Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Урожайность и качество сахарной свеклы в зависимости от удобрения в условиях орошения на обыкновенном черноземе Западного Предкавказья

ВАК РФ 06.01.09, Растениеводство

Автореферат диссертации по теме "Урожайность и качество сахарной свеклы в зависимости от удобрения в условиях орошения на обыкновенном черноземе Западного Предкавказья"

РГБ ОД

' п СЕН

КУБАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

УДК: 633.53:631.559: /631.8+631.67 /

УРОЖАЙНОСТЬ И КАЧЕСТВО САХАРНОЙ' СВЕКШ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ УДОБРЕНИЯ В УСЛОВИЯХ ОРОШЕНИЯ НА ОБЫКНОВЕННОМ ЧЕРНОЗЕМЕ ЗАПАДНОГО ПРЕДКАВКАЗЬЯ-

06.01.09 - растениеводство

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

На правах рукописи

БРОВКИНА Татьяна Яковлевна

Кгаснолар, 1994

Работа выполнена в Кубанской государственном аграрном ут -верситете и в Северо-Кавказском научно-исследовательском и проектно-технологическом институте агрохимии и почвоведения в 1989-1991 гг.

Научные руководители: доктор сельскохозяйственных наук, профессор Н.Г.Малюга - кандидат сельскохозяйственных наук,

доцент В ^..Сергеев Официальные оппоненгыгдоктор сельскохозяйственных наук, профессор,А.С .Найденов кандидат, сельскохозяйственных наук, профессор В.Г.Павлюков Ведущее предприятие: Северо-Кавказский научно-исследова -тельский институт сахарной свеклы и сахара

Защита диссертации состоится 20 октября 1994 года в 9 часов на заседании диссертационного совета Д I20.2o.02 при Кубанском государственном аграрном университете по адресу: 350044, г.Краснодар, ул.Калинина, 13, КГАУ.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Нубакксго государственного аграрного университета. ■ •

Автореферат разослан " " СёКМЛ&Л 1994 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат с.-х.

наук , доцент ЕФРЕМОВ А.Е.

Актуалъность_темы. Сахарная свекла в РФ является единственном источником получения сахара, ценным резервом пополнения кормовых ресурсов.

В Краснодарском крае сахарная свекла возделывается на плоша-дч около 200 тыс.га, а урожайность в среднем составляет 27 т/га.

. В северной зоне Краснодарского края, где ежегодно отмечается острый дефицит влаги в критический по водолотреблению период сахарной свеклы, орошение является эффективным приемом получения высоких и устойчивых урожаев этой культуры. При возделывании сахарной свеклы на орошаемых, землях этой зоны удобрениям принадлежит исключительная роль в обеспечении максимальной продуктивности свекловичного поля.

Однако система удобрения сахарной свеклы в условиях орошения на обыкновенных черноземах разработана недостаточно и требует уточнения.

В связи с этим являются актуальными исследования, направленные на совершенствование технологии возделывания этой культуры, на определение оптимальных доз и соотношений удобрений, позволяющих1 повысить продуктивность сахарной свеклы и плодородие почвы , улучшающих качество продукции, не нарушающих экологического равновесия в природе.

Ц§Ль_и_эадаод_исследований. Цель исследований заключалась в установлении количественной зависимости урожая и показателей качества корнеплодов сахарной свеклы от удобрений в условиях оро -шения на обыкновенном черноземе Краснодарского края.

Предусматривалось решение следующих задач:

- изучить особенности роста и формирования уротая сахарной свекль^ в зависимости от доз и соотношений удобрений;

- исследовать фотосинтетическую деятельность растений сахар-

ной свеклы в связи с применением различных удобрений;

- установить количественные зависимости между технологкчес -кими качествами корнеплодов и дозами удобрений;

- определить потребление растениями влаги и основных элементов питания в зависимости от удобрений;

- изучить влияние удобрений на изменение пищевого режима почвы под сахарной свеклой;

- выявить оптимальную дозу основного удобрения при возделывании сахарной свеклы в условиях орошения ;

- рассчитать баланс питательных веществ под сахарной свеклой при внесении различных доз и сочетаний удобрений ;

- оценить экономическую и энергетическую эффективность при -менения удобрений.

На^чная_новизна_2аботы. При определении оптимальной дозы удобрения Под сахарную свеклу использован новый подход. Суть его состоит в установлении количественных эффектов действия и взаимодействия удобрений на продуктивность сахарной свеклы путем закладки опыта по факториальной схеме, позволяющей учесть-все -возможные сочетания изучаемых факторов.

Изучено влияние удобрений на содержание микроэлементов в корнеплодах и листьях сахарной свеклы.

Показана возможность использования листовой диагностики как метода определения обеспеченности растений азотом в течение ве -гетационного периода сахарной свеклы.

0Г^й123§££§2_Ц§шосгь_работа. Разработанные регрессионные Лвделу макио использовать для прогнозирования эффективности удобрении при внесении их под сахарную свеклу во всевозможных соче --тп№,я>! в изучаемом диапазоне доз с целью получения планируемой упо*^ин(к*и и других показателей.

