Влияние удобрений и орошения на урожайность и качество корнеплодов свеклы столовой
Автор: Гаплаев М.Ш., Пивоваров В.Ф., Надежкин С.М.
Журнал: Овощи России @vegetables
Рубрика: Агротехника овощных растений
Статья в выпуске: 1 (22), 2014 года.
Бесплатный доступ
В условиях полевого опыта установлены оптимальные уровни предполивной влажности почвы, густоты стояния растений и нормы минеральных удобрений, обеспечивающие получение максимальных урожаев свеклы столовой с хорошими показателями качества корнеплодов в условиях предгорной зоны Чеченской республики.
Свекла столовая, фотосинтез, корнеплоды, урожайность, орошение, удобрения, влажность, нитраты
Короткий адрес: https://sciup.org/14025071
IDR: 14025071
Текст научной статьи Влияние удобрений и орошения на урожайность и качество корнеплодов свеклы столовой
влияния на плодородие почвы, урожай-
го установления рационального, науч-
Эффективное использование минеральных удобрений осно- ность, качество продукции, круговорот и баланс питательных веществ в агро- но-обоснованного применения удоб рений в каждой природной зоне с це вано на поиске экономичных и экологически безопасных приемов и систем их применения с учетом почвенно-клима- тических, агротехнических и агроэкологических факторов, определяющих их эффективность (Кулаковская, 1990). В этой связи необходим комплексный подход к изучению взаимодействия удобрений с почвой и растением, их ценозах (Пивоваров, 2006).
Система питания растений свеклы столовой в условиях Северо-Кавказ- ского региона изучена недостаточно. Нормы и дозы внесения удобрений применяют на основании исследований, проведенных в других регионах страны. В то же время сельскохозяйственное производство требует четко- лью получения высокой продуктивности при хорошем качестве корнеплодов
Цель работы – определение опти- мального уровня минерального питания для формирования максимальной урожайности товарных корнеплодов свеклы столовой сорта Бордо 237 в зависимости от густоты стояния растений при орошении.
Условия и методика исследований
Исследования проводили в 20082010 годах в ГУП Госхоз «Орджони-кидзевский» Ачхой-Мартановского района, расположенном в предгорной зоне Чеченской республики. Почва опытного участка – чернозем обыкновенный с нейтральной реакцией среды – рНkcl 6,9-7,0. Содержание гумуса по Тюрину в пахотном слое – 4,1-4,2%, щелочногидролизуемого азота по Корнфильду – 85-115 мг/кг почвы, подвижного фосфора по Труогу – 32-45 мг, обменного калия по Бровкиной – 310-380 мг/кг почвы.
Схема опыта: (3х3х3)х3 со следующими факторами и градациями:
Фактор А – предполивная влажность почвы: 1 – полив при влажности ниже 60% НВ, 2 – ниже 70%, 3 – полив при влажности ниже 80% НВ.
Фактор В – применение удобрений: 1 – без внесения удобрений, 2 – одинарная доза минеральных удобрений (N40P40K40), 3 – двойная доза (N 80 P 80 K 80 ).
Фактор C – густота стояния растений свеклы столовой: 1 – 278 тыс. растений на 1 га, 2 – 463, 3 – 537 тыс.растений на 1 га.
Сроки посева свеклы столовой – 28-30 марта, площадь учетной делянки – 24 м2, повторность 3-х кратная, размещение делянок последовательное.
Лабораторно-полевые опыты и технологические исследования проводили в соответствии с методикой постановки опытов в овощеводстве открытого грунта (Моисейченко и др., 1994).
Статистическую обработку экспериментальных данных выполняли методом дисперсионного и регрессионного анализа по Б.А. Доспехову (1985) с использованием пакета прикладных статистических программ «Statistica».

Результаты и обсуждение
Для получения высоких урожаев столовых корнеплодов необходимо учитывать закономерности изменений, характеризующих основные показатели фотосинтетической деятельности растений. Высокую биологическую и хозяйственную урожайность получают при оптимизации факторов, определяющих величину ассимиляционного аппарата и продолжительность его активной деятельности, а также производительность ассимиляционного потенциала – скорость фотосинтеза.
Индекс листовой поверхности посева (ИЛП) определяет активность поглощения солнечных лучей как основной фактор, от которого зависит величина биологического урожая. Рациональная система удобрений приводит к значительному нарастанию площади листьев овощных культур (Кулаева, 1973). Чистая продуктивность фотосинтеза (ЧПФ) наибольшей величины достигается при оптимальной густоте стояния растений, с увеличением их числа на единице площади наблюдается снижение ЧПФ из-за взаимного затенения листьев (Ке-фели, 1985).
