Агрофак

ПОМОЩНИК АГРОНОМА

  • Увеличить размер шрифта
  • Размер шрифта по умолчанию
  • Уменьшить размер шрифта
Home Н.П. Вострухин - Сахарная свекла 5. Агротехника сахарной свеклы 5.3.3. Минеральные удобрения. В каких их видах наиболее нуждается сахарная свекла. Способы и сроки их внесения

5.3.3. Минеральные удобрения. В каких их видах наиболее нуждается сахарная свекла. Способы и сроки их внесения

Повышать и поддерживать на нужном уровне плодородие дерново-подзолистых почв республики возможно только при внесении в почву органических удобрений в сочетании с необходимым количеством минеральных. Рациональное сочетание минеральных удобрений с органическими - это не только основа стабильно высоких урожаев и качества сельскохозяйственных культур, но и надежное средство борьбы с потерями питательных веществ, загрязнением водных источников и другими негативными последствиями высоких доз минеральных удобрений.

Минеральные удобрения следует применять на основе анализа почвы с учетом уровня ее плодородия и размещения культур в севообороте. Вносимые дозы минеральных удобрений должны отвечать фактической потребности растений в питательных веществах с учетом содержания в почве макро - и микроэлементов, способствующих максимальному приросту урожая полевых культур при высоком его качестве, и предусматривать дальнейшее повышение и поддержание плодородия почвы.

Из существующего многообразия методов установления экономически оправданных доз минеральных удобрений наиболее широкое распространение подучил полевой метод определения эффективности удобрений в различных почвенно-климатических зонах. Установленные на основе результатов полевых опытов примерные оптимальные дозы и соотношения минеральных удобрений в последующем дифференцируются применительно к отдельному полю каждого конкретного хозяйства на основе следующих исходных данных: типа и подтипа почвы и ее гранулометрического состава; уровня планируемого урожая; поступления питательных веществ в растения на различных фазах их развития и распределения по отдельным органам; количества и качества используемых органических удобрений, их действия и последействия; обеспеченности почв подвижным фосфором и обменным калием; способов агротехники и др. (И. С. Шатилов, 1975; М. К. Каюмов, 1975; Т. Н. Кулаковская, 1978; И. И. Синягин, 1980).

Корректировка доз азотных удобрений применительно к конкретному полю с учетом складывающейся погоды, предшествующей культуры и других условий станет возможной после разработки и внедрения в производство надежных методов определения содержания доступного растениям азота в почве (в начале вегетации и в различные фазы роста).

Рекомендации РУП «Институт почвоведения и агрохимии» по эффективному использованию минеральных удобрений гласят: «Система минеральных удобрений должна основываться на принципах полного или частичного возмещения выноса фосфора и калия урожаем на почвах, хорошо обеспеченных этими элементами (200-300 мг/кг), и повышенного возмещения выноса (120— 150%) на почвах с содержанием Р205 и К2О менее 200 мг/кг. В целях более эффективного использования достигнутого потенциала почвенного плодородия при содержании фосфора и калия более 300 мг/кг фосфорные удобрения можно временно не применять до очередного тура агрохимического обследования почв» (В. В. Лапа, 2001).

Большое влияние на окупаемость минеральных удобрений оказывают погодные условия, главным образом количество выпавших осадков и влажность почвы. Временный недостаток влаги резко замедляет рост растений, что снижает эффективность удобрений.

Опытной научной станцией по сахарной свекле на протяжении более 40 лет выполнены исследования по изучению эффективности раздельного и совместного действий органических и минеральных удобрений на дерново-подзолистых почвах в трех длительных стационарных и множестве кратковременных полевых опытах. Результаты исследований, полученные в этих опытах, излагаются в хронологической последовательности.

В 1966 г. (Н. П. Вострухин, П. Ф. Голенков, А. А. Антонович) был развернут в пространстве 10-польный севооборот, в котором выдерживалось такое чередование культур: люпин кормовой на зеленую массу, озимая пшеница, сахарная свекла, ячмень с подсевом клевера, клевер, озимая пшеница, сахарная свекла, ячмень, картофель, кукуруза. Почва дерново-подзолистая, среднеоподзоленная легкосуглинистая на мощном лессовидном суглинке, подстилаемом песком с 85 см. С момента закладки опыта и по истечении 20 лет агрохимические свойства почвы (0- 20 см) изменились следующим образом: рН в КСl с 4,8-5,0 до 6,4-6,6 (известкование из расчета по полной гидролитической кислотности в двух полях севооборота), содержание гумуса (исходное) 1,75%, Р205 увеличилось с 80 до 200-218 мг, К20 со 132 до 196 мг/кг. Схема опыта включала 15 вариантов: 1 - без удобрений, 2 - навоз под сахарную свеклу и картофель, 3 - NPK в количестве, эквивалентном содержанию их в навозе под свеклу и картофель, 4 - половинная доза навоза + компенсация половиной дозы навоза NPK под свеклу и картофель, 5 - основной вариант удобрений в севообороте, 6 - полуторная доза навоза под свеклу и картофель, 7 - без азота, 8 - без фосфора, 9 - без калия в минеральных удобрениях, 10 - половинная доза фосфора, 11 - половинная доза калия в минеральных удобрениях, 12 - полуторная доза азота, 13 - полуторная доза калия, 14 - полуторная доза азота и калия, 15 - полуторная доза азота, фосфора и калия в минеральных удобрениях.

На фоне без навоза и NPK (табл. 5.21., вар. 1)урожай корнеплодов в звене люпин - озимые - свекла составил 12,8 (1973-1982 гг.) и 17,3 т/га (1983-1987 гг.) с содержанием в них сахара 16,5 и 17,2%, в звене клевер одного года пользования - озимые - свекла соответственно 12,0 и 10,5 т/га, 16,0 и 16,3%.

Внесение под свеклу 40 т/га подстилочного торфяного навоза (вар. 2) с содержанием в нем азота общего 0,36-0,76%, Р205 - 0,12-0,36 и К20 - 0,31 -0,71 % обеспечило прибавку урожая корнеплодов в паровом звене 9,1-9,9, в травяном - 10,7-11,3 т/га и повышение сахаристости на 0,7-0,9 и 1,2-1,1%.

Полная замена 40 т/га навоза эквивалентным количеством содержащихся в нем основных питательных веществ (вар. 3) не вызывала падения урожайности, но сахаристость при этом уменьшилась на 0,5-1,0%.

