-2$ и существенно зависело от метеорологических

г»

О •

условий (главным образом от влажности почвы).

3.2. Влияние минеральных удобрений и ссргопых особеннйс-теЯ на урожайность и качество пропукции столовой спекли

При изучении действия рпзли'шга доз удобрения (в опыте !'"2) урогдЗность корнеплодов в 1989 г. пленялась от 32,4 -70,9 т/га, в 1990 г. - от 25,8 до 52,5 т/га. Увеличение доз азотных удобрений! на фосфорно-калийиом фоне приводило к повышении урожайности коркплодов и ботвы столовой свеклы.

Fen внесения удобрений в среднем за 2 года урожайность корнеплодов составляла 25,В - 32,4 т/га, при внесенииVoq -■■52,0-54,7 т/га, 46,4-69,5 т/гя. Внесение 270 кг'д.з./

г'; азота не припадало к дальнейшему достоверному увеличению урожая корнеплодов и ботвы, но всей видимости ото связано с известным явлением уменьшения копК.чшгеита его исполт.эоаания растениями. Влияние оозраегающих доз чали^ньг' удобрен«» на урожайность в сочетании с азотными удобрениями было недостоверным. Азотные удобрения улучшали товарность продукции за счет уменьшения количества мелких корнеплодов. В 1989 году товарность достигала 97%, п Г990 - 8ЭЙ.

С увеличением дозы азотного удобрения в 3 раза fe 90 до 270) содержание нитратов в срслнем зэ 2 года возрастало к моменту уборки в корнеплоде я 3,6-4,4 раза, в ботве - в 3,2-4,9 рлэа, однако но всем вариантам пп превьгчялэ ПДН. Максимальное количество нитратов было в варианте с сакott bücokoP дозой азота típyQ и составило в корнеплоде - 1246 кг/кг, а в ботве -J385 мг/гсг. В вариантах с внесением A'^q и количество нитратов в корнеплоде за годы исследований не превышало 900 мг/кг. При совместном внесении Ñu H!, кадий положительно влиял не снижение содержания нитратов только в сочетании с дозами азота^ и <V1Q0.

Зависимость содержания нитратов в корнеплодах (иг/кг) (1989-90 гг.) от изученных доз азота и калия удовлетворительно аппроксимируется уравнением полинома второй степени:

*'6>корк. * 331,-1 + 0,28'С - O.OOOOW2 - O.OOOI2K2 -

- 0,012 b¡\\ +■ С ,000066 Ai • где <V и К - дозы азотных и катой-кы< удобрения, кг/ra, = 0,86,Р => 0,999.

Подобное уравнение полотно и для содержания нитратов в ботве. И0?щ. - 0,83. Таким образом, вклад факторов "удобрения" в варьирование содержания нитратов в растении при уборка сое-

тавлял 69-74??. ■

Между содержанием нитратов в корнеплодах и урожайностью отмечали положительную зависимость ч = 0,51-0,61 (Р=0,99).

При внесении возрастающих доэ азотных удобрений отмечали тенденцию к уменьшению содержания сухого вещества, а при внесении калийных удобрений - увеличение. Выоокие дозы азотных удобрений вызывали снижение сахаристости корнеплодов. Так в варианте-с равными дозами азота и калия - 90 кг д.в./га содержание суммы Сахаров было максимальным и составило в среднем 12,0$, а в варианте с ^¿70^90 на $оне ^120 ~ тольио Ю»^'«

В опыте №1, в котором изучались способы снижения содержания нитратов в растениях, урожайность.по годам (1989-1991) изменялась в пределах. 29,9-58,0 т/га (сорт Бордо 237) и 37,173,1 (Холодостойкая 19).

По сравнению с аммиачной селитрой, внесение мочевины в эквивалентной по азоту дозе - 270 кг д.в./га (фон - ^¡20^160^ давало прибавку урожайности корнеплодов 12,9-13,2% соответственно для сортов Бордо 237 и Холодостойкая 19.

'Микроэлементы Мо, В и Си положительно влияли на урожайность столовой свеклы» Но их действие зависело от погодных условий.

В среднем за' 3 года внесение мочевины с НМЛ увеличило урожайность корнеплодов на 22,3-46,1$ к контролю (без удобрений), а для вариантов с мочевиной и'аммиачной селитрой различия были в пределах ошибки опыта.

