Формирование технологических качеств корнеплодов сахарной свеклы в условиях Среднего Предуралья тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 06.01.01, кандидат наук Исламгулов, Дамир Рафаэлович
Исламгулов, Дамир Рафаэлович
кандидат наук
2018
- Специальность ВАК РФ06.01.01
- Количество страниц 529
Оглавление диссертации кандидат наук Исламгулов, Дамир Рафаэлович
ВВЕДЕНИЕ..............................................................................................................6
ГЛАВА 1 ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ КАЧЕСТВА КОРНЕПЛОДОВ САХАРНОЙ СВЕКЛЫ И ОСНОВНЫЕ ФАКТОРЫ ИХ ФОРМИРОВАНИЯ (ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ)......................................................................................15
1.1 Состояние производства сахарной свеклы и технологические качества
корнеплодов....................................................................................................................15
1.1.1 Состояние производства сахарной свеклы в мире, Российской Федерации и Республике Башкортостан......................................................15
1.1.2 Технологические качества корнеплодов сахарной свеклы и их зависимость от химического состава............................................................22
1.1.3 Основные показатели и методы оценки технологических качеств корнеплодов.....................................................................................................29
1.2 Генотип, урожайность и технологические качества корнеплодов сахарной
свеклы...............................................................................................................................42
1.2.1 Сортовые ресурсы сахарной свеклы и технологические качества
корнеплодов.....................................................................................................42
1.3 Технологические приемы возделывания сахарной свеклы и повышение урожайности и качества корнеплодов.......................................................................58
1.3.1 Технологические качества корнеплодов при внесении различной дозы азотного удобрения................................................................................58
1.3.2 Влияние густоты насаждения растений на технологические качества корнеплодов.....................................................................................77
1.3.3 Продуктивность и технологические качества корнеплодов при
разных сроках уборки.....................................................................................93
ГЛАВА 2 ОБЪЕКТ, МЕТОДИКА И УСЛОВИЯ ПРОВЕДЕНИЯ
ИССЛЕДОВАНИЙ..............................................................................................107
2.1 Объект и методика исследований......................................................................107
2.1.1 Объект исследований.............................................................................107
2.1.2 Место проведения полевых опытов.....................................................110
2.1.3 Методика проведения полевых опытов...............................................111
2.1.4 Методика полевых наблюдений...........................................................115
2.1.5 Методика лабораторных анализов.......................................................116
2.1.6 Методика расчета показателей технологических качеств.................121
2.1.7 Оценка экономической эффективности возделывания сахарной свеклы.............................................................................................................122
2.2 Условия проведения полевых опытов...............................................................126
2.2.1 Почвенно-климатические условия пунктов проведения полевых опытов............................................................................................................126
2.2.2 Агрометеорологические условия в годы проведения исследований 131
ГЛАВА 3 СОРТОВЫЕ ОСОБЕННОСТИ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ КАЧЕСТВА КОРНЕПЛОДОВ САХАРНОЙ СВЕКЛЫ.................................139
3.1 Накопление надземной массы растений...........................................................139
3.2 Накопление массы корнеплодов........................................................................142
3.3 Накопление сахара в корнеплодах.....................................................................145
3.4 Урожайность корнеплодов..................................................................................149
3.5 Сахаристость корнеплодов гибридов................................................................155
3.6 Содержание калия в корнеплодах в период уборки.......................................162
3.7 Содержание натрия в корнеплодах в период уборки.....................................168
3.8 Содержание альфа-аминоазота в корнеплодах в период уборки................176
3.9 Стандартные потери сахара при образовании мелассы................................183
3.10 Содержание очищенного сахара в корнеплодах гибридов.........................189
3.11 Валовый сбор сахара...........................................................................................195
3.12 Валовый сбор очищенного сахара...................................................................201
3.13 Влияние сортовых особенностей гибридов сахарной свеклы на показатели
продуктивности и технологических качеств корнеплодов.................................208
ГЛАВА 4 ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ КАЧЕСТВА КОРНЕПЛОДОВ САХАРНОЙ СВЕКЛЫ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ДОЗЫ АЗОТНОГО УДОБРЕНИЯ.......................................................................................................210
4.1 Накопление надземной массы растений...........................................................210
4.2 Накопление массы корнеплодов........................................................................214
4.3 Накопление сахара в корнеплодах.....................................................................217
4.4 Урожайность корнеплодов..................................................................................221
4.5 Сахаристость корнеплодов..................................................................................225
4.6 Содержание калия в корнеплодах в период уборки.......................................230
4.7 Содержание натрия в корнеплодах в период уборки.....................................234
4.8 Содержание альфа-аминоазота в корнеплодах в период уборки................237
4.9 Стандартные потери сахара в мелассе..............................................................241
4.10 Содержание очищенного сахара в корнеплодах...........................................245
4.11 Валовый сбор сахара...........................................................................................249
4.12 Валовый сбор очищенного сахара...................................................................253
4.13 Влияние дозы азотного удобрения на показатели продуктивности и
технологических качеств корнеплодов сахарной свеклы...................................258
ГЛАВА 5 ГУСТОТА НАСАЖДЕНИЯ РАСТЕНИЙ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ КАЧЕСТВА КОРНЕПЛОДОВ САХАРНОЙ СВЕКЛЫ.................................261
5.1 Накопление надземной массы растений...........................................................261
5.2 Накопление массы корнеплодов........................................................................264
5.3 Накопление сахара в корнеплодах.....................................................................267
5.4 Урожайность корнеплодов..................................................................................270
5.5 Сахаристость корнеплодов..................................................................................274
5.6 Содержание калия в корнеплодах......................................................................278
5.7 Содержание натрия в корнеплодах....................................................................282
5.8 Содержание альфа-аминоазота в корнеплодах в период уборки................286
5.9 Стандартные потери сахара при образовании мелассы................................290
5.10 Содержание очищенного сахара в корнеплодах...........................................294
5.11 Валовый сбор сахара...........................................................................................298
5.12 Валовый сбор очищенного сахара...................................................................301
5.13 Влияние густоты насаждения растений на показатели продуктивности и
технологических качеств корнеплодов сахарной свеклы...................................305
ГЛАВА 6 ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ КАЧЕСТВА КОРНЕПЛОДОВ
САХАРНОЙ СВЕКЛЫ ПРИ РАЗНЫХ СРОКАХ УБОРКИ..........................310
6.1 Динамика накопления надземной массы растений........................................310
6.2 Динамика накопления массы корнеплодов......................................................311
6.3 Урожайность корнеплодов..................................................................................313
6.4 Сахаристость корнеплодов..................................................................................315
6.5 Содержание калия в корнеплодах......................................................................318
6.6 Содержание натрия в корнеплодах....................................................................320
6.7 Содержание альфа-аминоазота в корнеплодах...............................................322
6.8 Стандартные потери сахара при образовании мелассы................................324
6.8 Стандартные потери сахара при образовании мелассы................................326
6.10 Валовый сбор сахара...........................................................................................328
6.11 Валовый сбор очищенного сахара...................................................................330
6.12 Влияние срока уборки на загрязненность и подмороженность корнеплодов сахарной свеклы..................................................................................332
6.13 Зависимость показателей продуктивности и технологических качеств корнеплодов сахарной свеклы от срока уборки....................................................344
7.1 Оценка экономической эффективности возделывания гибридов сахарной свеклы.............................................................................................................................346
7.2 Оценка экономической эффективности применения азотных удобрений 350
7.3 Оценка экономической эффективности разной густоты насаждения растений.........................................................................................................................354
7.4 Оценка экономической эффективности разных сроков уборки корнеплодов
сахарной свеклы...........................................................................................................358
ЗАКЛЮЧЕНИЕ...................................................................................................365
ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ................................................................371
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК...............................................................371
ПРИЛОЖЕНИЯ...................................................................................................430
Рекомендованный список диссертаций по специальности «Общее земледелие», 06.01.01 шифр ВАК
Продуктивность и технологические качества корнеплодов сахарной свеклы при разных сроках уборки в условиях южной лесостепи Республики Башкортостан2018 год, кандидат наук Бакирова, Айгуль Ураловна
Продуктивность и технологические качества корнеплодов сахарной свеклы при внесении различной дозы азотного удобрения в условиях южной лесостепи Республики Башкортостан2013 год, кандидат наук Бикметов, Ильфат Рафикович
Влияние почвенно-климатических условий на продуктивность и технологические качества корнеплодов сахарной свеклы2023 год, кандидат наук Камиланов Артур Анатольевич
Технологические качества гибридов сахарной свеклы в условиях южной лесостепи Республики Башкортостан2011 год, кандидат сельскохозяйственных наук Алимгафаров, Раиль Рафикович
Продуктивность и технологические качества корнеплодов сахарной свеклы при разных сроках посева в условиях Южной лесостепи Республики Башкортостан2021 год, кандидат наук Еникиев Рафик Искандарович
Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Формирование технологических качеств корнеплодов сахарной свеклы в условиях Среднего Предуралья»
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность исследований. Доктриной продовольственной безопасности Российской Федерации удельный вес сахара, производимого из отечественного сырья, определено 80 процентов. Сахарная свекла единственный источник сырья для промышленного производства сахара в Российской Федерации. Республика Башкортостан является самым крупным регионом Среднего Предуралья по возделыванию сахарной свеклы. Посевные площади ее составляют долее 50 тыс. га и республика по данному показателю занимает 9-е место в рейтинге регионов.
Важным резервом дальнейшего повышения эффективности возделывания сахарной свеклы и удовлетворения потребности в сахаре за счет собственного производства является использование высокопродуктивных гибридов и повышение технологических качеств корнеплодов сахарной свеклы. Особенности формирования урожая и приемы повышения сахаристости, как одного из основных технологических показателей качества корнеплодов сахарной свеклы, изучены детально отечественными (Зубенко В.Ф., 1989 ; Чернявская Л.И., 1991 ; Горбунов Н.Н., Малыгин Е.В., 1993 ; Гаджиев А.Ю., 1993 ; Хелемский М.З., 1995 ; Вострухина Н.П., 1999 ; Ионицой Ю.С., 2006) и зарубежными (Burba M., 1984 ; Bürcky K., 1991 ; Glattkowski H., 1993 ; Märländer B., 1994 ; Hoffmann C., 2002) учеными. Показано, что, наряду с сортом, основными элементами технологии возделывания сахарной свеклы, влияющими на урожайность и содержание сахара в корнеплодах относятся применение азотных удобрений, густота насаждения растений и срок уборки корнеплодов.
Из макроэлементов азот оказывает наибольшее влияние на урожайность и качество корнеплодов сахарной свеклы. Недостаточное азотное питание в начале вегетации снижает урожайность корнеплодов, но применение азотных удобрений в больших дозах стимулирует ростовые процессы и приводит к снижению сахаристости и ухудшению чистоты сока (Дрейкотт А.П., 1977 ;
Хабиров И.К., 1992 ; Юнусов Р.А., 2002 ; Костин В.И., 2005, 2006 ; Хазиев Ф.Х., 2011; Беседин Н.В., 2016).