Сочетание 20 т/га навоза + компенсация 20 т/га навоза NPK (вар. 4) по урожайности корнеплодов было эффективнее, чем 40 т/га навоза (прибавка урожая в 1-й ротации достигла 2,8-4,3 во 2-й - 5,0-6,1 т/га) при несколько меньшем содержании сахара в корнеплодах (на 0,3-0,6%).

Результаты 4-летних исследований И. П. Тараневского на легкосуглинистой, подстилаемой песком почве экспериментальной базы «Жодино» Минской области показали, что 40 и 80 т/га подстилочного навоза под сахарную свеклу можно компенсировать внесением минеральных удобрений, эквивалентных 60% азота и 100% фосфора и калия, содержащиеся в вышеуказанных дозах навоза - прибавка урожая по навозу в этих опытах была в пределах ошибки опыта -1,6 и 1,5 т/га (И. П. Тараневский, 2002).

Увеличение дозы навоза под свеклу с 40 до 60 т/га (вар. 6) повысило урожай корнеплодов на 1,7-1,9 (1973-1982 гг.) и 0,7- 1,9 т/га (1983-1987 гг.) при практически одинаковой сахаристости.

Азотные удобрения в дозе N120 (по фону РК) дали в два раза большую прибавку урожая корнеплодов при размещении свеклы после озимой пшеницы по люпину (1973-1982 гг. - 5,0, 1983-1987 гг. - 6,3 т/га), чем по пшенице после клевера (2,4 и 3,4 т/га), содержание же сахара при этом снизилось на 0,6-1,0%.

Влияние на урожай фосфорных и калийных удобрений не имеет столь резко выраженных различий в зависимости от предшественника (места в севообороте) свеклы. Так, в звене люпин - озимые - свекла при внесение Р90 в среднем за 1973-1982 гг. получено 3,4 т/га корнеплодов, за 1983-1987 гг. - 3,5 т/га, а при К150-4,3 и 5,1 т/га, в звене клевер-озимые-свекла соответственно 4,6-3,9, 5,0 и 5,5 т/га. Сахаристость корнеплодов при внесении Р90 в паровом звене осталась на уровне NPфона, в клеверном увеличилась на 0,3%, а при К150 она выше соответственно на 0,6-0,7 и 0,6-0,8%.

Таким образом, при размещении свеклы после озимой пшеницы по люпину в первом минимуме находится азот, а по пшенице после клевера - калий.

Из парных сочетаний элементов питания в звене люпин - озимые - свекла сильнее действовали азотно-калийные удобрения - N120K150 (прибавка урожая 8,7 т/га), тогда как фосфорно-калийные и азотно-фосфорные дали несколько меньшую прибавку (7,1-5,9 и 7,8-7,1 т/га), в звене с клевером эффективнее фосфорно-калийные удобрения - Р90К150 (+8,2-12,5 т/га), а при сочетании азотно-фосфорных и азотно-калийных прибавка меньше (5,6-10,4 и 6,0-12 т/га).

Полное минеральное удобрение (на фоне 40 т/га навоза) в обоих звеньях севооборота обеспечило наивысший урожай и сбор сахара с гектара при дозе N120P90K225.

При исследовании технологических качеств корнеплодов Н. П. Вострухиной сделано заключение, что в первой ротации севооборота внесение полного минерального удобрения в дозе N120P90K150 на фоне 40 т/га навоза не только повышает продуктивность сахарной свеклы, но и не снижает ее технологических качеств как в паровом, так и в клеверном звене севооборота. Внесение дополнительных 20 т/га навоза ведет к дальнейшему повышению продуктивности, и также без ухудшения технологических качеств корнеплодов в обоих звеньях севооборота.

Действие отдельных элементов питания (N, Р, К) на технологические качества и продуктивность сахарной свеклы различно и в разных звеньях севооборота проявляется по-разному. Снижение сахаристости и других технологических показателей от полуторной дозы азотных удобрений имеет ясно выраженную обратную корреляционную зависимость с содержанием азота в корнеплодах. Причем следует обратить внимание не только на абсолютное содержание общего и растворимого азота, но и на их соотношение. Оно заметно изменяется у свеклы, резко различающейся по вариантам азотных удобрений - 3, 5, 7 и 5, 12, 14. Правда, влияние полной дозы азота (вар. 12 и 14) достаточно рельефно выражено только на свекле в клеверном звене. Уменьшение дозы фосфора наполовину и полное его исключение никак не отражается на качестве свеклы в паровом звене и снижает его в клеверном, вызывая падение продуктивности в обоих звеньях. Калий гораздо сильнее действует на качество и продуктивность свеклы, чем фосфор. Его положительное действие особенно хорошо заметно в паровом звене, если расположить группу вариантов опыта по степени возрастания доз калия - 9,11,5 и 13. В клеверном звене влияние калия выражено слабее, но в том и другом звене полуторная доза утрачивает свое положительное влияние на качество корнеплодов, если калий вносится с полуторной дозой азота.

По истечении ротации севооборота качество корнеплодов сахарной свеклы основного, 5-го варианта (40 т/га навоза + N]20P90K150) значительно повысилось в люпиновом звене и почти не изменилось в клеверном. Вместе с ростом урожая это обеспечило повышение выхода сахара в т/га до 6,2 и 6,1 при расчетном выходе с единицы массы сырья 15,7 и 15% против 5,2-5,3 т/га и соответственно 15,1 и 15,3% в предыдущей ротации. Чистота очищенного сока стала равной 93-92%, содержание альфа-аминного азота 220-250 мг/100 г сахара. Минеральные удобрения в оптимальной дозе в дополнение к 40 т/га навоза дали прибавку в среднем 2,3 т/га белого сахара.

В связи с достаточным накоплением многолетних данных представилась единственная возможность проследить влияние количества осадков на продуктивность сахарной свеклы, ее технологические качества и эффективность удобрений. Из взятых для анализа 9 лет (1974-1982 гг.) выделены три группы (по три года в каждой) с нормальным (322 мм), пониженным (313 мм) и повышенным (449 мм) количеством осадков за период апрель - сентябрь каждого года. Разделение это несколько условно, поскольку строго переувлажненной или засушливой ни одну из рассматриваемых вегетаций назвать нельзя. Тем не менее разница в сумме осадков за вегетационный период все же наблюдалась и отразилась на продуктивности и качестве сахарной свеклы.