В фазу пучковой спелости а варианте с мочевиной содержание нитратов в растении в среднем за три года было на 4-15% ниже контроля (вариант с аммиачной селитрой), а в ¡991 году-на 21-28$ (1130-1284 мг/кг). Влияние микроэлементов на содержание нитратов в растениях было неустойчивым. Молибден уменьшал содержание л/с4" в 1990 году - на 22% у сорта Холодостойкая 19, а а 1991 году - на 21-44% у обоих сортов по сравнению с контролем. Влияние бора на содержание нитритов также было наиболее эффективным во влажный 1991 год - их количество в корнеплодах пучковой продукции было ниже на 24-44$.

Ингибитор нитрификации НМЛ способствовал уменьшении количества А/'04~в пучковой продукции обоих сортов но все 3 года исследований на 44-2^ в ботве и 23-3В? в кррнеплодах соответ-. ствекнс у сортов Бордо 237 и Холодостойкой 19 (920-1344 мг/кг). АТС снизил содержание нитратов в растениях сорта Бордо 237 ;:а ' ' 8

16%. Ко времени уборки содержание нитратов в корнеплодах в вариантах с ингибиторами, микроэлементами, мочевиной было на уровне контроля, но нюке ПДК.

КМП сохранял свое действие на растения до конца вегетации. В корнеплодах нитратов было на В-26% ниже, чем в контроле . .

В среднем за 3 года сорт Холодостойкая 19 отличался более высоким сбором сухого вещества, чем Бордо 237. Содержание сухого вещества в корнеплодах было максимальным в варианте с мочевиной (Бордо 237) - 15,7% и молибденом- 15,6^ (Холодостойкая 191.

Изучение коллекции сортов столовой свеклы показало, что роль генетического фактора о накоплении нитратов этой культурой также является важной. В -среднем за 2 года исследований в начале августа различия по содержанию нитрат ов_в ботве между сортами составили 171',, а к юменту ^сорки различия увеличились и составили соответстоеноо 275 и 10761$. Содержание нитратов тесно связано с морфологическими особенностями сортов (формой корнеплода и листовой розетки) л продолжительностью их вегетационного периода. Во второй половине сентября максимальное количество содержалось в корнеплодах скороспелых сортоэ Грибовская плоская Л-473 - 1644 мг/кг,0&eC,sk (Австралия) - 1761 мг/кг и s&f itut(Дания) - 2167 мг/кг, что превышало ПДК на 32-55%. Минимальное содериание Л/^ обнаружили в корнеплодах позднеспелых сортов Камуоляй 2 - 422 мг/кг, Холодостойкой 19 - 474 мг/кг иА.у Л^с"(1{анада) - 184 мг/кг, что в 3,3-7,0 раз ниже ДЦХ.

3.3. Влияние погодных условий и минеральных удобрений на продукционный процесс и использование азота столовой свеклой

Эффективность различных приемов оптимизации азотного питания (формы и дозы удобрений, ингибиторы нитрификапди и микроэлементы) в значительной мере определялась погодными условиями в течение периода вегетации. Поэтому необходимо было выявить оптимальное сочетание факторов внешней среды ,для получения высокого урожая корнеплодов хорошего качества с цельп внесения изменений в условия выращивания растений:i оказания соответствующего воздействия на продукционный р- .iecc. Однако факторы внешней среды (приход ФАР, тепловой режим, влаго-

гообеспеченность, содержание С0£) тесно связаны между собой и в полевых условиях трудно вычленить влияние каждого из них В табл. I представлены результаты расчетов по эмпирическим данным, которые показывают, что сбор сухого вещества и содержание нитратов в условиях достаточного влагообеспечения более тесно связаны с (которая подразумевает и количество

солнечной радиации), чем непосредственно с су? ад ой ФАР. Очевидно, что Ь1С°С является для столовой свеклы температурным биологическим минимумом. При температурах ниже этого минимума, несмотря на приход ФАР, ростовые процессы замедляются. В пределах полученных значений зависимости удовлетворительно аппроксимируются степенной и показательной функциями. Также нами установлено, что при повышенном уровне азотного питания (до 90 мг/кгпочве), свекла более оффективно использует тепловые ресурсы и при одинаково» сумме эффективных'температур образует большую биомассу.

