Сельское хозяйство /
5.Растениеводство, селекция, семеноводство
К. с.-г. н. Іоніцой
Ю.С.
Інститут біоенергетичних культур і цукрових буряків
НААН України
ВМІСТ ХІМІЧНИХ
ЕЛЕМЕНТІВ У КОРЕНЕПЛОДАХ БУРЯКІВ ЦУКРОВИХ ЗА РІЗНИХ ДОЗ ДОБРИВ
Урожайність
і якість коренеплодів – основні показники, що характеризують можливості
реалізації потенціалу гібридів буряків цукрових в певних ґрунтово-кліматичних
умовах [1]. У технічному сенсі цукром називають тільки сахарозу, а інші
речовини відносяться до нецукрів. Найбільш шкідливі розчинні пектинові
речовини, які переходять у сік, ускладнюють його фільтрацію і заважають
кристалізації цукру. Азотисті речовини поділяють на нешкідливі (білкові
речовини) і "шкідливі" (бетаїн, аміди, фарбувальні речовини та інші).
Останні в процесі вироблення цукру не осідають і переходять в мелясу [2, 3]. Технічна якість буряків цукрових визначається
кількістю цукру в мелясі. Він залежить від присутності таких катіонів, як K+,
Na+, Li+, Ca++ та ін., причому K+ і
Na+ затримують 70–80 % цукру в мелясі.
[4].
Одна із основних ролей у
підвищенні продуктивності та якості культур належить добривам [5, 6, 7], тому метою досліджень було вивчення впливу доз
добрив на вміст хімічних елементів у коренеплодах на період збирання урожаю.
Вегетаційні
досліди проведені на майданчику лабораторії агрохімії Інституту біоенергетичних
культур і цукрових буряків НААН України. Використовували чорнозем типовий вилугуваний,
що мав наступні агрохімічні характеристики: гумус – 3,8–4,0 %, рН сольове – 6,4–6,6, рухомий фосфор – 184–197
мг/кг ґрунту, обмінний калій по Чирікову 81–89 мг/кг ґрунту, легкогідролізований азот 159–163
мг/кг ґрунту. Досліди проводили в посудинах Вагнера ємністю 14,5 кг повітряно-сухого ґрунту на посудину, повторність
семиразова. Вологість підтримували на рівні 60 %
від повної польової вологоємності, шляхом поливу ґрунту в посудинах за масою.
У досліді вивчали вплив удобрення
на хімічний склад коренеплодів на період збирання урожаю. Схема досліду
включала:
-
Фактор А - сорти та гібриди: Уладівський однонасінний 35, Український ЧС 70, Екстра, Роберта, Аріана, Ківа, КВ Збруч.
-
Фактор В – доза добрив, г діючої речовини NPK на
посудину: без добрив;1,5 (половинна); 3,0 (оптимальна); 6,0 (подвійна).
Вміст загального
азоту, фосфору, калію, натрію, кальцію і магнію у коренеплодах визначали в
одній наважці після мокрого озолення за Гінзбургом та ін. з наступним
визначенням: азоту – методом Кєльдаля, фосфору – по Деніже в модифікації
Буватьє, калію і натрію – методом полуменевої фотометрії, кальцію і магнію –
трилонометрично, білкового азоту – за методом Барштейна, небілкового – за різницею між загальним і білковим.
Переваги
найкращого сорту чи гібриду не можуть бути реалізовані без вивчення його
хімічного складу, тому було досліджено вміст N, P, K, Na, Ca, Mg у коренеплодах
буряків цукрових сортів і гібридів різного походження.
Дослідженнями встановлено, що
вміст азоту у коренеплодах гібридів різного походження коливався у межах 0,40–0,49 % на суху речовину з мінімальним
показником у рослин гібриду Ківа і максимальним у гібриду КВ Збруч та
сорту Уладівський однонасінний 35. У структурі вмісту загального азоту
більша половина належала білковому азоту 53,1–61,2 %.
За результатами досліджень на фоні
без добрив вміст калію у коренеплодах був на рівні 0,58–0,70 % на суху речовину, що відповідає 48–54 % у сумі азоту, фосфору і калію.