Недостаток влаги в период появления всходов и интенсивного роста сахарной свеклы вызывает сильное снижение урожая и сахаристости корнеплодов. Некоторый избыток не увеличивает существенно урожая корнеплодов, но в такой же мере уменьшает содержание сахара в них. Сбор и выход сахара в обоих случаях значительно ниже нормы. Технологические достоинства при этом изменяются мало. Проявляется лишь слабо выраженное улучшение качества свеклы в паровом звене севооборота в годы с повышенным количеством осадков.

Полуторная доза навоза под свеклу во все годы, независимо от степени увлажнения почвы, повышала урожай корнеплодов без снижения их сахаристости и вследствие этого - сбор сахара на 6-8% по отношению к контролю в обоих звеньях, кроме парового во влажные годы.

Исключение азота в паровом звене севооборота сильно уменьшало сбор сахара, а в клеверном почти не изменяло. Полуторная доза азота была абсолютно неэффективной в паровом звене и снижала сборы сахара в клеверном звене даже в нормальные и влажные годы, то есть в первом случае оказалось достаточным внесение NI20, а во втором можно было обойтись и меньшим количеством минерального азота.

Исключение калия из минерального удобрения во всех случаях вызывало значительное уменьшение сбора сахара. Внесение его половинной дозы приближало последние к уровню контроля в паровом звене и еще явно недостаточно доя этого в клеверном, особенно в оптимальные и влажные годы. Полуторная доза калия увеличивала сборы сахара на 4-8% от контроля в обоих звеньях с почти отсутствующими различиями в зависимости от количества осадков, за счет сохранения качества корнеплодов при некотором повышении урожайности. Совместное применение полуторных доз азота и калия было целесообразно только в нормальные годы в паровом звене. Во влажные и сухие годы повышение дозы азота, несмотря на одновременное повышение дозы калия, все же снижало сахаристость и не способствовало существенному росту урожая. Увеличение дозы калия до 225 кг/га д. в. обеспечивало более высокий сбор сахара при любых погодных условиях в обоих звеньях севооборота.

Таким образом, количество осадков и условия увлажнения почвы в период вегетации оказывают влияние на общий уровень продуктивности и качества сахарной свеклы. Действие удобрений при этом остается в принципе одинаковым, но с некоторыми различиями по звеньям севооборота, что нужно учитывать при установлении доз минеральных удобрений.

Во втором стационарном звеньевом полевом опыте с 1968 по 1986 г. (Н. П. Вострухин, К. В. Казимирская, Н. М. Кульчицкий, М. А. Баталина) изучали действие (1 - я ротация) и последействие (2-я ротация) возрастающих доз азотных, фосфорных и калийных удобрений на продуктивность сельскохозяйственных культур, качество урожая и плодородие почвы.

Почва дерново-подзолистая легкосуглинистая, развивающаяся на среднем или маломощном пылеватом (пылевато-песчанистом) суглинке, подстилаемом моренным суглинком или рыхлым песком. Агрохимическая характеристика 0-20 см слоя почвы (перед закладкой опыта): рН в КС1 - 5,2, гидролитическая кислотность - 2,3 и сумма поглощенных оснований - 8,5 мг-экв. на 100 г почвы, степень насыщенности основаниями - 66%, содержание гумуса - 2,35%, Р,05 - 106, К,0 - 94 мг/кг.

В пространстве развернуты четыре поля севооборота со следующим чередованием культур: сахарная свекла, ячмень с подсевом клевера, клевер, озимая пшеница, сахарная свекла, ячмень, картофель, кукуруза.

В 1 - й ротации севооборота доза удобрений в действующем веществе (кг/га) составляла: под зерновые - азотных, фосфорных и калийных - 30, 45, 60, 75, 90, на фоне двух других элементов - 30,30 и 60,60; под сахарную свеклу, картофель и кукурузу - азотных и фосфорных - 60, 90, 120, 150, 180 и калийных - 75, 90, 120, 150, 180, на фоне РК и NK - 60, 75 и 120, 150, NP - 60, 60 и 120, 120. Органические удобрения вносили (общим фоном) навозоразбрасывателем, минеральные (аммиачную селитру, двойной гранулированный суперфосфат и хлористый калий) - вручную. В торфяном навозе содержалось общего азота - 0,61%, фосфора - 0,22 и калия - 0,43%. Известкование проводили (по полной гидролитической кислотности) под озимые (в двух полях севооборота).

Сахарную свеклу размещали в севообороте в двух полях. В 1-м поле после озимых по люпину кормовому под свеклу вносили 45 т/га навоза. В среднем за 1969-1971 гг. урожай корнеплодов с увеличением доз азотных удобрений повышался незначительно: на фоне Р60К75 - с N60 до Nl50 прибавка урожая составила 0,7-2,8 т/га, на фоне Р120К150 - с N60 до N120 - 0,6- 1,9 т/га. Внесение фосфорных удобрений более Р60 и калийных - свыше К75 оказалось неэффективным.

Во 2-м поле (после озимой пшеницы по клеверу 1 г. п., 50 т/га навоза под свеклу) в 1972-1975 гг. влияние возрастающих доз азотных удобрений на урожай проявилось слабее, чем в 1-м поле (максимальная прибавка урожая - 1,7-2,1 т/га), фосфорных - было аналогичным с 1-м полем, а калийных - несколько выше.

На технологические качества корнеплодов сахарной свеклы наиболее сильное влияние оказывали азотные удобрения. Увеличение доз азота с 60 до 120 и 180 кг/га неизбежно приводило к снижению сахаристости (на 0,3-1,0%) и ухудшению всех основных показателей технологических качеств корнеплодов. Увеличивалось содержание несахаров (главным образом азотистых и зольных веществ), ухудшалась чистота очищенных соков, повышалась степень мелассообразования и вероятные потери сахара. Причем усиление фосфорно-калийного питания не изменяло тенденции к ухудшению технологических качеств от возрастающих доз азотных удобрений. Повышение доз фосфорных и калийных удобрений при некотором стимулировании общей продуктивности посевов не оказывало влияния на процессы сахаронакопления и не вызывало нежелательных изменений в химическом составе корнеплодов (Н. П. Вострухин, Н. М. Кульчицкий, К. В. Казимирская, Е. Г. Томиленко, Н. П. Вострухина, 1981).