Изучаемые агроприемы оказывают существенное влияние на величину площади листовой поверхности свеклы столовой (табл. 1). С повышением количества растений на единице площади с 278 до 537 тыс., ассимиляционная поверхность возрастает на неудобренном фоне с 16,83 до 23,72 тыс.м2/га, при внесении одинарной (N40P40K40) дозы – с 20,80 до 27,12 тыс.м2/га и двойной – с 21,25 до 28,36 тыс.м2/га. При этом с повышением густоты стояния площадь листьев одного растения снижается, но не пропорционально увеличению количества растений на 1 га, а медленнее, что приводит к росту листовой поверхности на единицу площади в более загущенных посевах. В среднем за 2008-2010 годы первый уровень минерального питания способствовал росту листовой поверхности к концу вегетации на 3,29-3,40 тыс.м2/га или на 11,7 и 11,4%; второй – на 4,36-4,64 тыс.м2/га или на 12,3-11,9% соответственно в сравнении с контролем. На удобренных
-
1. Фотосинтетическая деятельность свеклы столовой в зависимости
от сочетания технологических приемов, сорт Бордо 237, среднее за 2008-2010 годы
-
2. Урожайность свеклы столовой в зависимости от использования удобрений и орошения при различной густоте стояния растений, т/га, среднее за 2008-2010 годы
Дозы удобрений, кг/га, д.в. (фактор А)
Густота стояния растений, тыс. шт./га (фактор В)
Влажность почвы, % НВ (фактор
60 70
С)
80
Средняя по А, т/га %
Средняя по В
278
21,2
23,4
23,7
30,3/100,0
Без удобрения
463
22,3
25,2
25,6
24,2 100,0
33,0/109,9
537
23,2
26,6
27,0
33,6/110,9
278
29,1
36,0
36,1
N 40 P 40 K 40
463
30,4
40,8
41,0
36,3 150,0
537
31,6
41,0
40,8
278
29,6
36,7
36,6
N 80 P 80 K 80
463
30,7
40,4
40,6
36,3 150,0
537
30,1
40,8
41,3
Средняя по С
27,6
34,5
34,7
100,0
125,0
125,7
Самая низкая величина фотосинтетического потенциала (ФП) характерна для неудобренного фона – 1,86-1,92 млн м2 сутки/га. При оптимальном обеспечении растений питательными веществами и водой в более загущенных посевах с самого начала вегетации отмечен быстрый рост листовой поверхности, а листья сохраняются в деятельном состоянии более длительное время, что и способствовало увеличению фотосинтетического потенциала.
Применение удобрений увеличивает ЧПФ в первый период вегетации на 25-30%, а концу вегетации разница между удобренными и не- удобренными вариантами несущественна. При поддержании влажности почвы на уровне 70-80% НВ чистая продуктивность фотосинтеза на протяжении всего вегетационного периода выше, чем в вариантах без полива.
С повышением густоты стояния растений на единице площади, чистая продуктивность фотосинтеза столовой свеклы начинает снижаться с первой декады июня, когда листья сильно разрастаются и затеняют друг друга. Без применения удобрений, при размещении на 1 га 278 тыс. растений и влажности почвы 60% НВ, чистая продуктивность фотосинтеза столовой свеклы составила 4,39 г/м2 в сутки, а при внесении удобрений в одинарной (N40P40K40) и двойной дозе, влажности почвы 80% НВ и густоте стояния растений 537 тыс./га, этот показатель увеличился до 5,56-5,63 г/м2 в сутки или на 13,5%.
Применение удобрений и поддержание оптимальной влагообес-печенности в течение вегетацион- ного периода, использование рациональной густоты стояния растений в соответствии с генетическими потребностями конкретной культуры, сорта или гибрида – основа получения максимального урожая (Алмазов, Холуяко, 1986).
Действие изучаемых технологических приемов тесно взаимосвязано, между ними существует положительное взаимодействие, а суммарный прирост урожайности от их совместного действия значительно выше, чем при их раздельном применении.