Исследованиями ряда авторов (Зубенко В.Ф.,1979 ; Приходько П.М., 1996; Петров В.А., 1991; Нанаенко А.К., 2006 ; Юхина И. П., 2014 ; Сапронова Н. М., 2015) показано, что одним из важнейших факторов, обусловливающим получение высокого урожая сахарной свеклы с высокими технологическими качествами, является создание оптимальной густоты насаждения с равномерным размещением растений в рядках.
Одним из путей увеличения объема производства сахара является сокращение потерь свекломассы и сахара за счет проведения уборки в оптимальные сроки. Ранняя уборка невызревшей свеклы является одной из причин низкой сахаристости и снижения лежкости корнеплодов (Шаповал Н. П., 1976 ; Никитин А. Ф., 1993 ; Корниенко А. В., 1999 ; Нанаенко А. К., 2000 ; Бикметов И. Р., 2013 ; Костин В. И., 2016 ; Морозов А.Н., 2017 ; Юнусов Р. А., 2018). Сахарная свекла, убранная в сравнительно поздние сроки имеет более высокую урожайность и технологические качества, но высокую загрязненность (Тонкаль Е. А., 1983 ; Ковальчук В. П., 1988 ; Петрова В. А., 1994 ; Повалюхин М. И., 2002 ; Гуреев И. И., 2011), при запаздывании с уборкой увеличивается количество подмороженных корнеплодов, снижается технологические качества и увеличивается потери массы кондиционных корнеплодов (Минакова Н. А., 1987 ; Фоменко А. А., 1990).
В селекции сахарной свеклы произошел существенный прогресс, в настоящее время созданы гибриды с более совершенным технологичным генотипом. Наряду с сахаристостью, показателем технологических качеств корнеплодов, определяющим выход сахара с единицы площади посева является содержание в корнеплодах мелассобразующих веществ. Содержание мелассобразующих веществ (калий, натрий и альфа-аминоазот) снижает выход сахара из корнеплодов (Marlander В., 1994 ; Hoffmann C., 2002). В то же время практически отсутствует научная информация о закономерностях формирования продуктивности и технологических качеств
корнеплодов сахарной свеклы новых гибридов в зависимости от дозы азотного удобрения, густоты насаждения растений и срока уборки в природных условиях Среднего Предуралья.
В этой связи исследования, направленные на увеличения производства сахара, на основе повышения урожайности и технологических качеств и, в том числе, снижения содержания мелассобразующих веществ в корнеплодах путем подбора высокопродуктивных гибридов и оптимизации параметров технологических приемов возделывания сахарной свеклы решают актуальную проблему экономики страны.
Цель исследований состояла в выявлении закономерностей формирования продуктивности и технологических качеств новых гибридов сахарной свеклы, степени влияния сортовых особенностей на содержание мелассооб-разующих веществ, установлении дозы азотного удобрения, густоты насаждения растений и срока уборки для получения наибольшей урожайности корнеплодов с высокими технологическими качествами и высокой рентабельностью в условиях Среднего Предуралья.
Для достижения цели были поставлены следующие задачи:
- установить в период вегетации растений закономерности динамики массы ботвы, массы корнеплода и сахаристости новых гибридов сахарной свеклы при разных дозах азотного удобрения, густоте насаждения растений и сроках уборки;
- определить урожайность корнеплодов новых гибридов сахарной свеклы при разных дозах азотного удобрения, густоте насаждения растений и сроках уборки;
- определить технологические качества корнеплодов (содержание калия, натрия, альфа-аминоазота, сахара, очищенного сахара) новых гибридов сахарной свеклы при разных дозах азотного удобрения, густоте насаждения растений и сроках уборки;
- определить стандартные потери сахара в мелассе, валовый сбор сахара, валовый сбор очищенного сахара в корнеплодах новых гибридов сахар-
ной свеклы при разных дозах азотного удобрения, густоте насаждения растений и сроках уборки;
- выявить степень влияния сортовых особенностей, дозы азотного удобрения, густоты насаждения растений и срока уборки на содержание ме-лассообразующих веществ в корнеплодах сахарной свеклы;
- провести оценку экономической эффективности возделывания новых гибридов и приемов технологии возделывания сахарной свеклы с учетом валового сбора очищенного сахара.
Научная новизна работы состоит в том, что впервые в природных условиях Среднего Предуралья:
- выявлены в период вегетации растений закономерности динамики массы ботвы, массы корнеплода и сахаристости новых гибридов сахарной свеклы при разных дозах азотного удобрения, густоте насаждения растений и сроках уборки;
- установлена зависимость урожайности новых гибридов от сортовых особенностей, дозы азотного удобрения, густоты насаждения растений и срока уборки сахарной свеклы;
- выявлены характер и степень зависимости технологических качеств корнеплодов (содержание калия, натрия, альфа-аминоазота, сахара, очищенного сахара) от сортовых особенностей, дозы азотного удобрения, густоты насаждения растений и срока уборки сахарной свеклы;
- установлена зависимость стандартных потерь сахара в мелассе, валового сбора сахара, валового сбора очищенного сахара корнеплодов от сортовых особенностей, дозы азотного удобрения, густоты насаждения растений и срока уборки сахарной свеклы;
- выявлена степень влияния сортовых особенностей, дозы азотного удобрения, густоты насаждения растений и срока уборки на содержание ме-лассообразующих веществ в корнеплодах сахарной свеклы;
- установлена высокая экономическая эффективность возделывания сахарной свеклы по валовому сбору очищенного сахара гибридов Кристелла и
ХМ-1820 при внесении азотного удобрения в дозе 160 кг д.в./га, густоте посева 95 000 растений/га и уборке в срок с 10 по 25 октября.
Теоретическая и практическая значимость. Теоретическая значимость результатов исследований заключается в том, что выявлены высокопродуктивные гибриды сахарной свеклы с низким содержанием мелассооб-разующих веществ. Сформированы принципы и определены оптимальные параметры применения азотного удобрения, густоты насаждения растений и срока уборки сахарной свеклы в технологии возделывания сахарной свеклы в условиях Среднего Предуралья. Обоснована целесообразность определения содержания мелассообразующих веществ при приемке корнеплодов сахарной свеклы на сахарном заводе.
Рекомендованы свеклосеющим хозяйствам Среднего Предуралья высокопродуктивные гибриды с высокими технологическими качествами; оптимальную дозу азотного удобрения, густоту насаждения растений и срок уборки, обеспечивающие получение урожайности 35-45 т/га с высокими технологическими качествами корнеплодов при их низкой себестоимости. Предложено свеклосеющим хозяйствам проводить оценку эффективности возделывания сахарной свеклы по выходу очищенного сахара с единицы площади посева. Рекомендовано сахарным заводам определять при приемке корнеплодов на переработку содержание мелассообразующих веществ в корнеплодах (калия, натрия и альфа-аминоазота).
Практические рекомендации внедрены в хозяйствах Республики Башкортостан на площади 14700 га, и в том числе, в ОАО «Надежда» Кармаска-линского района (600 га), ООО «Ирек» Кармаскалинского района (100 га), ООО «КФХ «Орлык» (50 га). Экономический эффект в расчете на 1 гектар составил в среднем 9850 рублей. Практические разработки вошли в «Рекомендации по возделыванию сахарной свеклы в Республике Башкортостан» и «Система ведения агропромышленного производства в Республике Башкортостан» (2012 г.). Результаты исследований демонстрировались на научно-производственных конференциях в Альшеевском, Буздякском и Кармаска-
линском районах.
Результаты исследования используются в учебном процессе в ФГБОУ ВО Башкирский ГАУ при освоении дисциплин «Растениеводство» и «Свекловодство» по направлению подготовки 4.35.03.04 - Агрономия.
Методология и методы исследования. Методология исследований основывалась на проведении анализа и обобщения, имеющейся научной информации в открытой печати и электронных ресурсах, формулировке цели, задач и разработке рабочей программы исследования. Для реализации цели исследования применялись общепринятые в агрономии методы исследования: полевой опыт, полевое наблюдение, лабораторный анализ, математико -статистический анализ экспериментальных данных.
Основные положения, выносимые на защиту:
- закономерности динамики массы ботвы, массы корнеплода и сахаристости новых гибридов сахарной свеклы при разных дозах азотного удобрения, густоте насаждения растений и сроках уборки;
- зависимость урожайности корнеплодов от сортовых особенностей, дозы азотного удобрения, густоты насаждения растений и срока уборки сахарной свеклы;
- зависимость технологических качеств корнеплодов (содержание калия, натрия, альфа-аминоазота, сахара, очищенного сахара) от сортовых особенностей, дозы азотного удобрения, густоты насаждения растений и срока уборки сахарной свеклы;
- зависимость стандартных потерь сахара в мелассе, валового сбора сахара, валового сбора очищенного сахара корнеплодов от сортовых особенностей, дозы азотного удобрения, густоты насаждения растений и срока уборки сахарной свеклы;
- степень влияния сортовых особенностей, дозы азотного удобрения, густоты насаждения растений и срока уборки на содержание мелассообразу-ющих веществ в корнеплодах сахарной свеклы;
- высокопродуктивные гибриды сахарной свеклы с низким содержанием мелассообразующих веществ;
- оптимальные параметры приемов технологии возделывания сахарной свеклы (доза азотного удобрения, густота насаждения растений, срок уборки) для получения корнеплодов с максимальной продуктивностью и высокими технологическими качествами при высокой рентабельности ее возделывания.
Степень достоверности и апробация работы. Достоверность результатов исследований подтверждается многолетними экспериментальными данными, полевыми наблюдениями и лабораторными анализами, результатами статистической оценки существенности разниц между экспериментальными данными, степени и формы взаимосвязи признаков, экономической оценкой практических разработок.