Известкование и внесение навоза в двух полях 8-польного севооборота, применение возрастающих доз минеральных удобрений под культуры 1 - й ротации и люпин кормовой во 2-й ротации привело к следующему изменению агрохимических показателей почвы: рН в КС1 увеличилось с 5,2 до 6, гидролитическая кислотность уменьшилась с 2,2 до 1,6 мг-экв., степень насыщенности основаниями повысилась с 66 до 90% и содержанке Р205 со 106 до 218 мг/кг почвы. Количество же калия осталось на прежнем уровне: при закладке опыта - 94, в начале 2-й ротации – 86 - 105 мг/кг. Увеличение доз фосфора и калия под культуры 1-й ротации (с 37,5-45 до 112,5 кг/га в среднем за одни год) и люпин во 2-й ротации (с 30 до 90 кг/га) повысило содержание в почве Р205 со 192-202 до 239-245 мг/кг и К20 с 89-99 до 120- 124 мг/кг. После второй озимой пшеницы показатели рН (КС1), гидролитическая кислотность и сумма поглощенных оснований практически не претерпели изменений, содержание Р205 максимально достигло 286 мг/кг, а К20 несколько снизилось или осталось на прежнем уровне - 75-123 мг/кг почвы.

Интенсивное внесение азота в 1 - ю ротацию севооборота достоверно не проявилось в последействии на урожайности культур 2-й ротации. На фоне же азотных удобрений в дозе, близкой к оптимальной -120 кг/га, в среднем за 3 года получена прибавка урожая корнеплодов в паровом звене 3,8, в клеверном - 5,0 т/га.

Ко времени сева сахарной свеклы при размещении ее после озимых по люпину 2-й ротации севооборота содержал ось Р205192- 242 мг и после озимых по клеверу - 214 и 286 мг/кг. На фоне 60 т/га навоза без внесения фосфорных удобрений максимальная прибавка урожая корнеплодов достигла 1,8-1,9 т/га, а при Р90 под свеклу - 1,7-2,6т/га (Н. П. Вострухин, М. А. Баталина, 1989).

Применение возрастающих доз калия не повлекло за собой существенного увеличения его в почве, содержание оставалось в паровом звене - 88-124 и в клеверном - 75-124 мг/кг. Максимальное повышение урожая корнеплодов без калия составило 3 и 1,9 т/га, при внесении К120 - 2,1-1,3 т/га.

В 1982-1984 гг. в одном из кратковременных полевых опытов исследовалась возможность смягчения отрицательных последствий высоких доз минеральных удобрений на качество корнеплодов сахарной свеклы. Ни в одном из прежних опытов с удобрениями при внесении их высоких доз под сахарную свеклу не достигалось соотношения между калием и азотом 3:1, хотя положительное влияние повышенных доз калия на урожай и сахаристость отмечалось неоднократно. Между тем именно такое соотношение является особенно важным для сахарной свеклы (А. П. Дрейкотт, 1977). Калий под свеклу в Беларуси вносится чаще всего в виде хлорсодержащих солей, и при повышенных дозах его использования в почве увеличивается количество хлора (и без того сравнительно большое) из-за применения значительных доз навоза. Интересно было исследовать другие формы калийных удобрений. Не учитывалась раньше и потребность сахарной свеклы в воднорастворимом кальции, а также натрии. Если натрий еще иногда и вносили с калийной солью, то в отношении кальция считалось, что свекла им обеспечена, поскольку поля под свеклу непременно известкуются. Но кальций известковых материалов (доломитовая мука) труднодоступен для растений, и сахарная свекла может испытывать его недостаток как питательного элемента. Из изучавшихся восьми вариантов опыта (на фоне 90 т/га навоза и 2 кг/га бора, а также известкования под предшествующую культуру) лишь один заслуживал внимания - в котором соединялись действия нескольких факторов: увеличение в удобрении соотношения азота и калия до 1:3, добавление к полному минеральному удобрению натрия в дозе 150 кг/га д. в. без увеличения дозы хлора, вносимого с калийно-натриевыми удобрениями (то есть заменив обычные хлорсодержащие их формы на другие - сернокислый калий и натриевую селитру), и воднорастворимого кальция, при внесении всей дозы азота не в аммиачной, а в нитратной его форме. Именно этот вариант в течение трех лет подряд обеспечивал повышение урожая и выхода сахара в сравнении с обычной дозой удобрений, внесенных в виде аммиачной селитры, двойного суперфосфата и хлористого калия: урожай корнеплодов на фоне N120P90Kl80 составил 39,2 т/га и на фоне Nl20P90K360Na150 -41,5 т/га, со-держание сахара от массы сухих веществ - соответственно 70,3 и 71,3%, расчетный выход сахара-6,3 и 6,6 т/га.

Влияние на плодородие почвы и урожай свеклы NPK в 10- и 8-польном севооборотах (и под сахарную свеклу в двух полях) изучается и в стационарных опытах с различными видами севооборотов (1962-2008 гг.) и дозами органических удобрений (1981-2008 гг.). По первому из них (см. раздел «Место сахарной свеклы в севообороте») результаты приводятся в табл. 5.22.

По второму опыту (см. раздел «Органические удобрения...») по итогам исследований за две ротации 8-польного севооборота сделан вывод: на дерново-подзолистой легкосуглинистой почве, подстилаемой легкими по гранулометрическому составу породами, в среднем за 12 лет наибольший выход сахара (6,5 т/га) при наименьшем расходе сырья на его выработку (6,4 т) получен на фоне 80 т/га навоза и внесении N120P90Kl50.

В большинстве кратковременных полевых опытов с удоб­рениями, проводимых отделом агротехники сахарной свеклы нашей станции, изучалось действие азотных удобрений на урожай и качество корнеплодов. Роль азотных удобрений в формировании урожая и качества корнеплодов сахарной свеклы очень велика. На дерново-подзолистых почвах зоны свеклосеяния республики среди других элементов питания азот нередко находится в минимуме и существенно влияет на урожай корнеплодов. Чрезмерный избыток доступного азота в почве, когда он не потребляется растениями, усиливает лишь рост листьев и не дает прибавки урожая корнеплодов, но ухудшает их качество (снижается сахаристость и чистота сока, увеличивается содержание альфа-аминного азота), вызывает опасность загрязнения почв и вод нитратами и нитритами, особенно при промывном режиме профиля почвы. Энергоемкость единицы действующего вещества азота самая высокая среди других удобрений.