Производству рекомендована доза основного удобрения, позволяющая при вырашивании сахарной свеклы сорта СКО-42 в условиях орошения получать урожай корнеплодов 650-670 ц/га "с содержание!« сахара на уровне 14,0-14,4 % и высокую окупаемость экономических и энергетических затрат на применение удобрений.

Алробация_ч_публикация_]оаботы. Материалы диссертации доложены и обсуждены на научных конференциях агрономического факультета Кубанского государственного аграрного университета в 1990 -1993 гг.

По результатам исследований опубликованы 2 научные статьи и одна находится в печати.

^0бъем_и_стщкщЕё_б!255§Е2йДШ' Диссертация изложена на 220 страницах машинописного текста к состоит из введения, 8 глав , выводов и рекомендаций производству, списка используемой литературы и приложения. Экспериментальный материал приведен в 5? таблицах, 7 рисунках и 39 приложениях. Список литературы вклю -чает 162 источника, в том числе 48 -зарубежных авторов.

водились в 1989-1991 гг. по государственной теме № 01910049069 на опытном поле Краснодарского НИИ агрохимии и почвоведения в совхозе "Тихорецкий" Тихорецкого района Краснодарского края.

Почвенный покров опытного участка представлен обыкновении.: малогумусннм мощным среднесуглинистым черноземом.

По данным института "Кубаньгипрозем" в 1989 г. агрохимичес -кие показатели пахотного слоя почвы опытного участка были еле -дующими: содержание гумуса (по Тюрину) - 3,7 подвижного фосфора (по Мачигину) - 2,2 мг/100 г, обменного калия (по Мачиги -ну) - 42 мг/100 г, рН водной вытяжки - 7,3, емкость поглощен«?? 3&,7 мг-экв.на 100 г почвы, степень насыщенности основаниями -

4 i

Метеорологические условия в годы проведения опыта несколько отличались от среднемноголетних. За период вегетации сахарной свеклы в I989-I99I гг. осадков выпало больше нормы, но распре -деление их было неравномерным. В августе 1989 г. и июле 1991 г* количество осадков составило соответственно 3 и 5 мм, а темпе -ратура воздуха превышала среднемноголетнюю на 4,7 и 0,5 °С. -

Схема опыта представлена. I/Ь частью из. полной факториаиьной схемы (4^), разработанной для изучения действия 4-х факторов : азотных,' фосфорных, калийных удобрений и навоза в 4-х градациях каждого, включая нулевую.

Схема содержала 32 варианта, закодированных четырехзначными числами. Первой цифрой обозначена доза азота, второй - фосфора, третьей - калчя и четвертой - навоза. Одинарной дозе полного удобрения соответствует %q%o%0 + наВ03 т/га.

Опыт заложен методом блоков в 2-кратной повторности соглас-

р

но методике ВИУА. Учетная плошадь делянки - 100 м . Навоз, ам -миачную селитру , двойной суперфосфат и хлористый калий вносили под основную обработку почвы.

Агротехника в опыте соответствовала рекомендованной в "Зо -нальных системах орошаемого земледелия в Краснодарском крае" . Предшественник - озимая пшеница. Сорт сахарной свеклы - СКО-42. Орошение проводилось дождевальной установкой Д2-120 "Днепр" водой из.р.Кубани. Поливы назначали при снижении влажности почвы в слое 0-60 см до 70-80-65 % НВ по периодам роста сахарной свеклы. Влажность почвы до глубины I м послойно через 20 см определяли ежедекадно.

На протяжении вегетации сахарной свеклы учитывали густоту стояния растений ь соответствии с " Методикой госсортоисш.тан/к

с.-х.культур" (1972), динамику площади ассимиляционной поверх -кости растений - по методу Орловского Н.И. (1948), накопления массы сырого и сухого вещества корнеплодов и листьев - весовым методом.

Содержание азота, фосфора и калия в растениях определяли из одной навески по методу Куркаева В.Т. (197.0), микроэлементов -методом атомно-абсорбционной спектрофотометрии пламени..

Содержание сахара в корнеплодах - поляриметрически после холодной водной дигестии, полная технологическая оценка качества корнеплодов ~ по 'методу Силина П.М,

Влажность почвы--термостатно-весовым методом. Содержание минерального азота в- слое почвы 0-30 см на 'автоматическом анализаторе " Скаляр", подвижного фосфора и рбменного калия - по Мачи -• гину, гуцуса - по 'йорину. •

Математическая обработка результатов исследований выполнена методом пошагового регрессионного анализа .(Перегудов В.Н.,1978, Иванова Т.И.,1989) по специальной программе на .ЭВМ в вычисли -тельном центре КГАУ.

Расчет экономической и энергетической эффективности применения удобрений'проведен в соответствии с "Методическими рекомендациями по определению экономической эффективности использования научных разработок в земледелии" (1986)»и "Методикой оценки эф -фективности систем земледелия на биоэнергетической основе"(1989).

' РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ .

Дгаамш^_намплеш^сщого_и_с^ого_вш

Внесение удобрений в условиях орошения существенно, изменило интенсивность ростовых процессов сахарной свеклы. На всех удобренных вариантах опыта средняя масса корнеплода, ботвы и растения в целом в течение ве-

тетации сахарной свеклы была значительно выше,чем на неудобренном фоне., Причем эти различия проявитесь уже б начале июня и увеличивались к уборке,достигая ыаксицуыа к началу августа.

На основании регрессионного анализа- экспериментальных данных установлено,что все применяемые удобрения оказалк достоверное влияние на динамику накопления сырой массы корнеплодами (табл.1) листьями и растениями сахарной свеклы.

Совместное внесение навоза,азотных и фосфорных удобрений обеспечило максимальный прирост массы растения к контролю перед уборкой сахарной свеклы, равный 297,9-893,7 г или 44,1-132,3 %, в том числе корнеплода - 196,6-539,8 г или 38,8-116,3 ^.лисгьев-101,3-303,9 г или 59,3-177,9 %.

Таблица I •

Динамика накопления сирой массы корнеплодами сахарной свеклы в зависимости от удобрений в условиях орошения ( 1990 - 1991 гг.)

Дата : опре-: деле-: ния : Средняя масса корнеплода на контроле,г : Направление и доля влияния : удобрений, + % : азот -:фосфор-:калий-:навоза : ных :ных :ных : и* 1 Я

1.06 26,5 +35,7 -1,4 -18,9 +39,8 0,958 0,963

1.07 151,0 +32,9 +11,2 -15,1 +27,6 0,869 0,В%

1.08 370,0 +26,9 +18,7 -21,4 +29,7 0,967 0,97С

1.09 488,8 _ +29,3 +15,0 -21,0 +27,1 0,926 0,933

20.09 507,0 +28,6 +16,2 -21,5 +27,4 0,936 0,942

Навоз, азотные и фосфорные удобрения способствовали более интенсивному нарастанию сухо? массы растений. С увеличением дозы кавдого из названных видов удобрений от одинарной до тройной мае сы сухого велества всего растения увеличилась, по сравнению с

контролем, в конце вегетации сахарной свеклы соответственно на 13,4-40,2 г, 14,6-43,8 г, 13,1-39,3 г, в том числе корнеллода-на 8,2-24,6 г, 10,2-30,6 г, 12,2-36,6 г, листьев - 5,1-15,3 г, 4,4-13,2 г, 0,9-2,7 г (табл.2).

Таблица 2

Результаты регрессионного' анализа данных по накоплению массы сухого вещества растениями сахарной свеклы перед уборкой в условиях орошения, г/растение (1990-1991 гг.)

Показатели . Уравнение регрессии . Я

Корнеплод У=ПЗ,0 +Ю,2Ы +12,2Р-14,2К+8,2Н (I) 0,820

Листья У=29,5 + 4,411 +0,9Р - 1,бК +5,1Н (2) 0,840

Растение У=142,5+14,6Н +13,1Р-15,9К+13,4Н (3) 0,709

• Удобренные

растения во все сроки наблюдения имели лучщую облиственность.чем контрольные. В среднем за 1990-1991' гг.на одном растении сахар -ной свеклы за вегетационный период всего образовывалось 35,9 листьев - на контрольном и от 37,7 до-56,3 листьев - на опытных вариантах.

При совместном внесении возрасташих п.оз навоза и азотных удобрений на растениях сахарной свеклы в среднем за вегетацию формировалось на 3,6-10,8 листьев больше, чем у неудобренных.

Усыхпние листьев на удобренных вариантах также проходило бо -лее интенсивно, чем на контроле.

Применение удобрений на фоне орошения обеспечило лучшее раз -витие ассимиляционной поверхности растений. Так, уже в начальный период роста сахарной свеклы С1.06) раздана в размере /истовой поверхности между контролем и удобренными вариантами составила

127 - 824 см2 или 9,7-62,7 %. Площадь листьев увеличивалась до начала августа, а затем постепенно уменьшалась к уборке вследствие их отмирания (рис.1).

Судя по результатам регрессионного анализа, ведущую роль в увеличении площади листовой поверхности играли навоз и азотные удобрения. Положительное'влияние этих удобрений на величину ассимиляционной поверхности с наибольшей сивой проявилось в период максимального ее развития (1.08) :

У = 3486,5 + 336,2К - 64,8Р + 106,2К + 7?7,6Н . (' 4 >

Й = 0,968

Из уравнения следует, что площадь листьев одного растения возросла по сравнению с контролем при внесений органического-? на 777,6 - 2332,8 см2, азотного - на 336,2 - 1008,6 см2, органо-ми ■ нерального удобрения - на 1155,2 - 3465,6 см2.