Таблица I. Влияние суммы ФАР и суммы эффективных температур на сбор сухого вещества и содержание нитратов в корнеплодах, 1983-91 гг.

Показатели

Уравнение регрессии /г ;Р

Сбор сухого вацес-тва корнеплодов, 6,6 - 123,8 ц/га

I )Сумма- ФАР, _ккол/сы?

2Ж>Ю°С

4)*{>5°С

Л 1а_дДс?'5 ¡о >?1ияд1

у = 1,гее°'00Ь9?< Р,92 10,999

у = 6,93е М022* к 75 0|999 у * 2,37е 0»0°31х р>85 0,999

Содержание нитратов в корнеплодах, 654 2191 мт/кг

1)Сумма ФАР

2)Ц>10°С

у * 652363,ЗрГ> р,7Э

0+25— 0,99

!При условиях, благоприятных для активного роста и развития растений и при оптимальном содержании минеральных форм азота в почве нитраты в них не должны аккумулироваться в значительных количествах, а будут с большей мэре расходоваться в биосинтеза белковых соединений,

. Продукционный процесс в 1969 году можно считать близким к оптимальному, так как в этом году получена максимальная урожайность. ¿{>10°С составляла 700°С, сумма осадков за Ю

за июнь-август - не менее 300 ww. По результатам анализов с делянок, урожайность которых была 51-56 т/га, построена модель формирования высокопродуктивного посева столовой свеклы с ниэним содержанием нитратов: в среднем не более 1400 ыг/кг в пучковой продукции и не более 325 мг/кг в корнеплодах при уборке. Анализируя представленные на рис.. 2, данные, можно отметить, что в начальный период роста поступление азота в растения опережало нарастание биомассы. Концентрация Ы-н'^в почве составляла 53,8 - 54,3 мг/кг. В это время происходило накопление нитратов в растениях, по всей видимости в запасном фонде вакуолей (до 1546 мг/кг в июне). Формирование корнеплода началось , когда достигла 310 - 340°С, Во второй поло-

вине июля содеряаниеfJ-A/o}в почве составляло 21-30 мг/кг, а в

июнь

^эасух

июль su

август

сентябрь

Рис. 2. Накопление биомассы и азота высокопродуквивннм посевом столовой свеклы, 1989 г.

сухая биомасса растений.:..:--г- все растение

—*—корнеплод ——•—— ботва -к—*—

вынос азота растениями

цифрами показано содержание азота В пересчете нй абсолютно сухое вещество Д.

абсолютно сухом веществе растений - 2,8-3,9%. Как скорость поглощения растениями азота, так й прирост сухой биомассы достигли максимального значения - соответственно 7,4 кг/га в сутки и 3,5 ц/га в сутки. Следовательно указанные эна^елия содержания Н-НО} в почве и азота в растениях были достаточными для активного роста и интенсивности фотосинтеза. Фотосинтетический потенциал свеклы в ото время достиг 21434,0 тыс.м^.дн.

Начало перераспределения ассимилятов в растеши в га пользу органа запасй детерминировано количеством тепла и света и начиналось при.455-534°С, Чем раньше сумма эффективных температур достигнет этих значений, тем выше будет урожай корнеплодов.

В наших исследованиях в 1989 году на единицу азо-т э сумме за период вегетации с урожаем корнеплодов в 55,6 т/га свекла вынесла 0,40 единиц Г2%! 1,28 К20; 0,06 Г,д0; 0,08«¿0; и 0,05а/сц.0, Это отношение азота к другим элементам, соответствующее высокопродуктивному посеву столовой свеклы можно считать близким к оптимальному и принять за норматив затрат на получение урожая корнеплодов не менее 50,0 т/га. Содержание олементов питания и нитратов в растениях мокно использовать для диагностики минерального питания столойой свеклы.

Проведенное нами изучение распределения нитратов в столовой свекле показало, что разница по их содерканигс в различных, органах, зависит от уровня азотного питания и изменяется с ростом растений. При достаточном содержании в почве минеральных' форм азота больше всего нитратов накапливалось в черешках, которые выполняют проводящую и запасающую функции, затем в корнеплодах, где они также запасаются и меньше всего - в листовой пластиье, где они восстанавливаются.

