Формування продуктивності та технологічної якості буряків цукрових в умовах континентального клімату
DOI:
https://doi.org/10.47414/np.30.2022.269736Ключові слова:
урожайність, цукристість коренеплодів, альфа-амінний азот, мінеральне удобрення, органічне удобренняАнотація
Мета. Установити особливості формування врожайності та технологічної якості коренеплодів буряків цукрових в умовах Степу України за оптимізації технології їх вирощування.
Методи. Польові дослідження проводили впродовж 2020–2021 рр. в умовах ТОВ «Агрофірма імені Чкалова» (Кіровоградська обл.). Диплоїдний посухостійкий гібрид буряків цукрових ‘Магістр’ (SESVanderHave) вирощували на фоні застосування вологоутримувача (без гідрогелю; гідрогель Aquasorb, 300 кг/га) та різних систем удобрення [без добрив – контроль; гній, 20 т/га; N170P180K350; Леонардит, 400 кг/га; Паросток (марка 20), 400 кг/га]. Органічні та мінеральні добрива (PK) вносили восени під оранку, а азотний компонент останніх (N) – під ранньовесняну культивацію. Адсорбент вносили в ґрунт за два тижні до сівби культури локально в зону майбутнього рядка, орієнтуючись на дані GPS-трекера. Решта агрозаходів відповідали загальноприйнятій технології вирощування культури в зоні проведення досліджень.
Результати. Унаслідок досить складних погодних умов 2020 року, врожайність коренеплодів у середньому по досліду становила лише 30,3 т/га. Найнижчий її рівень – 26,0 т/га отримано на ділянках обох контролів без удобрення, тоді як за внесення 20 т/га гною – 29,0–30,0 т/га. Мінеральна система (N170P180K350), попри істотно меншу ефективність у варіанті без гідрогелю Aquasorb (31,0 т/га), у разі його внесення в ґрунт до сівби культури забезпечувала максимальну продуктивність буряків – 34,0 т/га. Також на фоні гідрогелю значно зростала й ефективність застосування Леонардиту та Паросток (марка 20) – прирости врожаю становили 7,0 і 6,0 т/га відповідно. Максимальний уміст цукрів у коренеплодах відзначено за мінеральної системи удобрення на фоні внесення гідрогелю Aquasorb – 16,3 проти 15,0 % на контролі, однак у цьому ж варіанті отримано й найвищий уміст α-амінного азоту, який суттєво знижує заводський вихід цукру. У 2021 році, з огляду на істотно ліпші погодні умови впродовж вегетації культури, урожайність коренеплодів у середньому по досліду становила 55,6 т/га, що майже вдвічі вище показників попереднього року. Цілком прогнозовано, найнижчу врожайність отримано у варіантах без добрив – 49,7–50,2 т/га, за внесення гною – 50,7–53,3 т/га. Суттєво вищими, проте, на відміну від 2020 року, не максимальними, були показники за мінеральної системи удобрення – 56,9–58,1 т/га. Найефективнішими ж з погляду формування продуктивності буряків цукрових були варіанти застосування Леонардиту та Паросток (марка 20) – 58,1–58,6 та 59,2–61,6 т/га відповідно. Максимальну цукристість коренеплодів забезпечило застосування добрива Паросток (марка 20), причому як на фоні гідрогелю Aquasorb, так і без нього – 17,8 % (контроль – 15,8 %).
Висновки. Погодні умови в період вегетації буряків цукрових є найсуттєвішим чинником, що визначає рівень їх продуктивності, а також і ефективність застосовуваних агрозаходів. В усіх варіантах внесення добрив спостерігалось істотне збільшення врожайності культури, причому величина отриманих приростів значною мірою залежала як від їх виду, так і застосування вологоутримувача, особливо за несприятливих умов вегетації. У середньому за період досліджень, найвищі показники збору цукру отримано у варіантах застосування органічних добрив нової формуляції Леонардит та Паросток (марка 20) на фоні гідрогелю Aquasorb, що свідчить про доцільність їх подальшого впровадження у технології вирощування буряків цукрових.