Содержание питательных веществ в растениях в зависимости от Щ2ЙЕ§™В- В средяеы за 1990-1991 гг. перед

уборкой сахарной свеклы обнаруживалось 0,50-0,88 % азота г в корнеплодах и 2,34-3,25 % - я листьях, • . ■ •

В результате регрессионного анализа данных' по 'динамике со -держания азота в растениях сахарной свеклы установлено, что между концентрацией этого элемента в сухом веществе и дозами удоб -рений существует высокая корреляционная зависимость (К =0,768 -0,973).

Для оценки уровня азотного питания' растений наряду с хими -ческим анализом применяли метод листовой диагностики. В среднем за 1990-1991 гг. высокой степени обеспеченности растений азотом. Которая оценивалась в начале вегетации в 2,5-2,8 баллов, а- в щи ¡1С- I,.ч-2,1 баллов соответствовало максимальное среда , изу -ЧЗйМйх Крюйтов содержание азота в листьях сахарной свеклы со-

Площадь листьев ,тыс.сы^ на одно растение

10Б /07 /М Ш 20.03

Дата измерения

Рис. I. Динамика площади листовой поверосностя растений сахарной свеклы в зависимости от удобрений ( 1990-1991 гг.):

- контроль (без удобрений);

----%(^бо%)+ навоэ 60 т/га:

------- %2Л20^120 + 1141803 т/га;

^180^180^180 + 113303 т/га.

3

итзетстзоняо 4,30-4,49 % ¡1 2,96-3,25 % при применении двойных и тройных ноо всех удобрений, а также повышенной дозы азота в полном удобрении. На этих вариантах были получены самые высокие урокаи корнеплодов.

^ уборке сахарной свеклы в сухом веществе корнеплодов содержалось 0,29-0,52 % и листьев - 0,50-0,75 % фосфора. Анализ рассчитанных уравнений регрессии позволил прийти к заключению, что применение фосфорных удобрений и навоза увеличило поступление фосфора в растения, а азотные и калийные удобре -ыу.к, напротив, оказали отрицательное влияние на этот процесс (11 = и,738-0,972).

Соп,§2»ание_калия. Растения сахарной свеклы, выращенные без внесения удобрений содержали перед уборкой 0,93 % &>0 - в корнеплодах и 2,70 % - в листьях. При внесении удобрений растения накапливали соответственно 0,94-1,12 % и 3,30-3,51 % ^О,

Основная роль в увеличении концентрации калия в сухой веще -стве растений в течение всей вегетации сахарной свеклы принадлежала навозу и в несколько меньшей степени азотным удобрениям (К =0,704-0,975). Действие калийных удобрений на накопление ка -лия растениями проявилось гораздо слабее.

Сп]]е2тание_микпозлекентовл Б среднем за 1590-91 гг. внесение 120 т/га навоза позволило увеличить содержание цинка и* марганца ь растениях в критический период их потребления (1.07): соот -ветственно ь корнеплодах - на 34Ь и 2 мг/кг, в листьях - не н79 и оу мг/кг по сравнению с контролен.

Применение тройных доз всех уцобрекиГ- обеспечило повышение содерлания меди по сравнению с контролем: на 0,8 мг/кг - б кор -не водах и на 4,1 мг/кг - в листьях, а содержание железа ( е 1990 г.) - на 358 и 2ь01 мг/кг соответственно.

•л_^щса_в_почве_поз_саха2ной_свеклой_пди

Минесальгай_азот. Is среднем за 1969 - 1991 гг. ;:ере". .¡осевом сахарной свеклы в пахотном слое почвы (0-30 см) содержалось 0,16 -0,19 мг/кг - аммонийного и 6,9-17,8 мг/кг - нитратного азоть.

Как следует из уравнения регрессии, на накопление в

пахотном слое почвы перед посечом сахарно" свеклы статистически достоверно действовали все применяемые удобрения, но наибси:ь^ае влияние на изменение его содержания оказал навоз:

У = 7,06 + 0,75К + I,I7H + 0,43N2 - 0,2 (РЮ ft =0,909 (L^

Максимальное содержание М-NO^ в этом слое (14,3 мг/кг) отмечалось при внесении Mjqq + навоз 180 т/га (табл.3).

Табляпа 3

Действие навоза и азотных удобрений на содррясание нитратного азота в слое почвы 0-30 см перед посевом сахарной свеклн (мг/чг, I989-I99I гг.)