Применение рациональных систем удобрения и поддержание оптимальной влажности почвы создает благоприятные условия для использования повышенной густоты стояния овощных культур, что позволяет получить значительную прибавку урожая. В овощеводстве основными, но легкоуправляемыми факторами воздействия на продуктивность культур являются такие приемы, как подбор оптимальных площадей питания и схем размеще-
НСР 05 : А = В = С = 1,62
ния растений, а также водообеспе-ченность и минеральное питание. Действие указанных агроприемов взаимосвязано, так как каждый из приемов играет определенную роль в жизни растений, и полезное действие его проявляется только в комплексе с другими. Внесение удобрений при наличии достаточных запасов продуктивной влаги ускоряет рост, развитие и повышает урожайность, а при ее недостатке оказывается бесполезным и даже вредным (Пивоваров, 2006).
В наших исследованиях установлено, что между изучаемыми агроприемами существует положительное взаимодействие: прибавка урожайности от их совместного действия значительно выше, чем при раздельном применении. Так, без удобрения и орошения получено 23,2 т/га корнеплодов, а при поддержании предполивной влажности почвы 80% НВ, густоте стояния растений 537 тыс./га и при внесении двойной дозы удобрений (N80P80K80) получено 41,3 т/га корнеплодов, что на 18,1 т или 56,2% больше (табл. 2).
Внесение одинарной (N40P40K40) дозы минеральных удобрений при относительно низкой (60% НВ) влажности почвы повышает урожайность свеклы до 29,1-31,6 т/га в зависимости от густоты стояния растений, а при 70 и 80% НВ соответственно до 36,0-41,0 и 36,1-40,8 т/га. Двойная доза удобрений не обеспечивает достоверную прибавку урожая независимо от количества растений на единице площади и влажности почвы на уровне 60-80% НВ. Аналогичные результаты получены и при возделывании отечественных сортов моркови столовой в условиях Центральной России (Те-решонок, Надежкин, Калинин и др., 2009).
В среднем по остальным факторам, загущение посевов свыше 463 тыс. растений/га также не обеспечивает достоверную прибавку урожайности корнеплодов.
Статистическая обработка позволила установить, что на долю удобрений приходится 43% варьирования урожайности корнеплодов, уровня влажности почвы – 25%, густоты стояния растений – 11%, взаимодействия изучаемых факторов – 9% и погодных условий – 12%.
В зависимости от сочетания агроприемов существенно меняются товарность, средняя масса и сохранность корнеплодов свеклы столовой. Использование факториальной схемы планирования эксперимента позволило математически описать процессы формирования урожая и его качества в зависимости от изучаемых приемов.
Статистическая обработка экспериментальных данных и их графическое отображение позволили установить, что применение NPK в дозах (каждого элемента) свыше 60 кг/га не оказывает положительного влияния как на урожайность, так и на среднюю массу корнеплода (рис. 1). Выход стандартной (товарной) продукции с увеличением густоты


Рис. 1. Влияние удобрений (х) на урожайность (а) и среднюю массу корнеплода свеклы столовой (б), среднее за 2008-2010 годы.
а – Y = 24,24+ 0,45x – 0,0038x2 , R2 = 0.821
б – Y = 167,1 + 1,17x -0,0093x2, R2 = 0.777
стояния растений снижается по всем вариантам, а с увеличением влажности почвы и при внесении удобрений возрастает (рис. 2).
По мере загущения с 278 до 537 тыс./га содержание сухого вещества понижалось. Так, без внесения удобрений при низкой влажности почвы (60 % НВ) корнеплоды содержали при 278 тыс. растений/га 17,1% сухого вещества, а при 537 тыс. – 16,4%. В этом же варианте, но с влажностью 80 % НВ отмечено 15,6% сухого вещества при наименьшем загущении, 14,6% – при наибольшем. Такая закономерность наблюдалась и на удобренных как одинарной, так и двойной дозой туков вариантах (рис. 3).
В зависимости от влажности почвы содержание сухого вещества в корнеплодах свеклы столовой снижается по мере ее возрастания с 60 до 80% НВ. На делянках, удобренных одинарной дозой, содержание сухого вещества было 18,0-18,5 % при низкой влажности, 16,2-17,3 % – при высокой, удобренных двойной дозой – соответственно 18,0-18,6 и 16,4-17,0%.
Следует отметить, что, несмотря на понижение содержания сухого вещества, при орошении выход его с единицы площади значительно выше, вследствие более высокой урожайности свеклы при поливах.