Посилання
Allison, M. F., Jaggard, K. W., & Armstrong, M. J. (1994). Time of application and chemical form of potassium, phosphorus, magnesium and sodium fertilizers and effects on the growth, yield and quality of sugar beet (Beta vulgaris). Journal of Agricultural Science, 123(1), 61–70. doi: 10.1017/S0021859600067782
Bornscheuer, E. Meyerholz, K., & Wunderlich, K. H. (1993). Seed production and quality. In D. A. Cooke, & R. K. Scott (Eds.), The Sugar Beet Crop (pp. 120–155). London, UK: Chapman & Hall. doi: 10.1007/978-94-009-0373-9_4
Carter, J. N., Kemper, W. D., & Traveller, D. J. (1985). Yield and quality as affected by early and late fall and spring harvest of sugarbeets. Journal of Sugar Beet Research, 23(1–2), 8–27.
Cooke, D. A., & Scott, R. K. (Eds.). (1993). The Sugar Beet Crop. London, UK: Chapman & Hall. doi: 10.1007/978-94-009-0373-9
Crocholl, J., & Knieke, J. (2007). Gründüngung ist auf Leichten Böden Standard. Zuckerrübe, 1, 33–34.
Croll, B., & Hayes, C. R. (1990). Nitrate and water supplies in the United Kingdom. Environmental Pollution, 50(1–2), 163–187. doi: 10.1016/0269-7491(88)90190-X
Dunham, R. J. (1993). Water use and irrigation. In D. A. Cooke, & R. K. Scott (Eds.), The Sugar Beet Crop (pp. 279–309). London, UK: Chapman & Hall. doi: 10.1007/978-94-009-0373-9_8
Dutton, J., & Huijbregts, T. (2006). Root quality and processing. In A. P. Draycott (Ed.), Sugar beet (pp. 409–442). Oxford, UK: Blackwell Publ. doi: 10.1002/9780470751114.ch16
Eckhoff, J. L. A. (1999). Sugarbeet response to nitrogen at four harvest dates. Journal of Sugar Beet Research, 36(4), 33–45. doi: 10.5274/jsbr.36.4.33
Fixen, P. E. (1993). Crop responses to chloride. Advances in Agronomy, 50, 107–150. doi: 10.1016/S0065-2113(08)60833-0
Freckleton, R., Watkinson, A., Weeb, D., & Thomas, T. (1999). Yield of sugar in relation to weather and nutrients. Agricultural and Forest Meteorology, 93(1), 39–51. doi: 10.1016/S0168-1923(98)00106-3
Gaskell, M., Smith, R., Mitchell, J., Koike, S. T., Fouche, C., Hartz, T., Horwath, W., & Jackson, L. (2007). Soil Fertility Management for Organic Crops. University of California, Davis, California. doi: 10.3733/ucanr.7249
Giardini, L., Pimpini, F., Borin, M., & Gianquinto, G. (1992). Effects of poultry manure and mineral fertilizers on yield of crops. Journal of Agricultural Science, 118(2), 207–213. doi: 10.1017/S0021859600068805
Gilmour, J. T., Clark, M. D., & Daniel, S. M. (1996). Predicting long-term decomposition of biosolids with a seven-day test. Journal of Environmental Quality, 25(4), 766–770. doi: 10.2134/jeq1996.00472425002500040016x
Grzebisz, W., Pepliński, K., Szczepaniak, W., Barłóg, P., & Cyna, K. (2012). Impact of nitrogen concentration variability in sugar beet plant organs throughout the growing season on dry matter accumulation patterns. Journal of Elementology, 17(3), 389–407. doi: 10.5601/jelem.2012.17.3.03
Hoffmann, C. (2005). Changes in N composition of sugar beet varieties in response to increasing N supply. Journal of Agronomy and Crop Science, 191(2), 138–145. doi: 10.1111/j.1439-037X.2004.00149.x
Hoffmann, C. M., Kenter, C., & Bloch, D. (2005). Marc concentration of sugar beet (Beta vulgaris L.) in relation to sucrose storage. Journal of the Science of Food and Agriculture, 85(3), 459–465. doi: 10.1002/jsfa.2002
Hoffmann, D. C., & Märländer, B. (2001). Entwicklung und Perspektiven von Ertrag und technischer Qualität. Zuckerrüben, 4, 218–225.