Деза : наво- _Доза азота, кг/га

за, ■ • т/га : 0 (0) : I (60) 2 (i::o) : 3 (180^

0 (0) 7,1 7,5 8,7 10,7

I" (во> 8,3 ■ 8,7 9,9 11,9

2 (120) 5,5 9,9 11,1 13,1

3 (180) 10,7 II .1 I<i,3 14,3 '

Перед уборкой сахарной свеклы в пахотном слое обнаружим 2,5-7,9 мг/кг N-N02. Количественная зависимость ^е^пу еодергчгнк-ем нитратной формы азота в слое почвы 0-30 от пере-; уборкой са. -Чаркой свеклы и дозами удобрений олисыьавась совершенно ину» уравнением регрессии по сравнению г, (пупкгнг", отрачзчалей вие удобрений до посева:

У = 4,31 - 0.56Р - 0.99К + 0.35К2 +0,34(КР) + 0,14 (РН) (б)

Я - 0,807

Применение тройных до» азотных удобрений и навоза обеспечило повышение содержания N-N0^ в пахотном слое перед уборкой сахар -ной свеклы: с 4,3 до 5,2 иг/кг - на фоне Р§0, 6,1 мг/кг - на фоне Р^2о и до 6,9 мг/кг - на фоне Р^о*

Подвижный фосфор. Содержание подвижных фосфатов в пахотном слое почвы до посева сахарной свеклы в зависимости от научаемых факторов составило 12,6-59,6 мг/кг, а перед уборкой - 11,0-49,8 мг/кг.

Кз уравнений регрессии следует, что накопление подвижного фосфора в пахотном слое происходило, в основном, под влиянием фосфорных удобрений и навоза:

до посева У » 13,76 - 5.52Р + 3,89Н + 4.36Р2 +0,94 №) -

1,06(Ш) + 0,79 (РЮ К = 0,989 (7)

перед уборкой У « 11,21-6,28Р+1,83Н+5,08Р2 +0,34(Ш й=б,909(8)

Добавление азотных удобрений к навозу заметно снижало положительный эффект его действия на накопление подвижных фосфатов. Так, при внесении 60-180 кг/га азотных удобрений на фоне 60 т/га навоза прирост, в содержании подвитого фосфора в пахотном горизонте весной, порученный от действия одного навоза (3,89 мг/кг) умень -шился на 1,06-3,18 мг/кг, а на фоне 180 т/га навоза (11,76 иг/кг)-не 3,18-9,54 мг/кг.

Обменный калий. В пахотном слое почвы весной содержалось 323- -593 мг/кг обменного калия, а осенью - 265-556 мг/кг. . ~ В результате регрессионного анализа экспериментальных данных установлено, что статистически достоверное влияние на накопление обменного кфгия -Ц с/10$ почвы 0-30 см под сахарной свеклой оказали

•13 только органические я калийные удобрения:

до посева У «334,93 + 23,ЙК + 61.84Н Я » 0,995 (9)

перед уборкой'У-275,09 + 3'3,09К461,ЗШ-6,07К2+5,2(1Н). (10)

И. « 0,992

Перед уборкой сахарной свеклы проявилось положительное взаимодействие навоза и калийных удобрений, которое обеспечило более высокий прирост содержания .обменного калия в слое почвы 0-30 см, чем сумма эффектов каждого из этих удобрений.

Гумус. В пахотном слое неудобренной почвы как до посева,так и перед уборкой сахарной свеклы содержалось 3,7 % гумуса..

Исследование количественной зависимости между содержанием гумуса в этом слое и дозами удобрений позволило получить следующие уравнения:

до посева У =3,64 +0,06Ы - 0,03М2 + 0.04Н2 & =0,937 (II)

перед уборкой У=3,67 +0.С9Н -0,09К-0,04Х2 +0.02К2 + 0,03Н2 (12)

Я = 0,898

При внесении 60-180 т/га навоза содержание.гуцуса достигло уровней 3,68 - 4,00 % - весной и 3,70-3,94 % - осенью.

Микроэлементы. В среднем за 1990-1991 гг. в слое почвы 0 -30 см под сахарной свеклой обнаруживалось 0,29-0,79 мг/кг цинка, 10,3-28,4 мг/кг марганца и 0,04-0,11 мг/кг меди. Минимальное количество микроэлементов содержалось в неудобренной почве.

Максимальное количество марганца в верхнем слое почвы накапливалось там, где применяли двойную дозу навоза, а наибольшее содержание цинка и меди - на максимально удобренном варианте.

' 2£42!й_У32!?Е§Ш!В' ^• Внесение минеральных и органических удобрений в различных дозах и сочетаниях способствовало повышению урожая корнеплодов на 133-352 ц/га или на

30,4-80,5 % по сравнению с контролем (табл.4).

В среднем за 1989-1991 гг. зависимость между урожайностью сахарной свеклы и удобрениями характеризовалась следующим урав -нением регрессии:

У = 441,3 - 20,8Н +53,4№'5 +23,5Р°'5+9,7К°>5+144,4Н0»5 ( 13)

Я = 0,997

Таблица 4

Продуктивность сахарной свеклы в зависимости от удобрений в условиях орошения (1989-1991 гг.)