Вміст кальцію у рослин буряків
цукрових сорту Уладівський однонасінний 35, гібридів Український ЧС 70, Екстра,
Ківа та КВ Збруч знаходився на одному рівні 0,43–0,47 % на суху речовину, а у рослин гібридів
Роберта та Аріана досягав 0,58 та 0,55 % на суху речовину відповідно. Інші
елементи були наявні у значно менших кількостях, наприклад вміст фосфору був у
межах 0,13–0,16, магнію – 0,09–0,12, натрію – 0,05–0,06 % на суху речовину.
Дослідженнями встановлено, що за
внесення половинної дози добрив вміст загального азоту у коренеплодах різних
сортів і гібридів буряків цукрових зростав на 14,0–23,3 % порівняно з варіантом без добрив.
Збільшення дози добрив до оптимальної спричиняло подальше зростання вмісту
азоту у коренеплодах на 14,3–30,5 %
порівняно з внесенням половинної дози. Зокрема частка білкового азоту у
структурі загального азоту коренеплодів на цьому варіанті була в межах 50,0–54,7 %, за виключенням буряків цукрових
гібрида КВ Збруч, де вона сягала 62,5 %. За застосування подвійної дози
удобрення коренеплоди накопичували загального азоту від 0,85 (Аріана) до 0,96
(Уладівський однонасінний 35) відсотків на суху речовину, що на 46,2–55,1 % перевищує контроль і на 13,2–25,0 % – варіант з оптимальною дозою добив (табл.
1).
Таблиця 1
Вміст елементів у коренеплодах
буряків цукрових на період збирання урожаю залежно від удобрення
|
Гібриди |
Елементи живлення, % на
суху речовину |
|||||
|
N |
P |
K |
Na |
Ca |
Mg |
|
|
без добрив (контроль) |
||||||
|
Уладівський одн.35 |
0,49 |
0,16 |
0,67 |
0,05 |
0,43 |
0,12 |
|
Український ЧС 70 |
0,46 |
0,13 |
0,68 |
0,06 |
0,44 |
0,09 |
|
Екстра |
0,45 |
0,13 |
0,63 |
0,06 |
0,47 |
0,12 |
|
Роберта |
0,46 |
0,14 |
0,70 |
0,06 |
0,58 |
0,12 |
|
Аріана |
0,43 |
0,14 |
0,67 |
0,06 |
0,55 |
0,10 |
|
Ківа |
0,40 |
0,14 |
0,60 |
0,06 |
0,44 |
0,10 |
|
КВ Збруч |
0,49 |
0,13 |
0,58 |
0,05 |
0,45 |
0,11 |
|
половинна
доза добрив |
||||||
|
Уладівський одн.35 |
0,60 |
0,17 |
0,76 |
0,06 |
0,52 |
0,12 |
|
Український ЧС 70 |
0,60 |
0,16 |
0,80 |
0,06 |
0,44 |
0,13 |
|
Екстра |
0,57 |
0,16 |
0,70 |
0,06 |
0,42 |
0,10 |
|
Роберта |
0,55 |
0,15 |
0,84 |
0,07 |
0,36 |
0,10 |
|
Аріана |
0,52 |
0,15 |
0,80 |
0,07 |
0,37 |
0,09 |
|
Ківа |
0,50 |
0,15 |
0,70 |
0,06 |
0,39 |
0,12 |
|
КВ Збруч |
0,57 |
0,15 |
0,65 |
0,06 |
0,41 |
0,10 |
|
оптимальна доза добрив |
||||||
|
Уладівський одн.35 |
0,72 |
0,19 |
0,86 |
0,07 |
0,41 |
0,12 |
|
Український ЧС 70 |
0,70 |
0,20 |
0,95 |
0,07 |
0,41 |
0,10 |
|
Екстра |
0,75 |
0,20 |
0,92 |
0,07 |
0,39 |
0,09 |
|
Роберта |
0,75 |
0,18 |
0,01 |
0,07 |
0,41 |
0,11 |
|
Аріана |
0,65 |
0,17 |
0,88 |
0,08 |
0,43 |
0,09 |
|
Ківа |
0,72 |
0,17 |
0,85 |
0,07 |
0,38 |
0,12 |
|
КВ Збруч |
0,79 |
0,18 |
0,77 |
0,08 |
0,42 |
0,13 |
|
подвійна доза добрив |
||||||
|
Уладівський одн.35 |
0,96 |
0,27 |
1,16 |
0,08 |
0,44 |
0,11 |
|
Український ЧС 70 |
0,93 |
0,26 |
1,19 |
0,08 |
0,41 |
0,12 |
|
Екстра |
0,89 |
0,24 |
1,23 |
0,08 |
0,45 |
0,09 |
|
Роберта |
0,95 |
0,25 |
1,22 |
0,09 |
0,39 |
0,10 |
|
Аріана |
0,85 |
0,22 |
1,09 |
0,09 |
0,45 |
0,38 |
|
Ківа |
0,89 |
0,25 |
1,09 |
0,09 |
0,45 |
0,38 |
|
КВ Збруч |
0,91 |
0,25 |
1,10 |
0,09 |
0,42 |
0,12 |
|
НІР05 загальна (АВ) гібриди (А) добрива (В) |
0,08 0,04 0,03 |
0,05 0,02 0,02 |
0,14 0,07 0,05 |
0,01 0,01 0,01 |
0,16 0,08 0,06 |
0,22 0,11 0,08 |
В цілому в усіх сортів та гібридів між
величиною дози удобрення і вмістом загального азоту у коренеплодах існує
кореляційна залежність (рис. 1).