Jongman, R. H. G., Bunce, R. G. H., Metzger, M. J., Mücher, C. A., Howard, D. C., & Mateus, V. L. (2006). Objectives and applications of a statistical environmental stratification of Europe. Landscape Ecology, 21(3), 409–419. doi: 10.1007/s10980-005-6428-0
Kenter, C., Hoffmann, C., & Märländer, B. (2006). Effects of weather variables on sugar beet yield development (Beta vulgaris L.). European Journal of Agronomy, 24(1), 62–69. doi: 10.1016/j.eja.2005.05.001
Khan, A. A. (1992). Preplant physiological seed conditioning. Horticultural Reviews, 13, 131–166. doi: 10.1002/9780470650509.ch4
Koch, H. J., Dieckmann, J., Büchse, A., & Märländer, B. (2009). Yield decrease in sugar beet caused by reduced tillage and direct drilling. European Journal of Agronomy, 30(2), 101–109. doi: 10.1016/j.eja.2008.08.001
Lohaus, G., Burba, M., & Heldt, H. W. (1994). Comparison of the contents of sucrose and amino acids in the leaves, phloem sap and taproots of high and low sugar-producing hybrids of sugar beet (Beta vulgaris L.). Journal of Experimental Botany, 45(8), 1097–1101. doi: 10.1093/jxb/45.8.1097
Mahn, K., Hoffmann, C., & Märländer, B. (2002). Distribution of quality components in different morphological sections of sugar beet (Beta vulgaris L.). European Journal of Agronomy, 17(1), 29–39. doi: 10.1016/S1161-0301(01)00139-3
Malnou, C. S., Jaggard, K. W., & Sparkes, D. L. (2006). A canopy approach to nitrogen fertilizer recommendation for the sugar beet. European Journal of Agronomy, 25(3), 254–263. doi: 10.1016/j.eja.2006.06.002
Meissner, S. T. (1999). Water potential gradients imply an apoplastic separation between red beet storage organ sink regions and the central xylem. Journal of Sugarbeet Research, 36(1), 33–49. doi: 10.5274/jsbr.36.1.33
Meissner, S. T., & Spanswick, R. M. (1994). Growth of the storage organ and parenchyma cells in red beet (Beta vulgaris L.): lower osmolarity correlates with increasing cell size, implying cell transport rather than diffusion limitation. International Journal of Plant Sciences, 155(1), 36–48. doi: 10.1086/297145
Mengel, K., Kirkby, E. A., Kosegarten, H., & Appel, T. (Eds.). (2001). Principles of Plant Nutrition. Dordrecht: Springer. doi: 10.1007/978-94-010-1009-2
Milford, G. F. J., Armstrong, M. J., Jarvis, P. J., Houghton, B. J., Bellett-Travers, D. M., Jones, J., & Leigh, R. A. (2000). Effect of potassium fertilizer on the yield, quality and potassium offtake of sugar beet crops grown on soils of different potassium status. Journal of Agricultural Science, 135(1), 1–10. doi: 10.1017/S0021859699007881
Mitchell, J., Gaskell, M., Smith, R., Fouche, C., & Koike, S. (2000). Soil Management and Soil Quality for Organic Crops. University of California, Davis, California. doi: 10.3733/ucanr.7248
Olesen, J. E., Trnka, M., Kersebaum, K. C., Skjelvåg, A. O., Seguin, B., Peltonen-Sainio, P., … Micale, F. (2011). Impacts and adaptation of European crop production systems to climate change. European Journal of Agronomy, 34(2), 96–112. doi: 10.1016/j.eja.2010.11.003
Petersen, J., & Röver, A. (2005). Comparison of sugar beet cropping systems with dead and living mulch using a glyphosate-resistant hybrid. Journal of Agronomy and Crop Science, 191(1), 55–63. doi: 10.1111/j.1439-037X.2004.00134.x
Pidgeon, J. D., Werker, A. R., Jaggard, K. W., Richter, G. M., Lister, D. H., & Jones, P. D. (2001). Climatic impact on the productivity of sugar beet in Europe, 1961–1995. Agricultural and Forest Meteorology, 109(1), 27–37. doi: 10.1016/S0168-1923(01)00254-4
Pimpini, F., Giardini, L., Borin, M., & Gianquinto, G. (1992). Effects of poultry manure and mineral fertilizers on the quality of crops. Journal of Agricultural Science, 118(2), 215–221. doi: 10.1017/S0021859600068817
Rychcik, B., & Zawiślak, K. (2011). Yield and Root Technological Quality of Sugar Beet Grown in Crop Rotation and Long-Term Monoculture. Plant, Soil and Environment, 48(10), 458–462. doi: 10.17221/4395-PSE
Supit, I., van Diepen, C. A., de Wit, A. J. W., Kabat, P., Baruth, B., & Ludwig, F. (2010). Recent changes in the climatic yield potential of various crops in Europe. Agricultural Systems, 103(9), 683–694. doi: 10.1016/j.agsy.2010.08.009
Theobald, K. (2016). Welches Fruchtfolgeintervall ist optimal? Zuckerrübe, 2, 14–15.