В 1988-1991 гг. (Н. П. Вострухин, Н. П. Вострухина, Г. С. Усович) в полевом опыте проводились исследования с целью установления зависимости и возможной дифференциации доз азота от фона плодородия почвы.

В 3-польном севообороте (сахарная свекла - ячмень - озимые зерновые - сахарная свекла) посредством внесения под сахарную свеклу минеральных удобрений на фоне внесенного под предшественник навоза (1 фон - 100 т/га навоза Р180К300, 2 - 50 т/га навоза Р90К150, 3 - Р90К150) + известкование доломитовой мукой из расчета по полной гидролитической кислотности (общим фоном) по истечении 15 лет были созданы три уровня плодородия почвы, характеризующихся следующими агрохимическими показателями 0-20 см слоя:

В результате четырехлетних исследований (табл. 5.23.) установлено:

- максимально высокий сбор и выход сахара с гектара получен при дозах азота: на фоне систематического внесения под свеклу 100 и 50 т/га навоза + РК – N60-90; на фоне РК - N90-120;

- сахаристость корнеплодов с увеличением доз азота снижалась в равной степени и на повышенном и на обычном фоне плодородия (более 1% при N210);

- но при этом содержание альфа-аминного азота увеличивалось на 1-2 мг-экв. на 100 г свеклы или в 1,5-2 раза в пере­счете на 100 г сахара;

- чистота очищенных соков ухудшалась на 1-2%.

В последующие годы (Н. П. Вострухин, Н. П. Вострухина, Г. С. Усович) изучалась эффективность дробного внесения умеренных и высоких доз азотных удобрений на районированных более продуктивных гибридах зарубежных селекционносеменоводческих фирм. Опыты продолжали закладывать в вышеуказанном 3-польном севообороте: сахарная свекла – ячмень - озимые зерновые - сахарная свекла. Под озимые вносилось 5 т/га доломитовой муки.

В 1992-1994 гг. сахарную свеклу высевали на трех фонах удобрений: 1 - 80 т/га навоза и Р90К150,2 40 т/га навоза и Р90К150, 3 - Р90К150. Агрохимические показатели 0-20 см слоя почвы приведены в табл. 5.24. Сорта: 1992-1993 гг.- Перла (фирма КВС), 1994 г. - Матадор (фирма Даниско Сид).

В среднем за три года (табл. 5.25.) на всех фонах дробное внесение минерального азота при ранее установленной оптимальной дозе 60-90 кг/га д. в. не имело преимущества перед одноразовым под предпосевную обработку почвы ни по урожаю корнеплодов, ни по выходу сахара. При такой дозе азота отмеченная тенденция снижения сахаристости и повы­шения содержания альфа-аминного азота в корнеплодах по мере удаления сроков внесения азота от начала вегетации (июнь - июль) не повлекла за собой существенных изменений в качестве сырья.

В полевом опыте 1995-1997 гг. агрохимическая характеристика 0-20 см слоя почвы дана в табл. 5.26. Высевали гибрид сахарной свеклы Кристалл (фирма Даниско Сид).

Результаты исследований (табл. 5.27.) позволяют выделить следующие определенные закономерности, характерные для влияния на продуктивность свеклы доз и сроков внесения азотных удобрений на трех резко различающихся уровнях плодородия почвы и способов удобрения свеклы. Сахаристость корнеплодов достоверно снижается по мере повышения дозы азота и фона плодородия почвы. Перенос азота из основного в подкормку (полностью или частично) не изменяет этой закономерности. Но снижение ее происходит вследствие уменьшения содержания сухих веществ (то есть оводненности тканей корнеплода). В пересчете же на сухие вещества содержание сахара в большинстве случаев варьируется в пределах ошибки опыта, и только лишь при дозе азота 180 кг/га оно достоверно ниже. Содержание основных «вредных» несахаров в противовес сахаристости, наоборот, увеличивается с повышением плодородия почвы и дозы азота, особенно альфа-аминного.

Подкормки азотом способствуют повышению содержания его в корнеплодах. Содержание калия и натрия более постоянно. Вероятно, поэтому чистота очищенных соков изменяется незначительно. Возможные же потери сахара в мелассе все-таки возрастают уже с дозы азота 90 кг/га при условии разделения на основное удобрение и подкормку. Наиболее повышены они при 180 кг/га азота. Вместе с ними растет и расход сырья на выработку единицы массы сахара при снижении коэффициента его извлечения.

В целом в опыте получен весьма высокий выход сахара (около 8 т/га), независимо от дозы навоза (40 и 80 т/га) или дозы минерального азота (60-180 кг/га). Все зафиксированные снижения выхода сахара в пределах фона статистически не доказаны. Не подтверждается концепция применения азотных удобрений ни на низких фонах плодородия, требующих якобы более высоких доз, ни на высоком, который будто бы помогает усваивать высокие дозы азота. Срок внесения ничего в принципе не меняет.

В 1998-2000 гг. в этом же 3-польном севообороте на разных фонах удобрения и плодородия дерново-подзолистой легкосуглинистой почвы проведен еще один полевой опыт. Полученные результаты (табл. 5.28.) аналогичны предыдущим исследованиям по эффективности доз и сроков внесения азота под сахарную свеклу.

И наконец, в 2005 и 2006 гг. на Опытной научной станции по сахарной свекле проведено еще 2 полевых опыта. Повторность вариантов в первом - четырех-, во втором - трехкратная, учетная площадь делянок-27 и 61 м2. Почва дерново-подзолистая легкосуглинистая и супесчаная, подстилаемая легкими по гранулометрическому составу породами. Севооборот трехпольный: озимые зерновые - сахарная свекла - яровые зерновые. Агротехника возделывания культуры выполнялась в полном соответствии с научно обоснованными рекомендациями станции. Изучались дозы азотных удобрений (аммиачная селитра) 0, 60, 90 и 120 кг/га д. в. (более высокие - 150, 180, 240 кг/га - как установлено исследованиями предыдущих лет, были неэффективны) при внесении под предпосевную обработку почвы на фонах без навоза, 50 и 100 т/га навоза. В опытах использовались гибриды Сильвана (Z-тип) и Маша (EN-тип).