Результаты исследований докладывались на: Всероссийской научно-практической конференции в рамках XV международной специализированной выставки «АгроКомплекс-2005»: «Повышение эффективности и устойчивости развития агропромышленного комплекса», (Уфа, 2005); Международной научно-практической конференции: «Инновации молодых ученых -развитию АПК России», (Уфа, 2006); Всероссийской научно-практической конференции в рамках XVII Международной специализированной выставки «АгроКомплекс-2007»: «Проблемы и перспективы развития инновационной деятельности в агропромышленном производстве», (Уфа, 2007); Всероссийской научно-практической конференции: «Высшему агрономическому образованию в Удмуртской Республике - 55 лет» (Ижевск, 2009); Всероссийской научно-практической конференции с международным участием в рамках XIX Международной специализированной выставки «АгроКомплекс-2009»: «Научное обеспечение устойчивого функционирования и развития АПК», (Уфа, 2009); Международной научно-практической конференции: «Состояние, проблемы и перспективы развития АПК», (Уфа, 2009); XXIX Международной научно-практической конференции и II этап Чемпионата по научной
аналитике биологических, ветеринарных и сельскохозяйственных наук, наук о Земле: «Global problems of the state, reproduction and use of natural resources of the planet earth / modern problems of humanity in the context of social relations and international politics development», (London, 2012); Второй Международной научной конференции ученых России и Германии в рамках Федеральной целевой программы: «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России», (Уфа, 2012); LXVIII Международной научно-практической конференции «Issues of conservation and reproduction of the consumed biological resources; medical and pharmacological resources and a healthy life-style as means of the quality and length of human life increasing», (London, 2013); Всероссийской научно-практической конференции: «Энергосберегающие технологии производства продукции растениеводства», (Уфа, 2013); IX Mezinarodni vedecko-prakticka konference: «Vedecky prumysl evropskeho kontinentu», (Praha, 2013); X international scientific and practical conference: «Conduct of modern science», (Sheffield, 2014); Всероссийской научно-практической конференции «Земельная реформа и эффективность использования земли в аграрной сфере экономики», (Уфа, 2014); Международной научно-практической конференции, посвященной 85-летию Башкирского государственного аграрного университета «Аграрная наука в инновационном развитии АПК (в рамках XXV Международной специализированной выставки «Агрокомплекс-2015») (Уфа, 2015); Международной научно-практической конференции «Аграрная наука в инновационном развитии АПК» (в рамках XXVI Международной специализированной выставки «Агрокомплекс-2016»), (Уфа, 2016); Международной конференции «Современное состояние, традиции и инновационные технологии в развитии АПК» (в рамках XXVIII Международной специализированной выставки Агрокомплекс-2018), (Уфа, 2018).
Рекомендации по оптимизации приемов технологии возделывания сахарной свеклы апробированы в хозяйствах Кармаскалинского района Республики Башкортостан и демонстрировались на Российских агропромыш-
ленных выставках «Золотая осень» (г. Москва, 2009 и 2010 гг.) и Международных агропромышленных выставках «Агрокомплекс» (г. Уфа, 2014 г.), где были удостоены дипломов и медалей.
Публикации. Основные положения диссертационной работы опубликованы в 6 монографиях и 89 статьях, в том числе 1 - в рецензируемых журналах, включенных в Web of Science, 21 - в рецензируемых журналах, включенных в перечень изданий ВАК.
Личный вклад автора. Автор лично проводил разработку рабочей программы исследований, полевые опыты, полевые наблюдения, лабораторные анализы, статистическую обработку экспериментальных данных, оформление диссертационной работы и апробацию практических разработок.
Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, 7 глав, выводов, предложения производству, библиографического списка включающий 585 источников, в том числе 169 - зарубежных авторов и 5 интернет источников. Диссертационная работа изложена на 522 страницах, которая включает 242 рисунка, 76 таблиц, 106 приложений.
Автор выражает благодарность научному консультанту, доктору сельскохозяйственных наук, профессору, член-корреспонденту Академии наук Республики Башкортостан, заслуженному работнику высшей школы Российской Федерации Р.Р. Исмагилову, генеральному директору ОАО «Надежда» Кармаскалинского района А.К. Солосину, директору ООО «Ирек» Исламгу-лову И.Р., директору ООО «КФХ «Орлык» Бикметову Р. А., селекционно-семеноводческой фирме KWS SAAT AG (Германия) в лице регионального представителя по Республике Башкортостан Бандурко А.А., заведующему сырьевой лабораторией свеклоприемного пункта ОАО «Карламанский сахар» Мингалиевой А.М., а также выражает свою признательность всем сотрудникам кафедры растениеводства и земледелия факультета агротехнологий и лесного хозяйства Башкирского ГАУ за оказанную помощь в проведении полевых опытов и лабораторных анализов.
ГЛАВА 1 ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ КАЧЕСТВА КОРНЕПЛОДОВ САХАРНОЙ СВЕКЛЫ И ОСНОВНЫЕ ФАКТОРЫ ИХ ФОРМИРОВАНИЯ (ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ)
1.1 Состояние производства сахарной свеклы и технологические
качества корнеплодов 1.1.1 Состояние производства сахарной свеклы в мире, Российской Федерации и Республике Башкортостан
Сахарная свекла - высокопродуктивное культурное растение, которое дает сырье для промышленного производства сахара и других продуктов. В процессе переработки сахарной свеклы получают, кроме сахара, мелассу и жом. Производство мелассы и жома является также важным экономическим фактором. Меласса является сырьем для производства органических кислот, дрожжей, спирта; жом является ценным кормом (Д. Шпаар и др., 2006).
Мировой объем производства сахарной свёклы в 2011 г.составил 278,1 млн т, в 2012 году - 269,6 млн т, в 2013 году - 246,5 млн т., в 2014 году -266,8 млн т. В 2015-2017 гг. производство сахарной свеклы было на уровне 260.0 млн т. Рекордным по сбору сахарной свёклы оказался 2011 год. Среди мировых лидеров по объему производства сахарной свёклы по данным FAOSTAT на протяжении последних лет являются Китай и Россия, например, в 2013 году производство сахарной свёклы в Китае составляло 103,4 млн т, в России - 39,329. Замыкала тройку ведущих производителей Франция -33,613 млн т. Эти страны увеличили производство сахарной свёклы как за счет увеличения площадей, так и за счет повышения урожайности. В пятерку лидирующих стран так же входили США - 29,767 млн т и Германия - 22,828 млн т. Что касается стран Европейского Союза, то на сегодняшний день свеклосахарным производством занимаются 18 стран ЕС. Основными производителями сахарной свёклы и сахара являются Германия, Франция, Нидерланды, Бельгия, Австрия. Во всех важных свекольных регионах ЕС 2014 год стал рекордным по урожайности сахарной свёклы и выходу сахара.
Российская Федерация - мировой лидер по производству сахарной свёклы. Сахарная свекла является единственным источником получения одного из ценнейших продуктов питания - сахара. По данным Минсельхоза РФ ежегодный валовой сбор (в среднем за последние 5 лет) составляет - 37,6 млн. тонн, что на 28,5% больше чем предыдущий пятилетний период, где средний валовой сбор находился на уровне- 26,9 млн. тонн. 2011 год явился рекордным по сбору сахарной свеклы - 47,6 млн тонн - при посевных площадях 1291,9 тыс. га. За период 2012-2013 гг. посевные площади сократились на 30%. В 2013 году посевные площади сахарной свёклы в России составляли 904,5 тыс. га, что на 20,9% меньше, чем в 2012 году. В 2014 г. посевные площади сахарной свёклы выросли на 1,4% до 918,2 тыс. га. Под урожай 2015 года в российских хозяйствах всех категорий (сельхозорганизации, фермеры, население), по данным Росстата сахарная свёкла посеяна на площади более 1,022 млн. гектаров (+ 103 тыс. гектаров или 11,3%). Наибольшие посевные площади сахарной свёклы занимают Центральный, Приволжский и Южный федеральные округа, где сосредоточено 55%, 21% и 17% посевных площадей соответственно. Среди регионов ежегодным лидером по посевным площадям сахарной свёклы является Краснодарский край. В 2013 году на его долю по расчетам экспертно-аналитического центра агробизнеса приходилось 14,4% всех посевных площадей сахарной свеклы (129,9 тыс. га), в 2014 году -15,8%. Доля Воронежской области, занимающей второе место в общем размере посевных площадей, в 2014 году составила около 10,8%. На третьем месте - Курская область - также 10,8%. Далее следует Липецкая область - 9,5% и Тамбовская область - 8,7%. В рейтинг регионов с наибольшими посевными площадями сахарной свёклы также входят Республика Татарстан, Республика Башкортостан, Пензенская и Орловская области. В 2014 году на эти регионы приходилось 84,1% всех посевных площадей сахарной свеклы. В 2013 году этот показатель составлял 85,5%. Как отмечалось выше, 2011 год явился рекордным по показателям валовых сборов сахарной свёклы - 47,6 млн тонн. В 2012 году по данным МСХ РФ этот показатель понизился до 37,7 млн тонн,
но уже в 2013 году валовой сбор данной культуры увеличился на 1,6 млн тонн (39,3 млн тонн). За период 2014-2015 гг. валовой сбор сахарной свёклы упал на 10,6%. Что касается регионов РФ, то по валовым сборам сахарной свёклы, равно как и по посевным площадям, лидирующие позиции удерживает Краснодарский край. Так, в 2013 году данный показатель составил 6792,8 тыс. тонн или 18,1% от общероссийского производства. Второе место занимала Тамбовская область - 4144,4 тыс. тонн (11,0%). На третьем месте находилась Воронежская область (4053,1 тыс. тонн; 10,8%), на четвертом -Курская область (3613,4 тыс. тонн; 9,6%), на пятом - Липецкая область (3547,8 тыс. тонн; 9,4%). В рейтинг лидирующих регионов по валовому сбору сахарной свёклы в 2013 году также вошли Белгородская область (2796,6 тыс. тонн; 7,4%), Республика Татарстан (2085,1 тыс. тонн; 5,5%), Орловская область (1897,1 тыс. тонн; 5,0%), Республика Башкортостан (1779,8 тыс. тонн; 4,7%) и Пензенская область (1701,7 тыс. тонн; 4,5%). В 2014 году по валовому сбору сахарной свёклы лидирующая позиция принадлежала Центральному федеральному округу с показателем 17301,9 тыс. тонн, на втором месте - Южный ФО (7297,1 тыс. тонн) и третью позицию занимал Приволжский ФО с валовым сбором 5425,6 тыс. тонн. Среди регионов лидировали Краснодарский край (6748,9 тыс. тонн), Воронежская область (3583,7 тыс. тонн) и Курская область (3136,9 тыс. тонн) (http://ikc.belapk.ru/assets/files/issledovaniya/sahar_2015_6.pdf).
Удовлетворение внутреннего спроса на сахар за счет собственного производства является приоритетной задачей свеклосахарной отрасли Российской Федерации, так как во исполнение доктрины продовольственной безопасности удельный вес сахара, производимого из отечественного сырья, должен составлять не менее 80 % (Юнусов Р. А., 2017).
За последние годы достаточно динамично развивалась свеклосахарная отрасль страны. За это время доля свекловичного сахара в общем объеме производства увеличилась почти вдвое, достигнув уровня 65,5 % (Тупикова О.А., 2013).
Свеклосахарное производство является важнейшей составляющей агропромышленного комплекса. Сахарную свеклу выращивают около 5 тысяч сельскохозяйственных товаропроизводителей всех форм собственности в 24 субъектах Российской Федерации. Производство сахара из свеклы в России в течение последних лет имеет тенденцию устойчивого роста и в последние годы достигло 3,2 млн т, что покрывает общую потребность в сахаре на 55 -57%. Вместе с тем, около половины сахара от общего объема производства вырабатывается из импортного тростникового сахара-сырца, в результате чего Россия является одним из крупнейших импортеров сахара, при этом ежегодный объем его импорта составляет свыше 9% стоимости всего импортируемого в страну продовольствия (Юнусов Р. А., 2015).
Основными зонами свеклосеяния и производства сахара являются Центрально-Черноземный и Северо-Кавказский экономический регионы, где сосредоточено почти 70% всех посевных площадей свеклы, и около 80% мощностей по выработке из нее сахара.