Код ва-:Урожай-рианта :носгь, опыта :ц/га

:Сахарис-!Сбор самость, :хара, : % ¡и/га

[Прибавка уро -;жайности______

: ц/га : %

Прибавка сбора _____сахара____

ц/га : % /

0000 НИ 0002 2220 2222 ЗШ 1311 3333

437 654 615 570 722 701 665 789

13.1 14,4

13.2 14,0 12,7 12,6 14,0

И,1

57,2

94.2 81,2 79,8 91,7

88.3 93,1 87,6

217 178 133 285 264 228 352

49,7 40,7

30.4 65,2 60,,4 52

80.5

37,0

24.0 22,6 34,5

31.1 35,9 30,4

64.7

42.0 39,5

60.3

54.4

62.8

53.1

Основную роль в повышении урожайности сахарной свеклы играл навоз. Из парных сочетаний удобрений наиболее эффективным оказа -лось Ш (азот + навоз), а из тройных - ГЕН (азот + фосфор + на -воз). Кривые действия различных сочетаний удобрений при одновременном увеличении доз входящих в них компонентов представлены на рис. 2.

Внесение возрастающих доз навоза, азотных и фосфорных удоб -рений позволило повысить урожайность корнеплодов на 200,5-3."¿1,2

Дозы удобрений, усл.ед.

Рис. 2. Зависимость урожайности корнеплодов сахарной свеклы от доз и сочетаний удобрений ( I989-I99I гг.): О - контроль (без удобрений); 1-60 кг/га (т/га); '2 -'120 кг/га (т/га); ' 3-180 кг/га (т/га).

ц/га или на 45,4-72,7 %.

Сахаристость и сбор сахара. Особенности действия удобрений на сахаристость отразились в следующем уравнении регрессии:

У » 14,1 - 0.4N - 0,4Н R = 0,793 . (14)

Зависимость содержания сахара в корнеплодах от внесения азотных удобрений и навоза в изучаемом диапазоне доз имела линейный характер. При минимальных дозах азота или навоза наблюдалось снижение сахаристости на 0,4 а при внесении Hjqq + навоз 180 т/гана 2,4 % по сравнению с контролен. ,.

Максимальная сахаристость 14,4 % отмечалась при внесении одинарных доз всех удобрений.

Исследование количественной зависимости между дозами внесенных удобрений и сбором сахара с I га.позволило.подучить уравне -ние: - ,

У= 62,6 - 5.6N + 2,IP.- 9.8Н + 12,5N0'5 +26,7Н0»5 . ,(15>

R =0,940

Наиболее существенную прибавку сбора сахара (16,8-18,2 ц/га) обеспечило применение навоза.

Технологические качества корнеплодов. В среднем за 1989 -1991-гг. получены следующие уравнения регрессии, характеризующие влияние удобрений на выход белого сахара:

в % . У =11,1 - 0.4N - 0,5Н ■ R = 0,822 ' _ • . (16):

в «/га У =^,6 - 6,IN +2,0Р - 10,?Н +10,9Н0'5 +23,<17)

R =0,881

Регрессионный анализ результатов исследований позволил выя -вить количественные зависимости и других технологических показателей сахарной свеклы от доз удобрений.

Применение одинарной дозы навоза (60 т/га) поддерживало технологические качества корнеплодов на уровне контроля, а дву -и трехкратное увеличение этой дозы значительно их ухудшало. Примерно такой же отрицательный эффект давали азотные удобрения , причем с одновременным внесением калийных.

Валанс_влаги_и_основнж_элементов_т ной_свеклой. В условиях нашего опыта суммарное водопотребление сахарной свеклы составило 5782-6031 м3/га. Применение удобрений способствовало более -экономному использованию воды растениями. При внесении 60 т/га навоза в сочетании с %о^60%0 коэффициент водопотреблешя сахарной свеклы был равен 89 м3/т, что на 43 м3/т или 32,6 % ниже, чем на контроле. С повышением доз применяемых удобрений в 2-3 раза расход вода на создание I т урожая сокра -тился на 9-13 м3 или 10,1-14,6 % по сравнению с вариантом: -% 0^60% С + наБ03 т/га, но одновременно снизилась сахари с -тость корнеплодов и ухудшились их технологические качества.

В среднем за 1990-1991 гг. на удобренных вариантах вынос азота был на 70-176 кг/га или 67,3-171,2 фосфора - на 28-69 кг/га или 71,8-176,9 %л калия - на 81-177 кг/га или 53,6-117,2 $ боль -ше, чем на контрольном варианте.

Применение одинарной дозы полного- удобрения обеспечило наи -более благоприятнее состояние баланса питательных веществ под сахарной свеклой. При внесении 60 т/га навозаи сочетании с %С^60%0 в лочве сверх выноса накапливалось II нг/га азота, 4 кг/га - фосфора и 18 кг/га - калия. Интенсивность баланса при •этог, составила 105-106

Трехкратное увеличение дозы фосфора в составе полного удобрения, способствуя увеличению прихода фосфора, повысило интенсивность его саханса до 117 не оказало влияния на баланс ка-

лия и несколько снизило ( до 98 %) интенсивность баланса азота, по сравнению с внесением одинарных доз всех удобрений.

Экономическая_и_знеЕГ^

Среди- базовых^ вариантов опыта наибольший уровень рентабель -ности (183 "?•) обеспечивало внесение одинарной дозы полного удобрения. При этом чистый доход с I га достигал 280,4 тыс.руб.