Результаты двухлетних исследований показывают, что при возделывании обоих гибридов оптимальная доза азота на фоне без навоза находилась в пределах 90-120 кг/га, а на фоне 50 и 100 т/га навоза-60-90 кг/гад. в. (табл. 5.29.).

Во втором полевом опыте на фоне без навоза и пожнивных сидератов в среднем по четырем гибридам Кристалл (Z-тип), Георгина (N-тип), Казино (NE-тип), Волат (Е-тип) при N120 (основное), N120 (основное) + N30 (одна подкормка) и N 120+30+30(две подкормки) при густоте насаждения растений 88,2-88,8 тыс.- шт./га урожай корнеплодов соответственно составил 69,2,70,5 и 69,6 т/га, сахаристость 21 сентября - 15,2, 14,8 и 14,5%, 26 октября - 16,9, 16,5, 16,2%, выход сахара - 10,2, 10,1, 9,7 т/га (табл. 5.30.).

Таким образом, для высокопродуктивных гибридов различных генотипов и в условиях достаточной влагообеспеченности растений доза азота свыше 120 кг/га д. в. (одна и две подкормки) оказалась нецелесообразной. Подтверждением этому могут служить и результаты, полученные в полувековом стационарном опыте по основной обработке почвы. В севообороте с 25%-м насыщением сахарной свеклой на хорошо окультуренной дерново-подзолистой, легкосуглинистой, подстилаемой мореной почве (шестая ротация 8-польного севооборота на фоне навоза (40 и 80 т/га) и умеренных доз азота (90 и 120 кг/га д. в.), фосфора (60 и 90 кг/га) и калия (120 и 160 кг/га д. в.)) в 2004 и 2008 гг. достигнута максимально высокая продуктивность при близкой к оптимальной дозе удобрения (табл. 5.31.).

Итак, установленная нашими многолетними исследованиями в полевых опытах оптимальная доза азота 120-90 кг/га д. в., внесенного в один прием - под предпосевную обработку почвы, обеспечивает высокий выход сахара с гектара и повышение рентабельности свекловодства при соблюдении необходимых экологических требований. Применяя азот в более высоких дозах, в отдельных случаях можно получить незначительный прирост урожая корнеплодов, но всегда худшего технологического каче­ства - с меньшим содержанием сахара, повышенным и высоким содержанием альфа-аминного («вредного») азота. Дополнительные затраты на внесение свыше оптимальной дозы дорогостоящих азотных удобрений не окупаются прибавкой урожая сахара и снижают прибыльность культуры.

Дальнейший рост продуктивности и рентабельности сахарной свеклы возможен не за счет увеличения доз минерального азота, а посредством повышения и сохранения оптимального уровня плодородия почвы, использования других факторов адаптивной интенсификации и технологии возделывания культуры.

В опытах БелНИИ почвоведения и агрохимии, проведенных на дерново-подзолистых легкосуглинистых с близкими к оптимальным агрохимическими свойствами почвах Белорусской зональной опытной станции по сахарной свекле, в среднем за три года получено: 80т/га навоза Р120К210В, (фон) - 45,8 т/га корнеплодов с сахаристостью 18,0%; фон + N120 до сева -51,1 т/га и 16,8%; фон + N90 основное и N30 в подкормку - 51,9 т/га и 17,0% соответственно (И. В. Карипова, 1992).

Исследованиями А. Р. Рыбака и А. И. Щетко на дерново - подзолистой супесчаной, подстилаемой с глубины 0,7 м моренным суглинком почве (Щучинский район), установлено, что оптимальной дозой азотных удобрений под сахарную свеклу является N9() в предпосевную культивацию на фоне 60 т/га навоза и Р90К150. Увеличение доз азота до N120-150 уменьшает окупаемость азота урожаем, увеличивает содержание альфа-аминного азота и не приводит к существенному росту урожая (табл. 5.32.).

Повышение точности расчета норм азотных удобрений возможно только на основе определения и учета запаса доступного азота в почве к началу вегетации сахарной свеклы. По результатам своих исследований В. П. Курганский и Н. Н. Врублевская (2002) сделали выводы:

- запас доступного азота дерново-подзолистой почвы в слое 0-60 см зависит от уровня ее плодородия и изменяется на окультуренной почве от 140-160 кг/га потенциально усвояемого, 70- 80 кг/га минерального до 170-190 и 100-110 кг/га на средне-окультуренной и до 240-270 и 120-170 кг/га на высокоокультуренной, что обеспечило сахарную свеклу азотом в количестве от 54-122 до 237 кг/га и оказало существенное влияние на эффективность азотных удобрений. Доля почвенного азота в питании сахарной свеклы составила 57-69%;

- при размещении сахарной свеклы в 5-польном севообороте по обороту пласта многолетних трав на супесчаной почве с весенним запасом в слое 0-60 см минерального азота 120-170 кг/га, потенциально усвояемого 240-270 кг/га, доза азота в 40- 60 кг/га является оптимальной на фоне оптимизации минерального питания в слое 0-20 см и обеспечивает в зависимости от метеорологических условий года получение от 36,0 до 57,0 т/га корнеплодов с сахаристостью 18,2% и выход сахара 7,3-7,5 т/га;

- лучший способ внесения азота - под предпосевную обработку почвы.

В последние годы в свеклосахаропроизводящих странах наблюдается устойчивая тенденция уменьшения доз азотных удобрений под сахарную свеклу. Так, по данным опросов Института свекловодства Германии, к 1998 г. на долю с дозой азота более 160 кг/га приходилось менее 10% занимаемой этой культурой площади, 160-121 кг/га менее 25%, 120-81 кг/га - более 35%, 80-41 кг/га - около 25% и до 40 кг/га - немногим более 10% (Р. Меркес, 2000). При агрохимическом исследовании почв свекловичных полей СПК «Агрокомбинат "Снов"» под урожай 1999 г. Службой почвенного плодородия Германии, при оптимальном содержании гумуса, Р205, К20 и внесении 100 т/га высококачественного навоза, потребность в минеральном азоте составляла 30 (стартовая) - 40 кг/га действующего вещества.

Разработанными научно-исследовательскими учреждениями республики нормативами (2002) определена максимально допустимая годовая доза азота под сахарную свеклу, обеспечивающая получение высококачественного урожая (на фоне 70-80 т/га орга­нических удобрений) -120 кг/га действующего вещества.