За годы реформирования сельскохозяйственного производства практически повсеместно произошло сокращение посевных площадей сахарной свеклы, ухудшилось состояние материально-технической базы свекловодческих хозяйств, резко сократились объемы применения минеральных удобрений и средств химической защиты. Сложившаяся негативная ситуация привела не только к снижению валовых сборов сахарной свеклы, но крайне отрицательно сказалась на техническом состоянии сахарных заводов, износ основных фондов которых составляет около 70%, а на некоторых достигает 90% (Тупикова О.А., 2013; Беседин Н. В. и др., 2016; Гуреев И. И. и др., 2016).
Недостаточный уровень государственной поддержки, низкая конкурентоспособность отечественной продукции на внутреннем рынке вызывают необходимость разработки мер по жесткой сбалансированности между импортом сахара и его производством из отечественного сырья. В последние годы в работе свеклосахарного подкомплекса появились позитивные сдвиги,
в том числе в формировании и эффективности функционирования сырьевых зон в некоторых регионах свеклосеяния, связанных в основном с привлечением частного капитала и оказанием государственной поддержки свеклосеющим хозяйствам, что выразилось в повышении урожайности и сахаристости заготавливаемой сахарной свеклы (Егорова М. И., 2016).
В дореформенный период свекловодство в стране при активной поддержке государства представляло динамично развивающуюся отрасль на основе повышения уровня механизации технологических процессов, расширения посевных площадей под сахарную свеклу, достаточного применения средств химизации и защиты. По размеру посевных площадей под сахарную свеклу Россия занимала первое место в мире, однако по валовому ее сбору уступала некоторым странам (Беляева Л. И. и др., 2016).
Похожие диссертационные работы по специальности «Общее земледелие», 06.01.01 шифр ВАК
Разработка приемов повышения продуктивности и качества сахарной свеклы в условиях центральной лесостепи Украинской ССР1984 год, кандидат сельскохозяйственных наук Дзюменко, Валентин Станиславович
Агротехнические основы получения урожаев сахарной свеклы в условиях восточной части Волго-Вятской зоны2003 год, кандидат сельскохозяйственных наук Ямщиков, Юрий Валерианович
Реализация селекционно-генетического потенциала свеклы в лесостепи Поволжья2001 год, доктор сельскохозяйственных наук Юнусов, Рауф Адгамович
Продуктивность сахарной свеклы в зависимости от густоты стояния при чистых и совместных посевах с кукурузой в условиях орошения предгорной зоны Центрального Таджикистана2000 год, кандидат сельскохозяйственных наук Кодиров, Хукуматулло Ашурович
Продуктивность, качество и сохранность корнеплодов сахарной свеклы в зависимости от пред-предшественников и основного органо-минерального питания2004 год, кандидат сельскохозяйственных наук Горбунов, Николай Николаевич
Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Исламгулов, Дамир Рафаэлович, 2018 год
® 200 -
а я .
Й 150 -м
% 100 -
50 -0 -
10.07. 20.07. 01.08. 10.08. 20.08. 01.09. 10.09. 20.09. 1.10.
Доза азотного удобрения, кг га -♦-N40 (контроль) —■—N80 N120 -•-N160 N240
Рисунок 4.7 Динамика массы корнеплодов сахарной свеклы при внесении азотного удобрения в разных дозах (2010 г.)
До 20 июля масса корнеплодов не превышала 50 граммов, интенсивное увеличение массы корнеплодов наблюдался с начала августа. С начала сентября прирост массы корнеплодов уменьшался. К моменту уборки наибольшую массу имел вариант ^40 (334 г), наименьшую - контрольный вариант N40 (261 г). Варианты N80, N120 и N160 имели сравнительно одинаковую массу корнеплода (288-320 г.)
Рассматривая динамику накопления корнеплодов за три года, необходимо отметить, что интенсивность роста корнеплода сахарной свеклы зависит от периода развития, причем, рост продолжается в течение всей вегетации до самой уборки. До середины июля наблюдается сравнительно медленный прирост. После этого происходит интенсивное накопление массы корнеплода, продолжающееся до первой декады сентября. Снижение темпа
накопления массы корнеплода
(рисунок 4.8).
450 -1 и 400 -
§ 350 -ч
¡2 300 -в
я 250 -
I 200 -
я
Й 150 -м
% 100 -
50 -0 -
10.07. 20.07. 01.08. 10.08. 20.08. 01.09. 10.09. 20.09. 1.10. Доза азотного удобрения, кг га —♦—N40 (контроль) —■—N80 N120 -•-N160 N240
Рисунок 4.8 Динамика массы корнеплодов сахарной свеклы при внесении азотного удобрения в разных дозах (в среднем за 2008-2010 гг.)
Наименьшая масса корнеплода к моменту уборки была в варианте N4^ наибольшая - N240. С повышением дозы азота масса корнеплода также увеличивается. Таким образом, между массой корнеплода и дозой внесения азотного удобрения существует прямая зависимость.
4.3 Накопление сахара в корнеплодах
происходит только в конце вегетации
Изучение динамики содержания сахара в корнеплодах в 2008 году показало, что интенсивное накопление отмечалось со второй декады июля до начала сентября (рисунок 4.9).
18,00 16,00 -
о 14,00 -£ 12'00 -
е ю,оо-а 8,оо -
я
И г. пи -я о, и и
и 4,002,00 -0,00 -
20.07. 01.08. 10.08. 20.08. 01.09. 10.09. 20.09. 1.10.
Доза азотного удобрения, кг га —♦— N40 (контроль) —■—N80 N120 -»-N160 N240
Рисунок 4.9 Динамика сахаристости корнеплодов сахарной свеклы при внесении азотного удобрения в разных дозах (2008 г.)
Наибольшее содержание сахара в начальный период накопления было в контрольном варианте N40 (4,22 %), наименьшее содержание отмечалось в варианте ^40. В остальных вариантах сахаристость варьировала от 3,48 до 4,05%. Накопление сахара продолжалось до уборки. С начала сентября при максимальной дозе азотного удобрения наблюдается минимальное содержание сахара. К моменту уборки наибольшее содержание сахара отмечалось в вариантах N40, N120 и N160 (17,01-17,03%), наименьшее - в вариантах N80 и N240 (16,36%).
В сравнении с предыдущим 2008 годом, в 2009 году накопление сахара в корнеплодах сахарной свеклы происходило более равномерно. В то же время в некоторых вариантах со второй декады августа до начало сентября наблюдался неравномерный прирост (рисунок 4.10).
20.07. 01.08. 10.08. 20.08. 01.09. 10.09. 20.09. 1.10
Доза азотного удобрения, кг га -♦-N40 (контроль) —■—N80 N120 -•-N160 N240
Рисунок 4.10 Динамика сахаристости корнеплодов сахарной свеклы при внесении азотного удобрения в разных дозах (2009 г.)
Со второй декады июля по мере уменьшения дозы азотного удобрения содержание сахара было выше. К началу августа содержание сахара сравнялось по вариантам и варьировало от 4,77 до 5,05 %. В период от первой декады августа до уборки урожая повышенное содержание сахара было в варианте N40, а минимальная - в варианте N^0. К моменту уборки наибольшая сахаристость наблюдалась в варианте N120 (16,61 %), минимальное - в варианте N^0 (15,57 %). В остальных вариантах сахаристость варьировала от 16,19 до 16,57 %.
На динамику сахаристости корнеплодов в 2010 году повлияли агрометеорологические условия - высокие температуры во время вегетации и недостаточное количество осадков. Вследствие этого отмечалось повышенное содержание сахара в корнеплодах (рисунок 4.11).
20,00 -i 18,00 -
■■? 16,00 -©
¿ 14,00 -
н
g 12,00 -| 10,00 -* 8,00 -0 6,00 -4,00 -2,00 -0,00 -
20.07 01.08. 10.08. 20.08. 01.09. 10.09. 20.09. 1.10.
Доза азотного удобрения, кг га —♦—N40 (контроль) —■—N80 N120 -#-N160 N240
Рисунок 4.11 Динамика сахаристости корнеплодов сахарной свеклы при внесении азотного удобрения в разных дозах (2010 г.)
В начальный период сахаронакопления разница по вариантам была до 2 %. При этом высокое содержание имел вариант N40 (4,15%), низкое - вариант N240 (2,29%). Наиболее интенсивное накопление сахара приходится на начало сентября. К моменту уборки сахаристость корнеплодов составила от 16,47% в варианте N240 до 18,86% в варианте N40. С уменьшением дозы азотного удобрения сахаристость увеличивалась.
Изучение динамики сахаристости за три года показало, что накопление его идет постепенно и наиболее интенсивно происходит с начала августа до начала сентября. В засушливые годы сахаристость корнеплодов повышается за счет изменения соотношения «сухое вещество : вода» (рисунок 4.12).
20,( 18,1 о 16,1
л 14,1
о 12,1 Й
в 10,1 о.
й 8,1 О 6,1 4,( 2,( 0,1
20.07. 01.08. 10.08. 20.08. 01.09. 10.09. 20.09. 1.10.
Доза азотного удобрения, кг га -■-N40 (контроль) —±—N80 N120 -#-N160 N240
Рисунок 4.12 Динамика сахаристости корнеплодов сахарной свеклы при внесении азотного удобрения в разных дозах (в среднем за 2008-2010 гг.)
В начале и конце вегетации темпы накопления сахара были сравнительно ниже. Сахаристость корнеплодов к моменту уборки изменялось от 16,20% (К240) до 17,48 % (N40). В отличие от динамики накопления массы ботвы и корнеплода, в динамике сахаристости наблюдается обратная корреляция. Сахаристость снижается с увеличением дозы внесения азота.
4.4 Урожайность корнеплодов
Урожайность корнеплодов является основным из показателей оценки характера и степени влияния того или иного приема сельскохозяйственных культур. Определение урожайности сахарной свеклы необходимо, кроме всего, для расчета валового сбора сахара.
Результаты исследований показали, что прибавка урожайности корнеплодов сахарной свеклы по отношению к контролю, в зависимости от года и варианта, варьировала от 2,45 до 8,6 т/га (таблица 4.1).
Таблица 4.1 Урожайность корнеплодов сахарной свеклы при внесении азотного удобрения в разных дозах, т/га
Доза удобрения 2008 г. 2009 г. 2010 г. В среднем за 2008-2010 гг.
урожайно сть отклонени е от контроля (+/-) урожайн ость отклонен ие от контроля (+/-) урожайн ость отклонен ие от контроля (+/-) урожайн ость отклоне ние от контрол я (+/-)
N40 31,35 0 35,03 0 24,82 0 30,40 0
N80 33,80 2,45 39,06 4,03 27,34 2,52 33,40 3,00
N120 34,38 3,03 39,31 4,28 29,81 4,99 34,50 4,10
N160 34,58 3,23 41,80 6,77 30,42 5,60 35,60 5,20
N240 36,83 5,48 43,60 8,57 31,77 6,95 37,40 7,00
НСР05 - 0,88 - 1,40 - 1,01 - -
Как видно из рисунка 4.13, наибольшая урожайность в 2008 году формировалась в варианте N^0 - 36,83 т/га, наименьшая - в контрольном варианте N40 - 31,35 т/га.