|
|
|
Український ЧС 70 Аріана
Рис.
1. Кореляційні зв’язки між
дозою добрив та вмістом загального азоту у коренеплодах буряків цукрових
гібридів Український ЧС 70 і Аріана на період збирання урожаю
Вміст у коренеплодах фосфору, який
прискорює достигання коренеплодів, знижує в них вміст шкідливих форм азоту та
розчинної золи, за внесення половинної дози добрив у буряків цукрових сорту
Уладівський однонасінний 35, гібридів Роберта, Аріана та Ківа не відрізнявся
від неудобреного варіанту. У рослин трьох гібридів Український ЧС 70, Екстра та
КВ Збруч вміст цього елемента достовірно підвищувався порівняно з варіантом без
добрив. Застосування оптимального удобрення сприяло суттєвому зростанню вмісту
фосфору у коренеплодах буряків цукрових порівняно з фоном без добрив та з внесенням
половинної дози. Так, у рослин сорту Уладівський однонасінний 35 частка фосфору
у сухій речовині зростала на 15,8 %,
гібридів Аріана та Ківа на 17,6 %, Роберта – 22,2 %, КВ Збруч – 27,7
%, Український ЧС 70 та Екстра – на 35 %. В цілому показники вмісту фосфору у
коренеплодах на цьому варіанті були в межах 0,17–0,20 % на суху речовину. За внесення подвійної дози
добрив вміст фосфору досягав 0,25–0,27 %
на суху речовину, що у 1,5–2,0
рази перевищує варіанти без добрив і з половинною дозою. Порівняно з
оптимальною дозою буряки цукрові гібриду Екстра містили у своїх коренеплодах на
16,7 % більше фосфору, Український ЧС 70 та Аріана – на 23 %, Роберта Ківа, КВ Збруч та сорт
Уладівський однонасінний 35 – на 28–32
%. Тобто між дозою удобрення та вмістом фосфору у коренеплодах різних сортів та
гібридів буряків цукрових встановлено кореляційні зв’язки.
Функція калію полягає у підвищенні
вмісту цукрів в коренеплодах, покращені якості нормально очищеного соку,
зниженні вмісту розчинного азоту. Вміст цього елементу переважає показники всіх
інших і у структурі суми вмісту азоту фосфору і калію становить 44–55 % на усіх варіантах удобрення. За
половинної дози добрив спостерігали підвищення вмісту калію у коренеплодах на
10,0–16,7 % залежно від сорту та гібриду порівняно
з варіантом без добрив (див. табл. 1). На подальше збільшення дози добрив до
3,0 г д.р./посудину рослини реагували по різному. Так, гібрид Екстра
проявив максимальне підвищення у його засвоєнні на рівні 23,9 %, а гібрид
Аріана знизив різницю у засвоєнні до 9,1 %. Зростання вмісту калію у
коренеплодах рослин інших сортів та гібридів за внесення повної дози добрив був
у межах 12–18 %. За подвійної дози добрив вміст
калію у коренеплодах буряків цукрових становив 1,09–1,23 % на суху речовину з мінімумом у гібридів
Аріана та Ківа і максимумом у Екстра та Роберта. На таке підвищення дози добрив
рослини гібридів та сорту реагували зростанням вмісту калію у коренеплодах на
19,3–25,9 % порівняно з оптимальною дозою, за
виключенням гібриду КВ Збруч, вміст калію у коренеплодах якого зріс
максимально – на 30 %. Між вмістом калію у коренеплодах сортів і гібридів
буряків цукрових та дозою удобрення встановлено кореляційні зв’язки.