Из изученных форм азотных удобрений (аммиачная и натриевая селитра, сульфат аммония, мочевина, КАС) несколько большей эффективностью отличалась лишь натриевая селитра (прибавка урожая корнеплодов в среднем за три года составила 6%), что обусловлено, видимо, не только наличием в ней азота в нитратной форме, но и действием натрия (Н. Е. Власенко, 1968). Другие же формы азотных удобрений по агрономической эффективности оказались равнозначными, но рентабельность применения аммиачной селитры была наименьшей. В наших опытах на дерново-подзолистой супесчаной почве, подстилаемой песком, сульфат аммония с защитным покрытием (60, 90, 120 и 150 кг/га действующего вещества под предпосевную обработку почвы) по эффективности не уступал аммиачной селитре. На фоне 60 т/га навоза оптимальная доза азота обоих форм удобрений - 90 кг/га действующего вещества (табл. 5.33.).

В 1997-1999 гг. на окультуренной дерново-подзолистой супесчаной почве (рН КСL - 6,3, Р205 - 280-300, К2О - 300- 360 мг/кг) Опытной научной станции по сахарной свекле (Н. Н. Врублевская) проведено испытание азотных удобрений: КАС, аммиачная селитра, мочевина, сульфат аммония, которые вносили под предпосевную обработку почвы. По продуктивности КАС был на уровне аммиачной селитры, сульфата аммония и мочевины. В сухой год проявилось преимущество КАС в сравнении с мочевиной. При практически равном урожае затраты на внесение КАС составили 7,6, а аммиачной селитры - 18,2 долл. США (табл. 5.34.).

В последующие годы в полевых опытах на станции изучена эффективность сроков и способов внесения КАС, сульфата аммония и мочевины (Н. Н. Врублевская, В. П. Курганский, 2006) - табл. 5.35. и 5.36.

О равнозначности по действию на продуктивность сахарной свеклы форм азотных удобрений свидетельствуют и опыты, проведенные в 2000-2001 гг. на дерново-подзолистой легкосуглинистой почве Институтом почвоведения и агрохимии НАН Беларуси (экспериментальная база «Курасовщина» Минского района). Исследовались формы азотных удобрений: аммиачная селитра, КАС, сульфат аммония стандартный и медленнодействующий, мочевина стандартная и медленнодействующая, в дозе N120 на фоне 60 т/га навоза и Р60К120. Гибрид Кристалл (табл. 5.37.). Содержание сахара в корнеплодах составило от 18,1 до 18,6%.

Особо следует подчеркнуть преимущества все более широко применяемого жидкого азотного удобрения КАС – смесь растворов карбамида и аммиачной селитры (28-32% азота):

- не содержит свободного аммиака - потери азота исключены;

- имеет высокую степень усвоения растениями при основном внесении и в подкормку;

- при внесении штанговыми опрыскивателями достигается более точная дозировка и высокая степень равномерности распределения по площади (коэффициент неравномерности не более 5%);

- на его основе можно приготовить комплексные удобрения, а также баковые смеси для внесения микроэлементов и химических средств защиты растений;

- реализуется по более низкой стоимости (в 2 раза ниже стоимости аммиачной селитры), чем другие виды азотных удобрений.

Наряду с азотом формирование урожая и качества сахарной свеклы зависит и от наличия в почве фосфора и калия в доступных растениям формах.

Фосфор входит в состав нуклеиновых кислот, фосфотидов, коллоидов плазмы, ферментов, витаминов и участвует в важнейших процессах жизнедеятельности живой клетки (углеводный и энергетический обмен, дыхание и др.). Под влиянием фосфатов в растениях усиливаются процессы образования моно - и дисахаров, а также передвижение углеводов по тканям и органам растений. Фосфор активизирует деятельность инвертазы, с чем связано образование Сахаров. Сахарная свекла весьма отзывчива на недостаток фосфора в почве: при его дефиците в начальный период вегетации у молодых растений уменьшается образование аминокислот, нуклепротеидов, замедляется поглощение нитратного азота, а также синтез углеводов, что ведет к необратимым процессам и снижению урожая (JI. C. Любарская, 1950; А. В. Соколов, I960; А. Демолон, 1961, 1968; А. А. Курсанов, 1962).

В среднем количество фосфора, необходимое для получения максимального урожая сахарной свеклы в большинстве стран составляет 50-100 кг/га Р205, и только на почвах, крайне плохо обеспеченных фосфором, требуется вносить больше. Во многих странах, где выращивают сахарную свеклу, она дает лишь небольшие прибавки урожая при внесении фосфорных удобрений. Это происходит потому, что регулярное внесение фосфорных удобрений увеличило почвенные запасы доступного фосфора до такой степени, что они теперь почти достаточны для получения максимальных урожаев без ежегодного внесения новых количеств фосфорных удобрений. В последующие годы фосфорные удобрения понадобится вносить лишь периодически для поддержания удовлетворительного содержания доступного фосфора в почве (А. П. Дрейкотт, 1977).

Недостаток фосфорных удобрений в Беларуси вынуждает свеклосеющие хозяйства применять пониженные дозы их, часто не обеспечивающие потребность растений в этом элементе питания и не позволяющие довести содержание подвижных фосфатов в почве до оптимального уровня.

Велико физиологическое значение для сахарной свеклы и калия, который принимает участие в окислительно-восстановительных процессах, в образовании и передвижении углеводов, влияет на белковый обмен, обеспечивает нормальное протекание фотосинтеза, усиливает устойчивость растений к стрессу из-за низких и повышенных температур и влажности почвы. Роль калия важна в метаболических процессах, передвижении продуктов фотосинтеза. В клетках, благодаря положительному влиянию калия на поглощение воды, поддерживается состояние тургора. Сахарая свекла с ее глубоко проникающей в почву корневой системой и высокой потребностью в калии отличается большой способностью усваивать этот элемент из почвы (Д. А. Сабинин, 1950; В. Ф. Турчин, 1960; А. С. Оканенко, 1968; А. В. Петербургский, Кузнецов, 1974).

В мировом потреблении минеральных удобрений первое место занимает КСL. Для сахарной свеклы самыми эффективными являются калийные соли благодаря наличию в них NaCL, который также необходим для ее питания. Ряд исследователей отмечают наилучшее соотношение между азотом и калием в удобрениях для получения максимального урожая корнеплодов высокого качества, равное 1:3, что позволяет снизить содержание глютамина (основного компонента «вредного» азота в соке сахарной свеклы) при излишнем азотном питании растений (А. П. Дрейкотт, 1977).