Рисунок 4.13 Урожайность корнеплодов сахарной свеклы при внесении азотного удобрения в разных дозах (2008 г.)
Урожайность в вариантах N^0 и N^0 была сравнительно одинаковой, соответственно 34,38 и 34,58 т/га. Разница между вариантами составила от 2,45 до 5,48 т/га. Результаты дисперсионного анализа опытных данных приведены в приложениях АВ, АГ, АД.
В 2009 году урожайность корнеплодов была значительно выше, чем в 2008 году (рисунок 4.14). Урожайность варианта N^0, как и в предыдущем
году, превышала остальные варианты (43,6 т/га). Наименьшая урожайность
также была в варианте N40 - 35,03 т/га. 48 п
46
32 30 28
Доза азотного удобрения, кг/га □ N40 (контроль) □ N80 Ш N120 Ш N160 □ N240
Рисунок 4.14 Урожайность корнеплодов сахарной свеклы при внесении азотного удобрения в разных дозах (2009 г.)
Урожайность в вариантах N30 и N^0 была сравнительно одинаковой (39,06 и 39,31 т/га). Прибавка урожайности в зависимости от варианта составила от 4,03 до 8,57 т/га.
34
^ 32 н
|Д
н 30
и X
« 28
я %
I 26
24 22 20
Доза азотного удобрения, кг/га □ N40 (контроль) В N80 Ш N120 Ш N160 В N240
Рисунок 4.15 Урожайность корнеплодов сахарной свеклы при внесении азотного удобрения в разных дозах (2010 г.) В связи с аномально-засушливой погодой урожайность корнеплодов
сахарной свеклы в 2010 году была низкой (рисунок 4.15). Минимальная
31,77
урожайность получена в контрольном варианте К40 (24,82 т/га), максимальная урожайность достигнута в варианте К240 - 31,77 т/га. По сравнению с предыдущими годами рост урожайности варьировал равномерно по вариантам в зависимости от дозы азотного удобрения. Прибавка урожая составила от 2,52 до 6,95 т/га.
Трехлетние исследования показали, что наибольшая урожайность корнеплодов сахарной свеклы формируется при внесении азотного удобрения в дозе 240 кг/га (37,4 т/га), наименьшая - при внесении в дозе 40 кг/га К40 (30,4 т/га) (рисунок 4.16).
Рисунок 4.16 Урожайность корнеплодов сахарной свеклы при внесении азотного удобрения в разных дозах (в среднем за2008-2010 гг.)
Корреляционный анализ экспериментальных данных за 3 года подтвердил, что между дозой азотного удобрения и урожайностью корнеплодов сахарной свеклы в изученных пределах существует положительная связь (рисунок 4.17). Однако связь между этими показателями слабая, индекс корреляции (д) равен 0,44. Слабая связь обусловлена сильным влиянием на урожайность агрометеорологических условий, особенно в 2010 году. Урожайность по годам изменялось от 30,4 до 37,4 т/га. Зависимость между дозой азотного удобрения и урожайностью корнеплодов выражается уравнением регрессии:
у = -0,0001х2+0,0694х+28,118, где у - урожайность корнеплодов, т/га; х - доза азотного удобрения, кг.
Рисунок 4.17 Зависимость урожайности корнеплодов от дозы азотного удобрения (2008-2010 гг.)
Таким образом, при увеличении дозы азотного удобрения урожайность сахарной свеклы стабильно возрастала. В зависимости от варианта, прибавка урожайности варьировала от 3 до 7 т/га.
4.5 Сахаристость корнеплодов
Под сахаристостью подразумевается содержание сахара в корнеплодах к моменту уборки, выраженное в процентах (Петров В. А., Зубенко В. Ф., 1991).
Сахаристость корнеплодов сахарной свеклы в опытах по годам приведена в таблице 4.2.
Таблица 4.2 Сахаристость корнеплодов сахарной свеклы при внесении азотного удобрения в разных дозах, %
2008 г. 2009 г. 2010 г. В среднем за 2008-2010 гг.
Доза отклоне отклоне отклоне отклонени
удобрения сахарис- ние от сахарис ние от сахарис ние от сахарис е от
тость контрол я (+/-) -тость контроля (+/-) -тость контроля (+/-) -тость контроля (+/-)
N40 17,01 0 16,57 0 18,86 0 17,48 0
N80 16,36 -0,65 16,19 -0,38 18,42 -0,44 16,99 -0,49
N120 17,03 0,02 16,61 0,04 17,54 -1,32 17,06 -0,42
N160 17,03 0,02 16,49 -0,08 17,42 -1,44 16,98 -0,50
N240 16,36 -0,65 15,77 -0,80 16,47 -2,39 16,20 -1,28
НСР05 - 0,52 - 0,41 - 0,43 - -
По данным 2008 года, четкой зависимости сахаристости от увеличения дозы азотного удобрения не наблюдалось (рисунок 4.18).
Доза азотного удобрения, кг/га О N40 (контроль) В N80 Ш N120 В N160 Е N240
Рисунок 4.18 Сахаристость корнеплодов сахарной свеклы при внесении азотного удобрения в разных дозах (2008 г.)
К моменту уборки наибольшее содержание сахара в корнеплодах было в вариантах N40, N^0 и ^60 (17,01-17,03 %), минимальное содержание -в вариантах К80 и N240 (16,36 %). Разница между вариантами в сравнении с контрольным вариантом N40 составила от -0,65 до 0,02 %. . Результаты дисперсионного анализа опытных данных приведены в приложениях АЕ, АЖ, АЗ.
По сравнению с предыдущим годом, в 2009 году сахаристость корнеплодов была ниже (рисунок 4.19). Разница между вариантами была также небольшая.
Рисунок 4.19 Сахаристость корнеплодов сахарной свеклы при внесении азотного удобрения в разных дозах (2009 г.)
Высокая сахаристость корнеплодов уборки отмечалась в варианте N120 (16,61 %), наименьшая - в варианте N240 (15,77 %). В остальных вариантах сахаристость варьировала от 16,19 до 16,57 %. Разница по вариантам в сравнении с контролем составила от -0,8 до 0,04 %.
В связи с засушливой погодой в летний период, 2010 год отличился высокой сахаристостью (рисунок 4.20).
Рисунок 4.20 Сахаристость корнеплодов сахарной свеклы при внесении азотного удобрения в разных дозах (2010 г.)
Наибольшая сахаристость отмечалось в варианте N40 (18,86 %), наименьшая - N^0 (16,47 %). В остальных вариантах сахаристость корнеплодов сахарной свеклы варьировала от 17,42 до 18,42%. Разница в зависимости от дозы азотного удобрения была от -0,44 до -2,39%. В тоже время на сахаристость, как видно из приведенных данных, оказывают сильное влияние погодные условия года.
Рисунок 4.21 Сахаристость корнеплодов сахарной свеклы при внесении азотного удобрения в разных дозах (в среднем за 2008-2010 гг.) В среднем за три года испытаний максимальную сахаристость показал
вариант N40 (17,48 %), наименьшую - N240 (16,20 %). В остальных вариантах была сравнительно одинаковая сахаристость - от 16,98 до 17,06 % (рисунок 4.21).
Корреляционный анализ экспериментальных данных за 3 года также показал, что между дозой азотного удобрения и содержанием сахара в корнеплодах сахарной свеклы в изученных пределах существует обратная (отрицательная) связь (рисунок 4.22). Связь между этими показателями слабая, индекс корреляции () равен -0,41. Содержание сахара по годам изменялось от 15,77 до 18,86%. Зависимость между дозой азотного удобрения и содержанием сахара в корнеплодах выражается уравнением регрессии:
у = -0,00001х2-0,0026х+17,481, где у - сахаристость корнеплодов, %; х - доза азотного удобрения, кг.
Рисунок 4.22 Зависимость содержания сахара в корнеплодах от дозы азотного удобрения (2008-2010 гг.)
Таким образом, исследования показали, что с увеличением дозы азотного удобрения, сахаристость корнеплодов сахарной свеклы снижается.
4.6 Содержание калия в корнеплодах в период уборки
К важнейшим показателям технологических качеств корнеплодов
относится содержание калия. Калий так же входит в состав
мелассобразующих веществ. Чем больше его содержание в корнеплодах, тем
больше сахара остается в мелассе. Калий задерживает до 70-80% сахара,
переходящего в мелассу.
Внесение разных доз азотных удобрений неодинаково отразилось на
содержании калия в корнеплодах сахарной свеклы (таблица 4.3).
Таблица 4.3 Содержание калия в корнеплодах сахарной свеклы при внесении азотного удобрения в разных дозах, ммоль на 100 г сырой массы
Доза удобрения 2008 г. 2009 г. 2010 г. В среднем за 2008-2010 гг.
калий отклонение от контроля (+/-) калий отклонение от контроля (+/-) калий отклонение от контроля (+/-) калий отклонение от контроля (+/-)
N40 4,76 0 4,48 0 4,95 0 4,73 0
N80 4,87 0,11 4,79 0,31 4,92 -0,03 4,86 0,13
N120 5,21 0,45 4,43 -0,05 5,33 0,38 4,99 0,26
N160 5,34 0,58 4,47 -0,01 5,49 0,54 5,10 0,37
N240 5,67 0,91 4,81 0,33 5,72 0,77 5,40 0,67
НСР05 - 0,28 - 0,11 - 0,23 - -
В первый год исследований (2008 г.) в варианте N^0 было повышенное содержание калия в корнеплодах сахарной свеклы по сравнению с другими вариантами (рисунок 4.23). При этом разница между вариантами составила от 0,11 до 0,91 ммоль на 100 г сырой массы. Результаты дисперсионного анализа опытных данных приведены в приложениях АИ, АК, АЛ.
Рисунок 4.23 Содержание калия в корнеплодах сахарной свеклы при внесении азотного удобрения в разных дозах (2008 г.)
Среднее содержание калия в 2009 году было сравнительно меньше, чем в предыдущем. Уменьшение содержания калия в корнеплодах особенно наблюдалось в вариантах N40, N120, N160 (рисунок 4.24).
Доза азотного удобрения, кг/га
□ N40 (контроль) В N80 ПП N120 В N160 В N240
Рисунок 4.24 Содержание калия в корнеплодах сахарной свеклы при внесении азотного удобрения в разных дозах (2009 г.)
Наименьшим содержанием калия в корнеплодах отличался вариант N^0 (4,43 ммоль), наибольшим - вариант N^0 (4,81 ммоль).
В 2010 году зафиксировано максимальное количество калия в корнеплодах сахарной свеклы по сравнению с предыдущими годами
(рисунок 4.25). Дефицит влаги в почве в этом году способствовал увеличению содержания сухого вещества в корнеплодах, в том числе и количества калия.
Рисунок 4.25 Содержание калия в корнеплодах сахарной свеклы при внесении азотного удобрения в разных дозах (2010 г.)
Наибольшее содержание калия было в варианте К240 (5,72 ммоль), наименьшее - в варианте К80 (4,92 ммоль).