Основную часть сухого вещества в корнеплодах свеклы столовой занимают сахара, но под влиянием сочетания агроприемов их содержание неодинаково. В контрольном варианте без удобрения и орошения накопление сахаров составляло 11,5-11,6 %, при поливах – 110,811,1 %. Во 2 и 3-м вариантах, где

Рис. 2. Влияние густоты стояния растений (х) на товарность (у) корнеплодов свеклы столовой.
y = 84,52 + 0,044x – 0,000085x2 R2= 0, 7029

Рис.3. Влияние густоты стояния растений (х) на содержание сухого вещества в корнеплодах свеклы столовой.
y = 13,76 + 0,0203x – 0,000029x2 R2 = 0,625
[ 84 ]
вносили одинарную и двойную дозу удобрений, содержание сахаров возрастало соответственно до 12,012,6 и 13,0-13,7 % при низкой и до 11,6-12,0% при высокой влажности почвы. Густота стояния растений изменяет этот показатель незначительно.
Овощи – основной «поставщик» витаминов, сахаров, органических кислот в организм человека, но они могут стать и источником вредных веществ, так как в сбалансированном пищевом режиме на их долю приходится около 70% суточного поступления в организм нитратов. В то же время существует некоторый оп-

Рис. 4. Влияние удобрений (х) на содержание нитратов
в корнеплодах свеклы столовой (у), среднее за 2008-2010 годы.
y = 558,9 + 7,05x – 0,051x2, R2 =0,981
тимальный уровень содержания нитратов в сельскохозяйственных культурах, необходимый для нормального протекания продукционного процесса. Растения могут хорошо расти и развиваться, если на нитраты приходится 0,5-1% сухого вещества. Снижение этого уровня приводит к падению урожайности, превышение неблагоприятно отражается на здоровье людей (Глунцов, 1990).
Предельно допустимое количество нитратов в корнеплодах свеклы столовой не должно превышать 1500 мг/кг. В наших исследованиях содержание нитратов в корнеплодах изменялось в зависимости от сочетания агроприемов с 537 до 836 мг/кг. Наибольшее их накопление отмечалось в вариантах с внесением двойной (N80P80K80) дозы удобрений, густоте стояния растений 537 тыс./га и влажности почвы 60 % НВ, наименьшее – без внесения удобрений при густоте стояния 463 тыс./га и влажности 70% НВ. Статистически доказуемый рост содержания нитратов отмечен при применении удобрений (рис. 4).
Заключение
Таким образом, оптимизация сочетания приемов выращивания свеклы столовой способствует лучшему росту и развитию растений, более интенсивному прохождению процесса фотосинтеза и обеспечивает получение высоких урожаев с хорошими товарно-хозяйственными качествами корнеплодов. Оптимальная густота стояния растений свеклы столовой при достаточном уровне питания и влагообеспечен-ности составляет 463 тыс. расте-ний/га. Использование минеральных удобрений из расчета N40P40K40 при оптимальных параметрах густоты стояния растений и влажности почвы обеспечивает получение 40,8-41,1 т/га моркови свеклы. Повышение предполивного уровня влажности с 70 до 80% НВ и применение повышенных доз минеральных удобрений не обеспечивает математически доказуемый рост урожайности корнеплодов свеклы столовой.
Список литературы Влияние удобрений и орошения на урожайность и качество корнеплодов свеклы столовой
- Алмазов Б.Н., Холуяко Л.Т. Продуктивность культур севооборота и изменение агрохимических свойств почвы в зависимости от длительного применения удобрений//Научные труды Западно-Сибирской овоще-картофельной селекционной станции. -Вып. 5. -1986. -С. 32-52
- Глунцов А.Ф. Как снизить содержание нитратов в продукции//Картофель и овощи. -1990. -№ 1. -С. 24
- Кефели В.И., Прусакова Л.Д. Химическая регуляция роста. -М.: Знание, 1985. -97 с
- Кулаева О.Н. Цитокины, их структура и функция. -М.: Наука, 1973. -264 с
- Кулаковская Т.Н. Оптимизация агрохимической системы почвенного питания растений. -М.: Агропромиздат, 1990. -219 с
- Моисейченко В.Ф., Заверюха А.Х., Трифонова М.Ф. Основы научных исследований в плодоводстве, овощеводстве и виноградарстве. -М.: Колос, 1994. -С. 139-161
- Пивоваров В.Ф., Овощи России. М.: ВНИИССОК, 2006. -384 с
- Терешонок В.И., Надежкин С.М., Калинин А.Н., Князьков М.Н., Шевченко Т.Е. Влияние особенностей выращивания на урожайность и качество корнеплодов моркови столовой//Овощи России, 2009. -№ 4. -С. 81-83