Почвы легкого гранулометрического состава, не имеющие больших запасов «природного» калия и обладающие меньшей удерживающей способностью, наилучшим образом оплачивают калийные удобрения и нуждаются в наибольших количествах их (В. Прокошев и др., 1991). В Беларуси нередко отмечается и высокое содержание К20 в почве, особенно в Солигорском районе (до 500 мг/кг и более), избыток которого может угнетать растения в начале вегетации.

Наиболее эффективное использование фосфорных и калийных удобрений под сахарную свеклу в Беларуси достигается только при дифференцированном их внесении с учетом планируемого урожая и уровня почвенного плодородия. Дозы фосфора и калия определяются в соответствии с рекомендациями Института почвоведения и агрохимии НАН Беларуси (табл. 5.38.).

По информации Института сахарной свеклы (Гёттинген), в Германии в основном минеральном удобрении доза фосфора на 85% посевов находится в интервале 0-100 кг/га и калия (на 39% площади) - 101-200 кг/га (Р. Меркес, 2000). Вместе с тем Д. Шпаар (2004), отмечая, что сахарная свекла хорошо реагирует на фосфорные удобрения, рекомендует вносить под нее более высокие дозы даже там, где содержание фосфора в почве велико и удобрение им проводится в рамках севооборота.

Фосфорные и калийные удобрения, используемые в основном в республике: простые - суперфосфат двойной гранулированный и хлористый калий, комплексные - аммофос, аммофосфат и ЖКУ. Вносят их осенью, под вспашку (предпочтительнее для фосфорных удобрений, так как фосфор практически неподвижен) или культивацию; поскольку сахарная свекла помимо калия нуждается и в натрии, желательно под эту культуру вносить калийные соли. Ранее проведенные опыты на Ганусовской опытно-селекционной станции по сахарной свекле (Н. П. Вострухин) показали, что солигорский сильвинит в дозе К45-60 по действию на урожай корнеплодов и сбор сахара приближался к К90 в хлористом калии. Аналогичные результаты получены на Брестской и Могилевской областных сельскохозяйственных станциях (А. А. Володось и др.).

Исследованиями В. А. Третьяка (почва дерново-подзолистая, среднеоподзоленная, развивающаяся на легком пылевато-песчанистом суглинке, подстилаемом с глубины 0,5-0,6 м песком, содержание Р205 и К20 160 и 120 мг/кг) установлено, что при дозе N180P135K225 на фоне 40 т/га торфяного навоза внесение Р135 K225 под вспашку, а азотных - под культивацию, перенесение половины или трети фосфорных и калийных удобрений под культивацию, выделение части их в рядки (N10P10K10) и в одну-две подкормки (по N30P40K20) на величину урожая корнеплодов и сбора сахара оказалось равноценным. Следовательно, дробление дозы минеральных удобрений нецелесообразно (Н. П. Вострухин, В. А. Третьяк, 1981).

При обследовании и оценке состояния посевов сахарной свеклы в республике отмечались случаи четкого проявления симптомов кальциевой недостаточности (так называемые «ожоги верхушек листьев»). Это наблюдалось нами даже в СПК «Агрокомбинат "Снов"» и подтверждено при агрохимическом исследовании почвы свекловичных полей (после уборки предшественника - озимых зерновых), проведенном Службой почвенного плодородия Германии. По данным анализа почвы, обеспеченность кальцием здесь низкая - 70-160 мг вместо оптимальных 300-400 мг/кг (по методике EUF - методом BGD), и немецкими специалистами рекомендовалось внесение 2300- 2800 кг/га д. в. СаО. А. П. Дрейкотт (1977) указывает, что недостаток кальция обычно не бывает обусловлен абсолютной нехваткой кальция в почве, а вызван неуравновешенным обеспечением питательными веществами (избыток таких ионов, как магний и натрий, ограничивает поглощение кальция).

Потребность растений в подвижном кальции может быть устранена (ослаблена) в случае внесения дефеката, в котором содержание углекислого кальция достигает 75% (Слуцкий СРК) или фосфогипса - кальциевого и серосодержащего удобрения (В. А. Третьяк, В. П. Курганский, Е. Н. Скребец и др., 2003).

Длительное применение доломитовой муки в качестве известкового материала привело к насыщенности почв республики обменным магнием (средневзвешенное содержание на пашне в 1980 г.-93, в 1998 г.-188 мг/кг). Учитывая тот факт, что известкование почв республики производится на 90% доломитовой мукой, содержание обменного магния будет неуклонно расти, а соотношение Ca/Mg в почвах может достигнуть критической отметки, при которой наблюдается депрессия урожая, на таких полях необходимо использовать мелиоранты с низким содержанием магния (В. В. Барашенко, Ю. Н. Бирюк, Л. B. Очковская, 2001; В. В. Барашенко, Ю. В. Путятин, 2001).

Еще в трудах Д. Н. Прянишникова («Агрохимия») указывается на то, что наряду с азотом, фосфорам и калием одним из основных макроэлементов, потребляемых в большом количестве растениями, является сера.

Преобладающие в республике легкие почвы часто бедны серой, внесение которой не только пополняет (оптимизирует) запасы этого важного питательного элемента в почве, но и улучшает использование растениями азотных и калийных удобрений. В опытах, проведенных на дерново-подзолистых почвах Гродненской области (Щучинский район) подтверждена высокая отзывчивость сахарной свеклы на внесение серосодержащих удобрений (элементарная сера и гипс) при известковании кислых почв (3.М. Шугля, 1967, 1969; В. Г. Челомбитько и И. И. Шашко, 1971). На Опытной научной станции по сахарной свекле (В. П. Курганский, Е. Н. Скребец и др., 2003) на дерново-подзолистой легкосуглинистой почве, развивающейся на связном пылеватом суглинке, подстилаемом с глубины 0,4-0,9 м моренным суглинком (содержание серы в 0-20 см слое составляло 8-9 и в 20-40 см - 6-7 мг/кг) изучались серосодержащие удобрения в виде сульфата аммония, сульфата калия, фосфогипса и простого аммонизированного гранулированного суперфосфата, из которых максимальную прибавку урожая дали простой аммонизированный суперфосфат и фосфогипс (табл. 5.39.).

 

Кто на сайте

Сейчас 15 гостей онлайн