В среднем за три года содержание калия по вариантам опыта варьировало от 4,73 до 5,40 ммоль на 100 г сырой массы (рисунок 4.26).
Рисунок 4.26 Содержание калия в корнеплодах сахарной свеклы при внесении азотного удобрения в разных дозах (в среднем за 2008-2010 гг.)
Корреляционный анализ экспериментальных данных за три года также показал, что между дозой азотного удобрения и содержанием калия в корнеплодах сахарной свеклы в изученных пределах существует положительная связь (рисунок 4.27). Теснота связи между этими показателями средняя, индекс корреляции (д) равен 0,53. Содержание калия по годам изменялось от 4,43 до 5,72 ммоль на 100 г сырой массы. Зависимость между дозой азотного удобрения и содержанием калия в корнеплодах выражается уравнением регрессии:
у = -0,000002х2-0,0027х+4,6185, где у - содержание калия в корнеплодах, ммоль на 100 г сырой массы; х - доза азотного удобрения, кг.
Рисунок 4.27 Зависимость содержания калия в корнеплодах от дозы азотного удобрения (2008-2010 гг.)
Исследования показали, что с повышением дозы азотных удобрений содержания калия в сырой массе корнеплодов увеличивается. При этом разница между вариантами опыта составила 0,13-0,67ммоль.
4.7 Содержание натрия в корнеплодах в период уборки
Натрий, как и калий, входит в состав меласообразователей,
присутствие которого мешает экстракции кристаллизованного сахара.
Исследования показали, что азотное удобрение оказало влияние на
содержание натрия в корнеплодах сахарной свеклы (таблица 4.4).
Таблица 4.4 Содержание натрия в корнеплодах сахарной свеклы при внесении азотного удобрения в разных дозах, ммоль на 100 г сырой массы
2008 г. 2009 г. 2010 г. В среднем за 2008-2010 гг.
Доза отклонен отклон отклоне отклон
удобрения натрий ие от контроля (+/-) натрий ение от контро ля (+/-) натрий ние от контрол я (+/-) натрий ение от контро ля (+/-)
N40 0,78 0 0,81 0 0,80 0 0,80 0
N80 0,85 0,07 0,9 0,09 0,88 0,08 0,88 0,08
N120 0,89 0,11 0,94 0,13 0,92 0,12 0,92 0,12
N160 1,02 0,24 1,07 0,26 1,05 0,25 1,05 0,25
N240 0,91 0,13 0,98 0,17 0,95 0,15 0,95 0,15
НСР05 - 0,03 - 0,04 - 0,03 - -
В 2008 году содержание натрия в корнеплодах варьировало от 0,78 до 1,02 ммоль на 100 г сырой массы (рисунок 4.28).
Доза азотного удобрения, кг/га □ N40 (контроль) В N80 Ш N120 Ш N160 В N240
Рисунок 4.28 Содержание натрия в корнеплодах сахарной свеклы при внесении азотного удобрения в разных дозах (2008 г.)
Наименьшее содержание натрия было отмечено в контрольном варианте N40 (0,78 ммоль), наибольшее - в варианте N^0 (1,02 ммоль). При
увеличении дозы азотных удобрений до N160 содержание натрия увеличивалось. Результаты дисперсионного анализа опытных данных приведены в приложениях АМ, АН, АО.
Исследования 2009 года показали, что содержание натрия было в пределах от 0,81 до 1,07 ммоль на 100 г сырой массы (рисунок 4.29).
и. 1,20 -|
Рисунок 4.29 Содержание натрия в корнеплодах сахарной свеклы при внесении азотного удобрения в разных дозах (2009 г.)
Как и в 2008 г., вариант с внесением азотного удобрений в дозе N^0 отличался наибольшим содержанием натрия в корнеплодах и превысил контроль на 32,1%. Закономерности изменения содержания натрия от дозы азотного удобрения были аналогичные.
потногоудоорения, ЕЗ N40 (контроль) Ш N80 Ш N120 В N160 ЕЗ N2 40
Рисунок 4.30 Содержание натрия в корнеплодах сахарной свеклы при внесении азотного удобрения в разных дозах (2010 г.)
В третий год исследований (2010 г.), в сравнен™ с предыдущим годом содержание натрия было сравнительно меньше во всех вариантах опыта (рисунок 4.30). В варианте N40 содержание натрия в корнеплодах было минимальное, максимальное содержание - в варианте ^60.
В сравнении с вариантом N^0, при дозе N^0 происходило уменьшение содержания натрия. Разница с контрольным вариантом составила от 0,08 до 0,25 ммоль на 100 г сырой массы.
Результаты трехлетних исследований показали, что наибольшее содержание натрия во все годы было в варианте N^0 - 1,05 ммоль., наименьшее значение - в варианте N40 (0,8 ммоль) (рисунок 4.31).
Рисунок 4.31 Содержание натрия в корнеплодах сахарной свеклы при внесении азотного удобрения в разных дозах (в среднем за 2008 -2010 гг.)
Варианты N80, N120, N240 незначительно отличались между собой (0,88 -0,95 ммоль). Разница в сравнении с контролем была от 10 до 31,2 %.
Корреляционный анализ экспериментальных данных за три года также показал, что между дозой азотного удобрения и содержанием натрия в корнеплодах сахарной свеклы в изученных пределах существует зависимость в виде параболы (рисунок 4.32).
Рисунок 4.32 Зависимость содержания натрия в корнеплодах от дозы азотного удобрения (2008-2010 гг.)
Связь между этими показателями умеренная, индекс корреляции (ц) равен 0,66. Содержание натрия по годам изменялось от 0,78 до 1,07 ммоль на 100 г сырой массы.Зависимость между дозой азотного удобрения и содержанием натрия в корнеплодах выражается уравнением регрессии:
у = -0,00001х2+0,0041х+0,634, где у - содержание натрия в корнеплодах, ммоль на 100 г сырой массы;
х - доза азотного удобрения, кг.
Таким образом, с повышением дозы азотного удобрения до 160 кг д.в./га содержание натрия в сырой массе корнеплодов увеличивается, а при дальнейшем повышении дозы - снижается.
4.8 Содержание альфа-аминоазота в корнеплодах в период уборки
Альфа-аминоазот является одним из основных мелассообразователей. Он также препятствует извлечению сахара из корнеплода. Чем больше содержание альфа-аминоазота в корнеплодах, тем меньше выход сахара (М.З. Хелемский, 1995).
Исследования показали различие в содержании альфа-аминоазота как по годам, так и по вариантам (таблица 4.5).
Таблица 4.5 Содержание альфа - аминоазота в корнеплодах сахарной свеклы при внесении азотного удобрения в разных дозах, ммоль на 100 г сырой массы
Доза удобрения 2008 г. 2009 г. 2010 г. В среднем за 2008-2010 гг.
альфа-амино-азот отклонен ие от контроля (+/-) альфа-амино-азот отклоне ние от контрол я (+/-) альфа-амино-азот отклонен ие от контроля (+/-) альфа-амино-азот отклонен ие от контроля (+/-)
N40 0,98 0 1,04 0 1,00 0 1,01 0
N80 1,15 0,17 1,22 0,18 1,16 0,16 1,18 0,17
N120 1,34 0,36 1,45 0,41 1,39 0,39 1,39 0,38
N160 1,4 0,42 1,49 0,45 1,44 0,44 1,44 0,43
N240 2,17 1,19 2,34 1,30 2,23 1,23 2,25 1,24
НСР05 - 0,06 - 0,06 - 0,07 - -
Результаты полевого опыта 2008 года показали, что содержание альфа - аминоазота в корнеплодах сахарной свеклы было наибольшим при максимальной дозе азотного удобрения (вариант N240 - 2,17 ммоль), наименьшее содержание было в варианте N40 (0,98 ммоль) (рисунок 4.33).
Рисунок 4.33 Содержание альфа - аминоазота в корнеплодах сахарной свеклы при внесении азотного удобрения в разных дозах (2008 г.)
При повышении дозы азотного удобрения содержание альфа -аминоазота в корнеплодах сахарной свеклы увеличивалось. Разница между вариантами и контролем составила от 0,17 до 1,19 ммоль. Результаты дисперсионного анализа опытных данных приведены в приложениях АП, АР, АС.
□ N40 (контроль) Ш N80 Ш N120 0 N160 И N240
Рисунок 4.34 Содержание альфа-аминоазота в корнеплодах сахарной свеклы при внесении азотного удобрения в разных дозах (2009 г.)
В 2009 г. содержание «вредного азота» было сравнительно выше во всех вариантах, чем в предыдущем году. В варианте^40 содержание альфа -аминоазота было особенно повышенным (рисунок 4.34). Закономерности по вариантам были аналогичные, как и в предыдущем году. Контрольный вариант (Ы40) имел минимальное содержание. Между вариантахЫ120 и N^0 существенного отличия не наблюдалось (1,45-1,49 ммоль). Разница по вариантам составила от 0,18 до 1,30 ммоль на 100 г сырой массы.
В 2010 году содержание альфа - аминоазота было на уровне 2008 года (рисунок 4.35).
Рисунок 4.35 Содержание альфа-аминоазота в корнеплодах сахарной свеклы при внесении азотного удобрения в разных дозах (2010 г.)
Снижение количества осадков не сказалось на его содержании. В варианте N^0 содержание альфа-аминоазота также оставалось максимальным (2,23 ммоль), минимальное содержание было в варианте N40 (1 ммоль). Содержание альфа - аминоазота в вариантах N30, N^0 и N^0 варьировало от 1,16 до 1, 44 ммоль. Разница между вариантами и контролем составила от 0,16 до 1,23 ммоль.
Доза азотного удобрения, кг/га □ N40 (контроль) В N80 ПП N120 Ш N160 Ш N240
Рисунок 4.36 Содержание альфа-аминоазота в корнеплодах сахарной свеклы при внесении азотного удобрения в разных дозах
(в среднем за 2008-2010 гг.)
В среднем за 2008-2010 гг. содержание альфа - аминоазота в корнеплодах было неодинаково и зависело от количества внесенного азотного удобрения (рисунок 4.36). Наименьшее его содержание отмечалось в контрольном варианте, наибольшее - при внесении азотного удобрения в максимальной дозе. Содержание альфа - аминоазота в варианте N160 превысило контроль в 1,43 раза, в варианте N240 - в 2,23 раза.
Рисунок 4.37 Зависимость содержания альфа-аминоазота в корнеплодах от дозы азотного удобрения (в среднем за 2008-2010 гг.)
Корреляционный анализ экспериментальных данных за три года также показал, что между дозой азотного удобрения и содержанием альфа-аминоазота в корнеплодах сахарной свеклы существует положительная связь в виде гиперболы (рисунок 4.37). Связь между этими показателями очень высокая, индекс корреляции (д) равен 0,96. Содержание альфа-аминоазота по годам изменялось от 0,98 до 2,34 ммоль на 100 г сырой массы. Зависимость между дозой азотного удобрения и содержанием альфа-аминоазота в корнеплодах выражается уравнением регрессии:
у = 0,00002х2+0,00004х+1,0059, где у - содержание натрия в корнеплодах, ммоль на 100 г сырой массы;
х - доза азотного удобрения, кг.