На основании биоэнергетической оценки эффективности приме -нения удобрений выявлены наименее энергоемкие варианты (табл.5):

1) Контроль - 50 ВДж/ц;

2) !%о%0%0 + наБ03 т/га ~ ^^ 'ЧЦж/ц;

3) ^с^ВО^бО + нашз 60 Т//га ~ 99 ВДж/ц.

. Эти варианты отличались и наибольшими значениями коэффициентов биоэнергетической эффективности.

Однако-возделывание сахарной свеклы без применения удобрений не позволило получить высокую продуктивность посевов и не обеспечило бездефицитный баланс питательных веществ в почве.

Повышение дозы азота в 3 раза или всех удобрений в 2-3 раза по сравнению с %о^60%0 + на303 60 т/га сопровождалось увеличением затрат совокупной энергии на выращивание сахарной свеклы , но не окупалось выходом валовой энергии дополнительного урожая.

Таблица 5

Биоэнергетическая опенка возделывания сахарной свеклы в условиях орошения при внесении различных доз и сочетаний удобрений ~

<1989-1991 гг.)

I'.

Код варианта опыта

Урожай- '.Выход валовой ность, '.энергии (без ц/га .'учета побочной ¡продукции) с '.1 га, тыс.МДж

Затраты совокупной энергии на I га, тыс.ВДж

маши- :горюче-:Семены :смазоч-:на :ные ма-: :териалы:

пестициды

удоб-:тру-:все-рения:довьйго :ре -: :сур-: :сы ;

Энергоем-'.Коэффици-кость I ц :ент оио - <■ корнепло-:энергетик дов, :ческой аф-ВДж :фективнос-:ти у, .

Н'Кг

«о

0000 437 133,7 3,3 14,2 0,2 1,9 0 2,4 22,0 50 . •

ГШ 654 . ' 200,1 4,9 22,6 0,2 1,9' 31,6 3,0 64,2 98 у 3,1

2222 722 220,9 6,3 30,6 - 0,2 1,9 63,3 3,7 1(36,0 147 2,1

3333 " 789 241,4 7,6 38,4 0,2 1,9 95,0 4,4 147,5 187' 1,6

3111 701 214,5 5,0 22,8 0,2 1,9 ■42,1 3,2 75,2 107 2,9

1311 665 203,5 4,9 то п К,*«- ) ( 0,2 1,9 33,2 3,2 66,1 99 3,1

20

ВЫВОДЫ

I. Внесение под основою обработку почвы удобрений на фоне орошения оказало положительное статистически достоверное влияние на динамику накопления сырой массы растениями сахарной свеклы (II = 0,922-0,962).. Одновременное применение возрастающих доз органи -ческих и минеральных удобрений привело к увеличению массы одного растения сахарной свеклы перед уборкой на 222-665 г (33-93 %), в том числе корнеплода - на 133-398 г ( 26-79 %) и ботвы - на 80 -240 ( 47-141 %) ,по сравнению с контролем.

2. Накопление массы сухого вещества растениями сахарной свеклы зависело от внесения навоза, - азотных и фосфорных удобрений. Повышение дозы полного удобрения от одинарной до тройной позволило увеличить, в сравнении с контролем, массу сухого вещества расте -ния перед уборкой сахарной свеклы на 28,2-75,6 г, в том числе корнеплода на 16,4-49,2 г, ботвы - на 8,8-26,4 г.

3; Улучшение условий'питания растений сахарной свеклы за счет внесения азотных удобрений и навоза способствовало увеличению количества листьев на одном растении в среднем за вегетацию - на 3,610,8 шт. и площади- ассимиляционной поверхности в период ее макси -ыального развития (1.08) - на 1113,8-3341,4 см^, по сравнению с контролем. Суммарная доля влияния этих двух видов удобрений на величину листовой поверхности растений составила 81,7 %, при этом более значительная часть принадлежала навозу ( 45,7 %).

4. Удобрения оказали существенное влияние на содержание в растениях сахарной свеклы макро- и микроэлементов.

С увеличением доз азотных удобрений и навоза при их совместном применении содержание аэота возросло перед уборкой.: в корнепло -дах - на 0,15-0,45 %, в ботве - на 0,45-1,35 % по сравнению с

неудобренной свеклой. Полученные в опыте результаты листовой ди -агностики азотного питания сахарной свеклы согласовались с дан -ными химического анализа растений.

Растения, получившие фосфорные удобрения и навоз, накапливали больше фосфора к уборке, чем контрольные: на 0,11-0,33 % - в корнеплодах, на 0,13-0,39 % - в листьях.

Наиболее заметное положительное влияние на поступление в растения сахарной свеклы марганиа и цинка оказал навоз (120 т/га), а меди и железа - полное удобрение в тройной доье ( NTgQP|gQKj^Q + навоз 180 т/га).

