Влияние цеолита на урожайность и биохимические показатели сахарной свеклы

Важнейшей задачей мирового кормопроизводства является разработка прочной и сбалансированной кормовой базы. В связи с этим сахарная свекла (Beta vulgaris L.) в качестве кормовой культуры все чаще используется в животноводстве. Это высокоэнергетический сочный корм с высокой концентрацией сухого вещества – его содержание доходит до 25 %, в то время как в кормовой свекле сухого вещества содержится в два раза меньше [4]. Биохимический состав корнеплодов сахарной свеклы варьирует в зависимости от условий произрастания, сорта, агротехники, количества применяемых минеральных удобрений. В среднем в них содержится около 75 % воды, 17 % сахарозы, 5 % клетчатки и других пектиновых веществ, 11 % азотистых веществ, порядка 1 % безазотистых экстрактивных веществ и других форм углеводов, до 0,5 % минеральных веществ [12]. 75 % сахаров, содержащихся в сахарной свекле, приходится на её сухое вещество [15]. Общая питательная ценность сахарной свеклы на 1 кг составляет 0,28 кормовых единиц, что в 1,52 раза выше, чем у кормовой (0,16 ЭКЕ). По содержанию обменной энергии сахарная свекла также является более ценной, превосходя кормовую на 72 % для крупного рогатого скота и на 51 % для свиней.

Сахар является одним из наиболее доступных источников энергии для организма животного. При оптимальном соотношении сахаров и протеина в рационе жвачных создаются благоприятные условия для размножения микрофлоры в преджелудках, улучшается синтез аминокислот, жирных кислот и витаминов группы B в рубце [14].

В кормовых целях могут использоваться, как сырые корнеплоды, вместе с надземной частью, так и отходы сахаросвекловичного производства – жом и кормовая патока (меласса) [15]. Ботва сахарной свеклы богата магнием – его содержание составляет 4-8 мг на кг сухого вещества. Магний выполняет разнообразные функции в организме – он необходим для нормальной деятельности нервной и пищеварительной систем и мышечного аппарата, является активатором многих ферментов. При дефиците этого элемента нарушается обмен углеводов и фосфора в организме, изменяется структура тканей. Включение такого богатого источника магния, как ботва, в рацион позволяет избежать недостатка элемента и сохранить здоровье животных [14].

Для обеспечения животноводства достаточным количеством разнообразного и качественного корма необходимо повышение продуктивности возделываемых сельскохозяйственных культур безопасными и экологичными методами. Для этих целей в земледелии активно используются различные агроминералы, в частности, цеолит [13].

Цеолит – минерал, обладающий адсорбционными и ионообменными свойствами, широко используемый в различных отраслях экономики. Важными свойствами, определяющими применение цеолитов в сельском хозяйстве, являются наличие в их составе зольных элементов, высокая емкость катионного обмена и способность к обратной гидратации [9]. В ряде исследований отмечается стимулирующее действие цеолита на рост и развитие сельскохозяйственных растений, их продуктивность и качество получаемой продукции [2, 10].

Целью работы являлось оценка урожайности и качества корнеплодов сахарной свеклы при внесении цеолита в почву.

Материал и методы исследований . Эксперименты по изучению влияния внесения в почву цеолита в различных дозах проводились на опытном поле в Буинском районе Республики Татарстан (РТ). Схема опыта следующая: 1) Контроль; 2) Фон N 60 P 60 K 60 ; 3) Фон + цеолит 10 т/га; 4) Фон + цеолит 15 т/га. В качестве минерального удобрения использовалась азофоска.

Почва опытного участка – чернозем выщелоченный среднемощный тяжелосуглинистый, агрохимическая характеристика пахотного слоя следующая: содержание гумуса – 6,7 %, рН сол. – 5,1 ед., подвижного фосфора (Р 2 О 5 ) – 161 мг/кг, обменного калия (К 2 О) – 148 мг/кг, гидролитическая кислотность (Нr) и сумма поглощенных оснований (Sпо) – 4,9 и 49,2 мг-экв/100 г почвы, соответственно.

Повторность опыта трехкратная. Площадь делянок составила 50 м2, расположение – рендомизированное. Изучаемая культура – сахарная свекла сорта Дубравка, агротехника возделывания общепринятая для зоны. Свекла является влаго-, свето- и теплолюбивой культурой. К влаге культура требовательна в фазу прорастания семян и ускорения всходов. Наибольшая нуждаемость в свете проявляется во второй половине вегетации, в период интенсивного накопления питательных веществ. Культура требовательна к температуре – дружные всходы появляются при температуре 1012 °C, оптимальной температурой для роста и развития растений является 20-22 °C [3].

В опыте использовался цеолит Татарско-Шатрашанского месторождения РТ. Химический состав цеолитсодержащей породы, в %: CaO – 14,43; Fe 2 O 3 – 1,9; MgO – 1,86; Na 2 O – 0,20; K 2 O – 1,10; P 2 O 5 – 0,08. Минеральный состав, в %: кальцит – 18,023,0; опалкристаболит (SiO 2 акт.) – 27,0; глина – 34,0, в том числе монтмориллонитовый компонент (МК) – 7,0; цеолит – 21,0 [1]. Для повышения химической активности цеолита проводили его механическую активацию путем дробления на дробильно-сортировочной установке в ОАО «Цеолиты Поволжья».