Таким образом, исследования показали, что при повышении дозы азотного удобрения значительно увеличивается содержание альфа -аминоазота.
4.9 Стандартные потери сахара в мелассе
Стандартные потери сахара являются одним из важнейших показателей технологических качеств. Для их расчета использовали Брауншвейгскую
формулу (ВисКЬо^ et а1, 1995) (таблица 4.6).
Таблица 4.6 Стандартные потери сахара (СПС) сахарной свеклы при образовании мелассы при внесении азотного удобрения в разных
дозах, %
Доза удобрени я 2008 г. 2009 г. 2010 г. В среднем за 20082010 гг.
СПС отклонени е от контроля (+/-) СП С отклонени е от контроля (+/-) СПС отклонени е от контроля (+/-) СПС отклонени е от контроля (+/-)
N40 1,38 0 1,36 0 1,41 0 1,38 0
N80 1,44 0,06 1,46 0,10 1,45 0,04 1,45 0,07
N120 1,53 0,15 1,47 0,11 1,56 0,15 1,52 0,14
N160 1,58 0,20 1,5 0,14 1,61 0,20 1,56 0,18
N240 1,79 0,41 1,74 0,38 1,82 0,41 1,78 0,40
Стандартные потери сахара в первый год исследований (2008 г.) варьировали от 1,38 до 1,79 % (рисунок 4.38).
Рисунок 4.38 Стандартные потери сахара при образовании мелассы при внесении азотного удобрения в разных дозах (2008 г.)
Минимальные потери сахара отмечались в контрольном варианте (N40), наименьшие - при максимальной дозе азотного удобрения (N240). При этом разница между вариантами и контролем составила от 0,06 до 0,41%.
□ N40 (контроль) В N80 ПИ N120 И N160 ЕЗ N240
Рисунок 4.39 Стандартные потери сахара при образовании мелассы при внесении азотного удобрения в разных дозах (2009 г.)
В 2009 году стандартные потери сахара в мелассе были несколько меньшими по сравнению с предыдущим годом (рисунок 4.39). Потери сахара при образовании мелассы в вариантах N^0 и N^0 были сравнительно одинаковыми (1,46-1,5 %). Различия между вариантами и контролем составили от 0,10 до 0,38 %.
Как показали исследования, засушливые условия 2010 года способствовали повышению количества меласообразующих веществ, особенно альфа-аминоазота, что способствовало увеличению стандартных потерь сахара в мелассе (рисунок 4.40).
□ N40 (контроль)
Рисунок 4.40 Стандартные потери сахара при образовании мелассы при внесении азотного удобрения в разных дозах (2010 г.)
Наибольшие стандартные потери сахара отмечались в варианте N240, которые превысили контроль на 0,41 %. Разница между вариантами и контролем составила от 0,04 до 0,41%.
Анализ экспериментальных данных в среднем за три года показал, что повышение доз азотных удобрений способствует увеличению стандартных потерь сахара в мелассе (рисунок 4.41).
Доза азотного удобрения, кг/га □ N40 (контроль) В N80 Ш N120 0 N160 □ N240 Рисунок 4.41 Стандартные потери сахара при образовании мелассы при внесении азотного удобрения в разных дозах (в среднем за 2008-2010 гг.) Вариант N^0 отличался наибольшими потерями сахара, превысив
контроль на 0,40 %. Потери сахара были связаны прежде всего с
повышенным содержанием калия и альфа-аминоазота в корнеплодах.
азотного удобрения, кг/га
Рисунок 4.42 Зависимость стандартных потерь сахара от дозы азотного удобрения (в среднем за 2008-2010 гг.)
Корреляционный анализ экспериментальных данных за три года также показал, что между дозой азотного удобрения и стандартными потерями сахара при образовании мелассы в изученных пределах существует положительная связь в виде гиперболы (рисунок 4.42). Теснота связи между этими показателями очень высокая, индекс корреляции (ц) равен 0,95. Стандартные потери сахара по годам изменялись от 1,36 до 1,82 %. Зависимость между дозой азотного удобрения и стандартными потерями сахара выражается уравнением регрессии:
у = 0,000004х2+0,0008х+1,3517, где у - стандартные потери сахара, %;
х - доза азотного удобрения, кг.
Таким образом, исследования показали, что стандартные потери сахара возрастают при увеличении дозы азотного удобрения.
4.10 Содержание очищенного сахара в корнеплодах
В странах Европы на сахарных заводах оплата за корнеплоды осуществляется по содержанию очищенного сахара, которое определяется как разность между сахаристостью и потерями сахара в мелассе (Шпаар Д., 2006). Проведенные исследования показали, что азотное удобрение существенно влияет на содержание очищенного сахара в корнеплодах (таблица 4.7).
Таблица 4.7 Содержание очищенного сахара (СОС) в корнеплодах
сахарной свеклы при внесении азотного удобрения в разных дозах, %
Доза удобрения 2008 г. 2009 г. 2010 г. В среднем за 20082010 гг.
СОС отклонение от контроля (+/-) СОС отклонение от контроля (+/-) СОС отклонение от контроля (+/-) СОС отклонение от контроля (+/-)
N40 15,63 0 15,21 0 17,45 0 16,10 0
N80 14,92 -0,71 14,73 -0,48 16,97 -0,48 15,54 -0,56
N120 15,50 -0,13 15,14 -0,07 15,98 -1,47 15,54 -0,56
N160 15,45 -0,18 14,99 -0,22 15,81 -1,64 15,42 -0,68
N240 14,57 -1,06 14,03 -1,18 14,65 -2,80 14,42 -1,68
Результаты исследований 2008 г. показали, что наибольшее содержание очищенного сахара было в варианте Мю (15,63 %), минимальное - N240 (14,57 %) (рисунок 4.43).
Рисунок 4.43 Содержание очищенного сахара в корнеплодах сахарной свеклы при внесении азотного удобрения в разных дозах (2008 г.)
Между вариантами N120 и N160 существенной разницы не наблюдалось (15,50 и 15,45 %). Вариант также показал содержал пониженное содержание очищенного сахара (14,92 %). Разница в содержании очищенного сахара относительно контроля варьировала от -0,13 до -1,06 %.
В 2009 году отмечалось незначительное снижение содержания очищенного сахара во всех вариантах опыта по сравнению с предыдущим годом (рисунок 4.44).
Доза азотного удобрения, кг/га □ N40 (контроль) В N80 Ш N120 0 N160 В N240
Рисунок 4.44 Содержание очищенного сахара в корнеплодах сахарной свеклы при внесении азотного удобрения в разных дозах (2009 г.)
Наибольшее содержание очищенного сахара наблюдалось также в варианте N40 (15,21 %). Высокие дозы азотных удобрений негативно отразились на содержании очищенного сахара в корнеплодах. Содержание сахара в варианте N^0 составило 14,03 %. Разница между вариантами и контролем составляла от -0,07 до -1,18 %.
В 2010 году из-за аномально засушливой погоды отмечалось увеличение стандартных потерь сахара, что способствовало снижению содержания очищенного сахара, хотя по сравнению с 2008 и 2009 годами абсолютные значения отклонений сахаристости было выше. Особенно это наблюдалось при повышенных дозах азотных удобрений (рисунок 4.45).
Максимальное содержание было в варианте N40 - 17,45%, наименьшее -- N^0 (14,65 %). В сравнении с предыдущими годами, высокое содержание очищенного сахара наблюдалось в варианте Между вариантами также была относительно большая разница - от -0,48 до -2,80 %.
Рисунок 4.45 Содержание очищенного сахара в корнеплодах сахарной свеклы при внесении азотного удобрения в разных дозах (2010 г.)
Трехлетние исследования показали, что содержание очищенного сахара в корнеплодах зависит от дозы азотных удобрений (рисунок 4.46).
Доза азотного удобрения, кг/га □ N40 (контроль) В N80 Ш N120 В N160 В N240
Рисунок 4.46 Содержание очищенного сахара в корнеплодах сахарной свеклы при внесении азотного удобрения в разных дозах
(в среднем за 2008-2010 гг.)
Наибольшее содержание очищенного сахара было в варианте N40 -16,10 %, в максимальной дозе азота N^0 содержание сахара было наименьшим (14,42 %). Варианты и N^0 имели одинаковую сахаристость (15,54%). Разница между вариантами составила от -0,56 до -1,68%.
азотного удобрения, кг/га
Рисунок 4.47 Зависимость содержания очищенного сахара в корнеплодах сахарной свеклы от дозы азотного удобрения (в среднем за 2008-2010 гг.)
Корреляционный анализ экспериментальных данных за три года также показал, что между дозой азотного удобрения и содержанием очищенного сахара в корнеплодах сахарной свеклы в изученных пределахсуществует обратная (отрицательная) связь (рисунок 4.47). Теснота связи между этими показателями средняя, индекс корреляции (д) составляет -0,53. Содержание очищенного сахара по годам изменялось от 14,03 до 17,45%. Зависимость между дозой азотного удобрения и содержанием очищенного сахара выражается уравнением регрессии:
у = -0,00001х2-0,0034х+16,129, где у - содержание очищенного сахара, %;
х - доза азотного удобрения, кг.
Таким образом, исследования показали, что содержание очищенного сахара снижается при повышении дозы азотного удобрения.
4.11 Валовый сбор сахара
Валовый сбор сахара относится к основным показателям, характеризующим продуктивность корнеплодов сахарной свеклы и показывающим выход сахара с определенной площади. У сахарной свеклы
этот показатель определяется урожайностью корнеплодов и сахаристостью корнеплодов.
Данные валового сбора сахара в годы исследований приведены в таблице 4.8.
Таблица 4.8 Валовый сбор сахара (ВСС) при внесении азотного удобрения в
разных дозах, т/га (2008-2010 гг.)
2008 г. 2009 г. 2010 г. В среднем за 2008-2010 гг.
Доза отклоне отклонен отклоне отклоне
удобрения ВСС ние от контрол я (+/-) ВСС ие от контроля (+/-) ВСС ние от контрол я (+/-) ВСС ние от контрол я (+/-)
N40 5,33 - 5,80 - 4,68 - 5,27 -
N80 5,53 0,20 6,32 0,52 5,04 0,36 5,63 0,36
N120 5,85 0,52 6,53 0,73 5,23 0,55 5,87 0,60
N160 5,89 0,56 6,89 1,09 5,30 0,62 6,03 0,76
N240 6,03 0,70 6,88 1,08 5,23 0,55 6,04 0,77
Расчеты показали, что в 2008 году высокий валовый сбор сахара сбор сахара показал вариант N^0 - 6,03 т/га. Он был получен за счет высокой урожайности корнеплодов (рисунок 4.48).