Уровень азотного питания и погодные условия определяли и суточные изменения содержания нитратов в столовой свекле. Амплитуда колебаний в растении в течение суток была тем значительнее, чем лучше они были обеспечены азотом. Скорость поступления Ы0Ъ в растения в дневное время в 12-15 часов бнла выше, чем в утренние и вечерние часы и в результате наблюдалось увеличение содержания д/03 до максимума.

3.4. Возможности диагностики и корректировки азотного питания столовой свеклы с течение вегетат^и

Рациональное использование азотных удобрений предполягя-18

от широкую разработку и внедрение в практику таких методов, как диагностика азотного питания, позволяющих устанавливать объективно необходимее дози азотаих удобрений в зависимости от продуктивности культуры,свойств почв и погодных условий с учетом экономических и экологических аспектов, а также оптимизации качества продукцш. Однако для условий Северо-Залад-ной зоны и столовой свеклы такие данные отсутствуют.

Наш установлено, что урожайность корнеплодов столовой свеклы находится я прямой зависимости от весенних запасов минеральных форм-азота в почва до внесения удобрений. Наиболее тесно она связана с запасамиг^-лЦв пахотном слое = 0,550,75 и почти не зависела от запасов обменного пшония. Расчеты показали, что для получения потенциальной урожайности корнеплодов выше 50 т/га запаслив А~пах на начало мая должен быть .не менее 42 кг/га.

На основании сопряженного анализа почвы и растений в динамике наш установлены функциональные зависимости между содержанием в них У^-. Теснота этой связл изменяется в течение' вегетации. Гудя по величине коэффициентов корреляции у столовой свеклы существуют два критических периода по потребности в азоте - в фазу пучковой спелости х =0,63-0,82 и в фазу технической спелости г =0, ".2-0,86. Для данных 1990-91 гг. наибольший коэффициент корреляции соответствовал, функции типа.*-у :ат<2

Для ботвы уравнение приняло вид: ' у = 127,7.Л0'?9, г= 0,75, Р=6,999;

для корнеплодов:

у = 143,За0'76, 0,73, Р=0,999, где х - у-щ в почве, от/кг, ^ - л/0} в растении, мг/кг.

Расчеты по этим уравнениям позволяют сделать вывод, что в фазу технической спелости коццентрацлял'-л^га почве не должна превышать 20-21 мг/кг, иначе в. растениях будут накапливаться нитраты в количествах, превышающих ПДК.

В полевом опыте |Г1 проводили дробное внесение аммиачной селитры в течение вегетации по данным почвенной и растительной .диагностики, табл. 2.

Ч 1969 году перед посевом удобрения вносили из расчета

^1ССР60К100> в 1990 и 1991 годах - /^шЛеО' В 1969 Г°ЛУ погодные условия способствовали активной минерализации органического вацества, содержание в почве за весь период вегетации было достаточным и не было необходимости в провв-

Таблица 2. Влияние дробного внесения ашмачиоЯ селитры по результатам диагностики на урожайность и качество сто лоз ой свеклы,' 1989-91 гг.