Вміст натрію у коренеплодах на
удобрених варіантах був у межах 0,06–0,09 %
на суху речовину і зі зростанням дози добрив його кількість дещо підвищувалася.
Недостатнє накопичення кальцію у коренеплодах може призводити до їх розтріскування,
що сприяє поширенню кореневих гнилей та коренеїду, тому він є необхідним для
культури. Результатами досліджень встановлено, що у варіанті з половинною дозою
добрив його вміст у коренеплодах рослин сорту Уладівський однонасінний 35
підвищувався порівняно з неудобреним фоном, гібриду Український ЧС 70
залишався на одному рівні, а у інших гібридів його вміст зменшувався. На фоні
оптимальної дози добрив вміст кальцію у коренеплодах був на рівні 0,38–0,43 % на суху речовину, на фоні
подвійної дози він мав тенденцію до зростання 0,39–0,45 % на суху речовину, що не перевищувало
величини показників неудобреного варіанту.
Залежно від біологічних
особливостей сортів та гібридів буряків цукрових вміст магнію у коренеплодах
відрізнявся. Водночас суттєвої зміни вмісту даного елемента за внесення різних
доз добрив не виявлено, за виключенням подвійної дози добрив, де рослини
гібридів Аріана та Ківа накопичили значно вищий його вміст порівняно з іншими
гібридами і дозами добрив – 0,38 % на суху речовину.
Отже, в усіх сортів та гібридів,
які вивчали у досліді, існує кореляційний зв’язок між дозою удобрення та
вмістом азоту, фосфору, калію та натрію у коренеплодах на період збирання
культури (R2=0,98–0,99). Частка калію у сумі азоту,
фосфору і калію у коренеплодах усіх сортів та гібридів буряків цукрових за
різних доз добрив на період збирання становила 47,0–54,5 %, азоту – 34,5–41,6 %, фосфору – 9,7–12,3 % за виключенням гібриду КВ Збруч, де частка
калію у сумі трьох елементів на фоні повної дози удобрення становила лише 44,0
%, а азоту піднімалась до 45,4 %.
Література
1.
Нанаенко А.А.
Информационная помощь производства / А.А. Нанаенко, А.К. Нанаенко //
Сахарная свекла. – 2002. – № 7. – С.17–18.
2.
Ліпєц А.А.
Основні напрямки удосконалення технології вилучення цукрози з бурякової стружки
/ А.А. Ліпєц, Н.А. Гусятинська // Цукор України. – 2005. – № 5. – С. 17–19.
3.
Путилина Л.Н.
Аналитическая зависимость между компонентами несахаристого комплекса свеклы и
содержанием сахара в мелассе / Л.Н. Путилина, Р.Ю. Макаров, В.К. Євченко
// Сахарная свекла. – 2010. – № 9. – С. 21–24.
4.
Улучшение
технологических качеств сахарной свеклы / под ред. В.Ф. Зубенка. – К.: Урожай,
1989. – 204 с.
5.
Чурсин А.С.
Продуктивность сорта и гибридов сахарной свёклы на разных фонах минерального
питания в интенсивном севообороте с короткой ротацией в юго-западной части
Центрально-Черноземного региона: автореф. на соискание науч. степени канд.
с.-х. наук: спец. 06.01.09. "Растениеводство" / А.С. Чурсин. –
Белгород, 2006. – 19 с.
6.
Seadh S.E.
Productivity and Quality of Sugar Beet as Affecting by Sowing Methods, Weed
Control Treatments and Nitrogen Fertilizer Levels / S.E. Seadh,
A.N. Attia, E.M. Said and others // Pakistan
Journal of Biological Sciences. – 2013. – № 16. – P. 711–719.
7.
Глущенко Л.Д.
Ефективність застосування водорозчинних добрив під основні сільськогосподарські
культури за умов зміни клімату / Л.Д. Глущенко, Р.В. Олепір, О.І. Лень та ін.
// Вісник Полтавської державної аграрної академії. – 2013. – № 3. – С. 89–92.