Рисунок 4.48 Валовый сбор сахара при внесении азотного удобрения
в разных дозах (2008 г.) Сравнительно небольшую разницу по валовому сбору сахара имели
вариантьтЫш и N^0 (5,85 и 5,89 т/га), значительно меньший сбор сахара был
в варианте N80 - 5,53 т/га. Минимальный сбор сахара наблюдался в варианте
N40 - 5,33 т/га. Прибавка сбора сахара по мере увеличения дозы азотного удобрения была от 0,2 до 0,7 т/га.
Исследования 2009 года показали, что вариант N160 по валовому сбору оказался продуктивнее остальных вариантов (6,89 т/га). Это было достигнуто за счет высокой сахаристости варианта (рисунок 4.49).
Рисунок 4.49 Валовый сбор сахара при внесении азотного удобрения
в разных дозах (2009 г.)
Разница с вариантом N^0 (6,88 т/га) была несущественной. Наименьший сбор сахара был в варианте N40 - 5,8 т/га. Прибавка по вариантам составила от 0,52 до 1,09 т/га.
Доза азотного удобрения, кг/га □ N40 (контроль) В N80 Ш N120 0 N160 □ N240
Рисунок 4.50 Валовый сбор сахара при внесении азотного удобрения
в разных дозах (2010 г.)
Вследствие значительного уменьшения урожайности корнеплодов сахарной свеклы, связанного с засушливыми погодными условиями 2010 года, во всех вариантах опыта отмечалось снижение валового сбора сахара (рисунок 4.50). Наибольший сбор сахара был в варианте N^0 (5,3 т/га).
Доза азотного удобрения, кг/га □ N40 (контроль) В N80 Ш N120 В N160 В N240
Рисунок 4.51 Валовый сбор сахара при внесении азотного удобрения в разных дозах (в среднем за 2008-2010 гг.)
Исследования показали, что в среднем за 2008-2010 гг. максимальный валовый сбор сахара отмечен при использовании высоких доз азотных удобрений (варианты N160 и N240), превысив контроль на 14,4 и 14,6% (рисунок 4.51). При увеличении дозы азотного удобрения валовый сбор сахара возрастал. Прибавка сбора сахара варьировала от 0,36 до 0,77 т/га.
160 200 240 280
Доза азотного удобрения, кг/га
Рисунок 4.52 Зависимость валового сбора сахара от дозы азотного удобрения
(в среднем за 2008-2010 гг.)
Корреляционный анализ экспериментальных данных за три года показал, что между дозой азотного удобрения и валовым сбором сахара в изученных пределах существует положительная связь (рисунок 4.52). Связь между этими показателями слабая, индекс корреляции (д) равен 0,39. Валовый сбор сахара по годам изменялся от 4,68 до 6,89 т/га. Зависимость между дозой азотного удобрения и валовым сбором сахара выражается уравнением регрессии:
у = -0,00003х2+0,0119х+4,8476, где у - валовый сбор сахара, т/га; х - доза азотного удобрения, кг.
Таким образом, исследования показали, что валовый сбор сахара возрастает при повышении дозы азотного удобрения.
4.12 Валовый сбор очищенного сахара
Валовый сбор очищенного сахара является окончательным его количеством после переработки корнеплодов сахарной свеклы на сахарном заводе (Хелемский М.З., 1995). Он определяется содержанием очищенного сахара и урожайностью корнеплодов.
Данные валового сбора очищенного сахара приведены в таблице 4.9.
Таблица 4.9 Валовый сбор очищенного сахара (ВСОС) при внесении азотного удобрения в разных дозах, т/га
Доза удобрени я 2008 г. 2009 г. 2010 г. В среднем за 20082010 гг.
ВСОС отклонени е от контроля (+/-) ВСОС отклонени е от контроля (+/-) ВСОС отклонени е от контроля (+/-) ВСОС отклонени е от контроля (+/-)
N40 4,9 0 5,33 0 4,33 0 4,85 0
N80 5,04 0,14 5,76 0,43 4,64 0,31 5,15 0,30
N120 5,33 0,43 5,95 0,62 4,76 0,43 5,35 0,50
N160 5,34 0,44 6,26 0,93 4,81 0,48 5,47 0,62
N240 5,37 0,47 6,12 0,79 4,66 0,33 5,38 0,53
Наибольший сбор очищенного сахара в 2008 г. был в варианте М240 (5,37 т/га). Он был получен за счет высокого урожая корнеплодов. Варианты N120 и N160 показали сравнительно одинаковый сбор очищенного сахара (5,33 и 5,34 т/га) (рисунок 4.53).
Доза азотного удобрения, кг/га □ N40 (контроль) □ N80 Ш N120 Ш N160 □ N240
Рисунок 4.53 Валовый сбор очищенного сахара при внесении азотного удобрения в разных дозах (2008 г.)
В контрольном варианте (Мю) сбор очищенного сахара был
минимальным. Прибавка сбора сахара к контролю в зависимости от варианта
составила от 0,14 до 0,47 т/га.
Рисунок 4.54 Валовый сбор очищенного сахара при внесении азотного удобрения в разных дозах (2009 г.)
В отличие от предыдущего года, в 2009 году максимальный валовый
сбор очищенного сахара показал вариант с дозой азотного удобрения N160 (6,26 т/га). Сбор сахара в варианте N240 оказался ниже, что было связана с низким содержанием очищенного сахара в корнеплодах данного варианта (рисунок 4.54).
Наименьший сбор сахара был в варианте N40. По мере увеличения дозы азота валовый сбор очищенного сахара повышался в вариантах N80 (5,76т/га) и^20 (5,95 т/га). Прибавка к контролю по вариантам составила от 0,43 до 0,93 т/га.
Сбор очищенного сахара в аномально сухом 2010 году был значительно ниже, чем в предыдущие годы (рисунок 4.55).
Рисунок 4.55 Валовый сбор очищенного сахара при внесении азотного удобрения в разных дозах (2010 г.)
Максимальный сбор очищенного сахара отмечался, как и в предыдущем году в варианте N160 (4,81т/га), наименьший - в контрольном варианте N40 (4,33т/га). Наблюдалось повышение сбора очищенного сахара и в вариантах N80 и ^20 по отношению к контролю. В варианте ^40 сбор очищенного сахара снизился. Прибавка к контролю в зависимости от дозы удобрений варьировала от 0,31 до 0,48 т/га.
Доза азотного удобрения, кг/га □ N40 (контроль) □ N80 Ш N120 В N160 □ N240
Рисунок 4.56 Валовый сбор очищенного сахара при внесении азотного удобрения в разных дозах (в среднем за 2008-2010 гг.)
В среднем за 2008-2010 гг. максимальный валовый сбор очищенного сахара был в варианте N^0 (5,47 т/га), минимальный - в контрольном варианте N40 (4,85 т/га). Сбор сахара в вариантах ^20 и N^0 был сравнительно одинаковым - 5,35 и 5,38 т/га (рисунок 4.56). Прибавка валового сбора очищенного сахара варьировала от 0,30 до 0,60 т/га. Максимально высокая доза азотного удобрения (N240) не дала прибавки валового сбора очищенного сахара, так как потери сахара мелассе в данном варианте были высокие.
п-1-1-1
160 200 240 2S0 Доза азотного удобрения, кг/га
Рисунок 4.57 Зависимость валового сбора очищенного сахара от дозы азотного удобрения (в среднем за 2008-2010 гг.)
Корреляционный анализ экспериментальных данных за три года показал, что между дозой азотного удобрения и валовым сбором очищенного сахара в изученных пределах существует зависимость в виде параболы (рисунок 4.57). Связь между этими показателями слабая, индекс корреляции (д) равен 0,30. Валовый сбор очищенного сахара по годам изменялся от 4,33 до 6,26т/га. Зависимость дозы азотного удобрения и валового сбора очищенного сахара выражается уравнением регрессии:
у = -0,000039х2+0,0125х+4,4667, где у - валовый сбор очищенного сахара, т/га; х - доза азотного удобрения, кг.
4,7 ■
4,5 ------
N40 N80 N120 N160 N240
(контроль) „ - ,
Доза азотного удобрения, кг/га
—Валовыйсбор сахара, т/га ^—Валовый сбор очищенного сахара, т/га
Рисунок 4.58 Сбор сахара при внесении азотного удобрения в разных дозах
(в среднем за 2008-2010 гг.)
Таким образом, исследования показали, что валовый сбор очищенного сахара возрастает с увеличением дозы азотного удобрения до определенного предела. Расчетами установлено, что для оценки продуктивности сахарной свеклы правильнее использовать валовый сбор очищенного сахара, чем валовый сбор сахара (рисунок 4.58). Так, наибольший валовый сбор сахара был получен в варианте с дозой азотного удобрения К240 - 6,04 т/га. В то же время расчет сбора очищенного сахара с учетом потерь в мелассе показал, что он был выше в вариантеКш.
4.13 Влияние дозы азотного удобрения на показатели продуктивности и технологических качеств корнеплодов сахарной свеклы
Сравнительный анализ коэффициентов корреляции дозы азотного удобрения с показателями продуктивности и технологических качеств корнеплодов сахарной свеклы показал наличие как положительных и отрицательных, так и слабых, умеренных и очень сильных связей (таблица 4.10).
Таблица 4.10 Индексы корреляции дозы азотного удобрения с показателями продуктивности и технологических качеств корнеплодов
Показатель Индекс корреляции
Урожайность 0,44
Сахаристость -0,41
Содержание калия 0,53
Содержание натрия 0,66
Содержание альфа-аминоазота 0,96
Стандартные потери сахара (СПС) 0,95
Содержание очищенного сахара (СОС) -0,53
Валовый сбор сахара (ВСС) 0,39
Валовый сбор очищенного сахара (ВСОС) 0,30
В изученных пределах доза азотного удобрения положительно коррелировала с урожайностью, содержанием калия, натрия, альфа-аминоазота, стандартными потерями сахара в мелассе,валовым сбором сахара и валовым сбором очищенного сахара. Отмечена отрицательная корреляция с сахаристостью и содержанием очищенного сахара. Причем связь дозы азотного удобрения с содержанием альфа-аминоазота и стандартными потерями сахара в мелассе была очень сильная; содержаниемкалия, натрия и содержанием очищенного сахара - умеренная (средняя); урожайностью, содержанием сахара, валовым сбором сахара и валовым сбором очищенного сахара - слабая.
Таблица 4.11 Матрица индексов и коэффициентов корреляции показателей продуктивности и технологических качеств в зависимости от густоты
насаждения растений
Показ атель Доза азота Урожа йность Содер жание альфа-амино азота Содер жание калия Содер жание натрия Сахар истост ь СПС СОС ВСС ВСОС
Доза азота 1,00
Урожа йность 0,44 1,00
Содер жание альфа-амино азота 0,96 0,46 1,00
Содер жание калия 0,53 -0,35 0,45 1,00
Обратите внимание, представленные выше научные тексты размещены для ознакомления и получены посредством распознавания оригинальных текстов диссертаций (OCR). В связи с чем, в них могут содержаться ошибки, связанные с несовершенством алгоритмов распознавания. В PDF файлах диссертаций и авторефератов, которые мы доставляем, подобных ошибок нет.