Van den Putte, A., Govers, G., Diels, J., Gillijns, K., & Demuzere, M. (2010). Assessing the effect of soil tillage on crop growth: A meta-regression analysis on European crop yields under conservation agriculture. European Journal of Agronomy, 33(3), 231–241. doi: 10.1016/j.eja.2010.05.008
Windt, A., & Wollenweder, D. (2005). Grunddüngung Zuckerrüben. Zuckerrübe, 4, 206–207.
Winner, C. (1993). History of the crop. In D. A. Cooke, & R. K. Scott (Eds.), The Sugar Beet Crop (pp. 1–35). London, UK: Chapman & Hall. doi: 10.1007/978-94-009-0373-9_1
Wyse, R. (1979). Parameters controlling sucrose content and yield of sugarbeet roots. Journal of Sugarbeet Research, 20(4), 368–385. doi: 10.5274/jsbr.20.4.368
Ivanina, V. V. (2016). Biologization of crop fertilization in crop rotations. Kyiv: Komprynt. [In Ukrainian]
Karpuk, L. M., & Prysiazhniuk, O. I. (2014). Mathematical models of sugar beet growth and development depending on climatic factors. Sugar Beet, 6, 13. [In Ukrainian]
Roik, M. V., & Kornieieva, M. O. (2017). Environmental stability and plasticity of promising sugar beet hybrids. Sugar Beet, 3, 4. [In Ukrainian]
Tsvei, Ya. P. (2014). Soil fertility and crop rotation productivity. Kyiv: Komprynt. [In Ukrainian]
Tsvei, Y. P., Torlyna, O. N., & Levchenko, L. N. (2016). The productivity of sugar beet depending on the links of short-rotation crop rotations. Sugar Beet, 2, 7. [In russian]
Yashchenko, L. A. (2003). Agrochemical justification of increasing the productivity of sugar beets on the alkaline-chernozem carbonate soil of the Forest-Steppe of Ukraine (PhD Diss. Abstract). Kyiv, Ukraine. [In Ukrainian]
Ehrmantraut, E. R., Prysiazhniuk, O. I., & Shevchenko, I. L. (2007). Statistical analysis of agronomic experimental data in the Statistica 6.0 package. Kyiv: PolighrafConsaltyn. [In Ukrainian]
Ermantraut, E. R., Hoptsii, T. I., Kalenska, S. M., Kryvoruchenko, R. V., Turchynova, N. P., & Prysiazhniuk, O. I. (2014). Methods of selection experiment (in crop production). Kharkiv: N.p. [In Ukrainian]
Roik, M. V., & Hizbullin, N. H. (Eds.). (2014). Methods of research in sugar beet growing. Kyiv: FOP Korzun D. Yu. [In Ukrainian]
Tkachyk, S. O., Prysiazhniuk, O. I., & Leshchuk, N. V. (2016). The method of conducting a qualification examination of plant varieties for suitability for distribution in Ukraine. General part (4th ed., rev. аnd enl.). Vinnytsia: FOP Korzun D. Yu. [In Ukrainian]
Roik, M. V., Sinchenko, V. M., Prysiazhniuk, O. I., & Ermantraut, E. R. (2017). Conducting demonstration experiments. Kyiv: FOP Korzun D. Yu. [In Ukrainian]