В корнеплодах определяли следующие биохимические показатели: зольность, содержание азота фотометрическим индофенольным методом, фосфора – фотометрическим методом, сахара – методом определения растворимых и легкогидролизуемых углеродов с антроновым реактивом [5, 6, 7, 8].

Статистическую обработку результатов экспериментов проводили с помощью Microsoft Office Excel 2010 по методике Б.А. Доспехова [11].

Результат исследований. Выход кормовых единиц с гектара – важнейший показатель оценки продуктивности культуры. Внесение цеолита в почву повлияло на урожайность сахарной свеклы. В варианте с внесением цеолита в дозе 10 т/га урожайность свеклы составила 23,8 т/га (5712 кормовых единиц), что выше контроля на 1,3 т/га, фона на 0,2 т/га (Таблица 1).

Таблица 1 – Урожайность сахарной свеклы при внесении цеолитсодержащей породы

Вариант	Урожайность, т/га	Прибавка
		к контролю, %	к фону, %
Контроль	22,5	0,0	-
N 60 Р 60 К 60 – фон	23,6	4,9	0,0
Фон + цеолит 10 т/га	23,8	5,8	0,8
Фон + цеолит 15 т/га	24,0	6,7	1,7
НСР 0,5	0,18	-	-

При внесении цеолита в дозе 15 т/га по отношению к контрольному варианту продуктивность повысилась на 1,5 т/га, к фону – на 0,4 т/га и составила 24 т/га (5760 кормовых единиц).

Для обеспечения животных полноценным и сбалансированным рационом необходимо обеспечивать высокое качество кормов, определяемое количеством содержащихся в них питательных веществ. Основными показателями для оценки качества являются содержание азота, фосфора, сырой золы и безазотистых экстрактивных веществ (БЭВ). Внесение цеолита оказало положительное влияние на биохимическую характеристику корнеплодов сахарной свеклы (Таблица 2).

Таблица 2 – Биохимический состав сахарной свеклы

Вариант	Азот, %	Фосфор, %	Сырая зола, %	Сахар, %
Контроль	0,58	0,39	3,50	10,9
N 60 Р 60 К 60 – фон	0,67	0,40	3,37	11,5
Фон + цеолит 10 т/га	0,70	0,42	3,35	11,5
Фон + цеолит 15 т/га	0,77	0,42	3,34	11,7
НСР 0,5	0,13	0,09	0,02	0,06

Содержание азота по вариантам опыта колебалось от 0,58 до 0,77 %. Достоверное влияние цеолита наблюдается в варианте с применением агроминерала в дозе 15 т/га – 0,77 %, что выше контроля на 0,19 %.

Зольность в контрольном варианте составила 3,5 %. В вариантах опыта наблюдается снижение данного показателя: при применении цеолита в дозе 10 т/га содержание сырой золы составило 3,35 %, что ниже контроля на 0,15 %, фона на 0,02 %. В варианте с дозой внесения 15 т/га – 3,34 % (ниже контроля на 0,16 %, фона на 0,03 %).

Главный показатель кормовой ценности сахарной свеклы – содержание сахаров в корнеплодах. Данный показатель в контроле составил 10,9 %. При внесении цеолитов в дозе 10 т/га сахаристость повысилась на 0,6 %, при применении дозы 15 т/га – на 0,7 %, что достоверно по отношению к контрольному варианту.

Внесение цеолита не оказало достоверного влияния на содержание фосфора в корнеплодах. По вариантам опыта данный показатель варьировал в пределах 0,39-0,42 %.

Заключение. Таким образом, внесение цеолитов в дозах 10 и 15 т/га позволяют повысить продуктивность и качество корнеплодов сахарной свеклы. Установлено, что урожайность культуры при применении агроминерала увеличилась на 1,3-1,5 т/га (312-360 кормовых единиц), содержание азота – на 0,12-0,19 %, содержание сахаров – на 0,6-0,7 %. Работа выполнена в рамках Государственного задания № FMEG-2021-0003, регистрационный номер 121021600147-1.

Издательский центр ФГБОУ ВО «ТГТУ», 2019. – 140 с.

Резюме

В статье представлены результаты полевого опыта по внесению цеолитов Татарско-Шатрашанского месторождения Республики Татарстан под сахарную свеклу сорт Дубравка на черноземе выщелоченном. Изучаемые дозы внесения агроминерала – 10 и 15 т/га.

Результатами исследования была выявлена эффективность цеолита при заделке в почву и его воздействие на продуктивность сахарной свеклы и ее биохимическую характеристику. Установлено повышение урожайности культуры на 1,3-1,5 т/га. Отмечается увеличение содержания азота и легкогидролизуемых углеводов в корнеплодах – в зависимости от дозы цеолита до 0,19 и 0,7 %, соответственно.