Год Способ,_Совещание нитратов, мг/яг_-Урожайность, т/га Товарность,

_ пучясзая спелость техническая спелость корнеплодов ботвы ^

корнеплод ботва корнеплод ботва

БОРДО 1989 Г» 1597 2253 754 558 60,2 52,1 53,6

237 2 1176 1622 520 255 58,4 48.4" 89,9

1990 I ГШ ГЗГ5 - 569 648 33,2 54,7 75,5

2 983 762 29Г 184 34,3 59,9 64,г

1991 I 1091 2421 655 279 32,6 40,0 79,5

ё 797 1567 423 2Г2 35,4 47,2 88,Г

сред- I 1258 1996 659 498 42,0 48,9 83,2

нее 2 985 1317 4П 220 42,7 55,2 80,7

340 330 - 5,2-6,4

ХОЛОДОС- 1989 I не опр. не опр. 967 700 54,9 ■ 53,3 89,5

ТОЙКАЯ 2 не опр. не опр. 580 324 62,7 42,5 93,2

1990 Г 3433 214Г 1016 865 46,3 58,1 73,5

2 1091 Г 43 Г 487 278 37,9 46,7 89,1

1991 I 889 2055 1265. 1225 37,1 37,Г 93,7

2 54 Г Г491 737 533 40,8 49,8 88,5

сред- I 2161 2080 1083 930 49,4 . 49,5 85,5

нее <-\ С 856 1.151 601 378 49,5 46,3 90,3

НСР05 355 410 ; 5.5-7,1

* - внесение за 1 прием N 270^120^180 1 контроль), £ - дробное внесение

ы Сорт л

дении подкормки. Благодаря этому было сэкономлено 170 кг д.в./ га азота и в начале августа еще 90 кг д.в./га. Таким образом, суммарное количество азота, которое получили растения эа период вегетации 1990 года в варианте rio диагностике составило 270 гг д.в./га, как и в варианте с внесением за один прием перед посевом.

в 199I г. в начале июля была диагностирована пониженная обеспеченность азотом, поэтому внесли 120 кг д.в./га этог.о удобрения. Вторую подкормку прово,цить не потребовалось и суммарное количество азота, внесенного в этом варианте было на 90 кг д.в./га меньше, чем при внесении за один прием.

Анализ качества пучковой продукции показал, что содержание к'0ь при дробном внесении азотных удобрений было о^тцествен-но Hiwe, чем при внесении за один прием. Так в кордашодах сорта Бордо 237 количество нитратов было на 12-26$ ниже контроля, а у сорта Холодостойкая 19 - на 28-68^, Такая же закономерность наблюдалась и с содержанием л'оь в ботве. При уборке у сорта Бордо 237 количество нитратов в корнеплоде за годы исследований в вартптв по диагностике не превышало при уборке 520 мг/кг и было на 40-49$ меньше контроля, а у Холодостойкой 19 - на 40-53$ меньше.

Исследования с И/показали, что растения аффективнее использовали азот из удобрений, внесенных в подкормку - 68 чем азот, внесенный перед посевом - 57$. Способы внесения, азотных удобрений практически не влияли на величину урожая корнеплодов и ботвы, тозарность продукции, разница между вариантами по этим показателям была недостоверной.

Таким образом, при дробном внесении азотных удобрений по результатам почвенно-растительной диагностики при меньших затратах удобрений можно достичь одинакового по величине урожая (как и в варианте с //g^g) лучшего качества, благодаря приближению сроков внесения азота к моменту наибольшей потребности в нем у растений.

Применение комплексного метода почвенно-растительной. диагностики в производственных условиях в совхозе им. Тельмана позволило получить урожайность корнедцодоэ столовой свеклы 34-40 т/га, с содержанием нитратов при уборке 312823 кг/кг, что в 1,7-4,5 раза ниже ЦЦК.

овцие вывода

I. Содержание нитратов в столовой свекле определялось

TF,

главным образом урочнем азотного питания и зависело от доз, »форм и способов внесения удобрений, а также погодными условиями и сортовыми особенностями.

2. Наибольший урожай корнеплодов лучшего качества получен в среднем за 2 года в яарианте^¡80^120^90 ~ >® ~ ,Б т/га, содержание нитратов - 789 - 881 мг/кг. Увеличение дозы азота до 270 кг д.в./га нецелесообразно, так как приводит к непроизводительным потерям азота из почвы, увеличению содер-ланил нитратов в растениях и не дает достоверной прибавки урожая.

3. Внесение мочевины, микроэлементов "ора, молибдена и меди, ингибиторов нитрификации НМЛ и АТС достоверно способствовало уменьшению нитратов (эффективнее всего в 1991 году), действие их зависело от погодных условий. ИМИ снижал содержа ние нитратов в пучковой продукции в среднем за 3 года на 2736% (к фону).

4. Ингибиторы нитрификации КИП и АТС обеспечивали торможение нитрификации в среднем за 3 года в июне - на 23-44%,

в июле - на 29-61$, в августе - на 37% (по сравнению с мочевиной). Действие их было достоверным до середины августа, КМП оказывал болче сильное влияние, чем АТС,

5. Между сортами столовой свеклы, выращенными на одинаковом повышенном фоне азотного питания (^уд), различия по содержанию нитратов составляли 157-1078^ и зависели от морфологических особенностей и скороспелости сорта. Меньше всего содержалось в корнеплодах Камуоляй 2 (422 - 1096 мг/кг) и

<184-1180 мг/кг).