5. Применение одинарной дозы полного удобрения (%()Рб0%0 + навоз 60 т/га) позволило увеличить в пахотном слое почвы перед посевом сахарной свеклы количество нитратного азота - на 1,2 мг/кг, подвижного фосфора - на 8,7 мг/кг, обменного калия - на 98 мг/кг по сравнению с контролем.

С увеличением доз вносимых удобрений в 2 и 3 раза происходило дальнейшее повышение содержания доступных форм основных элементов питания в этом елое.

Аналогичные закономерности действия удобрений на изменение пи -щевого режима почвы отмечались и перед уборкой сахарной свеклы.

•6. Основную роль в увеличении запасов-гумуса в почве под сахарной свеклой играл навоз. Применение 60-180 т/га навоза обеспечило повышение содержания гумуса в слое почвы 0-30 см до пссева сахарной свеклы: на 0,04-0,26 %, а перед уборкой - на 0,03-0,27 %.

Внесение удобрений улучшило обеспеченность пахотного слоя почвы под сахарной свеклой микроэлементами. Максимальное содержание 2л (0,65-0,79 мг/кг) и Си (0,10-0,11 мг/кг) отмечалось при внесении 180 т/га :1явсэа з сочетании с а ^ ' ~~

28,4 мг/кг) - 120 т/га навоза.

7. Решающее значение для. формирования высокого урожая корне -плодов имело применение навоза. Действие азотных удобрений было в 2,3 раза, фосфорных - в 5,2 раза, калийных - в 12,7 раза слабее, чем действие навоза.

Максимальный урожай корнеплодов 789 ц/га был получен на варианте с тройными дозами всех удобрений, прибавка к контролю составила 352 ц/га или 81 %.

8. Технологические качества корнеплодов сахарной свеклы в наибольшей степени зависели от применения органических и азот -ных удобрений. Содержание сахара в корнеплодах уменьшалось при раздельном внесении этих удобрений на одну и ту же величину:0,4-1,2 Я, а при совместном - на 0,8-2,4 %.

Самая высокая сахаристость 14,4 ^ (при 13,1 % на контроле) и наибольший выход белого сахара 11,38 % (при 10,07 5!- на контроле'» отмечены при внесении 60 т/га навоза в сочетании с минеральными удобрениями : %о^60%0* Корнеплоды хорошего качества получены также на варианте с тройной дозой фосфора в полном удобрении :

%0Р180%0 + наВ03 60 т/га-

9. Изучаемые факторы не оказали влияния на суммарное водо -

потребление сахарной свеклы. Однако применение удобрений позволило снизить коэффициент вододотребления растений на 43-56 м3/т или на 33-42 ^ по сравнению с контролем.

10. Оптимальную интенсивность баланса основнрх элементов литания в почве под сахарной свеклой: 93-105 % для N. 106-117 Г яля и 105-106 л для Ю>0 обеспечило внесение одинарных доз всех удобрений или тройной дозы фосфора в полном удобрении. При этом вынос азота, фосфора и калия с урожаем сахарной свеклы сос-

тавил соответственно 196-214; 71-100 и 275-273 кг/га.

II. Наиболее экономически выгодно и энергетически целесооб -разно вносить под сахарную свеклу в условиях орошения 60 т/га навоза и минеральные удобрения %о%о%0* ® этом ваРкан,ге получен чистый доход 280,4 тыс.руб. лри уровне рентабельности 183 % и энергоемкости I ц корнеплодов 98 ЦДж.

- Близкие значения чистого дохода, рентабельности применения удобрений и энергоемкости I и корнеплодов отмечались также при внесении %оРх80%0 + наво3 т/га.

РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ

При возделывании сахарной свеклы в условиях орошения на обыкновенном черноземе в зоне недостаточного увлажнения Краснодарского края оптимальной системой удобрения для этой культуры следует считать внесение под основную обработку почвы %о^С>0%0+ навоз 60 т/га. Такая система удобрения обеспечивает получение сбора сахара 94,2 ц/га при урожайности корнеплодов 654 ц/га , сахаристости 14,4 выходе белого сахара 11,38 % или 74,4 ц/га. При низком содержании подвижных фосфатов в пахотном слое почвы под сахарной свеклой дозу фосфора в составе полного удобрения можно увеличить в 3 раза, т.е. вносить %оР;[бо%о и т//га на~ воза.

По материалам диссертапии опубликованы следуюиие работы:

I. Бровкина Т.Я. Влияние удобрений в условиях орошения на продуктивность сахарной свеклы на обыкновенном черноземе. - Труды КГАУ, 1991. - Выл. 314 (342).- С.45-50.

2. Бровкина Т.Я. Особенности действия удобрений в условиях орошения на урожайность и качество сахарной сзекгы на обыкно -Еенном черноземе. - 'Груды КГАУ, 1993.- Вып. 355 (363).-С.

3. Бровкина Т.Я. Изменение пищевого режима обыкновенного чернозема при внесении возрастающих доз удобрений под сахарцую свеклу в условиях орошения.- Труды КГАУ, 1995. - Вып.

(в печати).