5. Сумма эффективных температур > Ю°С является основным показателем теплового режима, наиболее тесно связанным с динамикой накопления биомассы (для корнеплодов ос =0,92), азота и нитратов (1=0,78) в период вегетации. Зависимости удовлетворительно аппроксимируются уравнениями показательной и степенной функции.

7. Для формирования урожая корнеплодов не менее 50 т/га с содержанием нитратов ниже ПДК запас нитратов в Дпа>, весной должен быть не менее 42 кг/га, ¿-¿>10оС за период вегетации должна составлять 550-700°С, сумма осадков за гопнъ-август -около 300 мм, содержаниеМ-Щ в почве в фазу- пучковой спелости - 40-44 иг/кг, в фазу технической спелости - 19-21 мг/кг.

8. Для получения урожая корнеплодов не менее 50 т/га Ь

на каццые 100 кг азота растениям необходимо использовать 40 кг Лосйора, 128 кг калия, 6 кг кальция, 8 кг магния и 5 кг натрия.

9. Существуют различия по содержанию нитратов между органами столовой свеклы, которые изменяются с ростом растений и связаны с уровней азотного питания. Действие азотных удобрений в большей мере отражалось на содержании в черешках, чем в других органах.

10. Наиболее эффективным способом регулирования содержания нитратов в столовой свекле является дробное внесение азотных удобрений в течение вегетации по результатам почвенной и растительной .диагностики. При этом содержание Щ в корнеплодах в июле было на 20-47^ ниже, а в сентябре - на 36-51% (520737 мг/кг) по сравнению с внесением азота за один прием перед посевом.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

1. .Для получения урожая корнеплодов 40-50 т/га с содержанием нитратов 200-800 мг/кг при однократном внесении аммиачной селитры перед посевом столовой свеклы доза азота не должна превышать 180 кг д.в./га.

2. Для получения пучковой продукции сортов Бордо 237 и Холодостойкая 19 с содержанием нитратов ниже ПДК необходимо в основное внесение использовать мочевину с ингибитором нитрификации КМП (255 к азоту удобрения).

3. Дробное внесение аммиачной селитры по результатам анализов почвы и растений с учетом предлагаемых диагностических параметров в течение вегетации позволяет более рационально использовать удобрения и существенно снизить содержание нитратов в корнеплодах.

4. На фоне достаточного обеспечения растений азотом, Босфором и калием внесение микроэлементов: Мо - 0,2 кг/га

В - 1,1 кг/га и Си - 2 кг/га позволяет увеличить урожайность корнеплодов, не ухудшая их качество.

5. Установленные нами оптимальные концентрации азота в почве я элементов питания в растениях и формулы прогноза необходимо учитывать для получений высокого урожая корнеплодов столовой свеклы,с низким содержанием нитратов.

Список работ,|1йщубяииованных по теме диссертации:

I. Волкова Е.Н, Оценка влияния азотных н калийных удсб-

рений на урожайность и качество столовой свеклы // Доклад на научно-практической конференции молодых ученых.- Латв.ШИЗ, Гига, 1990.- С.бб.

2. Волкова E.H. Применение комплексного метода диагностики минерального питания столовой свеклы при интенсивном возделывании// Пути повышения урожайности и качества овощной продукции на Северо-Западе РСФСР.- СЗНИИСХ.Л, I99I.-C.28-35.

3. Волкова E.H. Применение нитрифицидов при выращивании столовой свеклы в условиях дерново-подзолистой почвы// Пути повышения урожайности и качества овощной продукции на Северо-Западе РСФСР.-СЗНИИСХ.Л, I991.-С.28-35.

4. Оленченко Е.А., Волкова E.H. Некоторые технологические аспекты получения экологически безопасной овощной продуктам// Проблемы и опыт возделывания экологически чистой продукции.-Алма-Ата, 1991.-С.18-27. '

Fi. Волкова E.H. Зависимость между'-уровнем азотного питания и содержанием нитратов в*столовой свекле// Почвенно-агрохимичес-кие аспекты управления продуктивностью агроценозов.-СЗШНСХ, С.-Иб., 1992.-С.18-27.

Ib