Способ повышения сахаристости сахарной свеклы в ЦЧР Российский патент 2017 года по МПК A01C21/00 

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к способам внесения удобрений.

Сахарная свекла одна из важнейших сельскохозяйственных культур, являющаяся сырьем для производства сахара. Получение высоких урожаев сахарной свеклы невозможно без применения минеральных удобрений. При этом сахарная свекла, как растение, накапливающее углеводы, требует значительного количества калия [1]. Калий - важнейший элемент минерального питания свеклы. Дефицит калия приводит к увеличению транспирации, особенно в засушливых условиях, что ведет к снижению тургора в растениях и способствует накоплению аминного азота, который в свою очередь снижает сахаристость корнеплодов. Калий, находясь в растении в ионной форме, создает разность электрических потенциалов между клеткой и средой, способствует активному транспорту сахаров из листьев к корнеплодам. Кроме того, уровень содержания калия влияет на pH сырого сахарного экстракта, снижает его щелочность, что способствует более высокому выходу сахара [2].

Вместе с тем значительная часть внесенного осенью с минеральными удобрениями калия фиксируется почвенным поглощающим комплексом, а также расходуется в первой половине вегетации сахарной свеклы на формирование листового аппарата и рост корнеплода. В этот период большая часть ассимилянтов тратится на рост корнеплода и корневой системы, поэтому накопление сахара в корнеплодах незначительно. Во второй половине вегетации ассимилирующая поверхность достигает максимальных размеров и ее дальнейшее нарастание ослабевает. Продукты фотосинтеза при этом в основном расходуются на рост корнеплода и используются для накопления в нем углеводов. При этом значительно возрастает потребление сахарной свеклой калия [3].

Для восполнения дефицита калия в этот период используется широко известный прием - проведение калийных внекорневых подкормок [4, 5, 6]. В качестве калийных удобрений для внекорневых подкормок обычно используют хлористый калий, сульфат калия, калийную соль, калийную селитру. Но при этом входящие в состав удобрений компоненты, такие как хлор, сульфаты, нитраты, способны вызывать ожоги листьев и проявляют токсичность.

Избежать этого можно за счет применения в качестве калийного удобрения для внекорневой подкормки сахарной свеклы хелата калия. Хелат калия представляет собой циклическое комплексное соединение, образованное при взаимодействии ионов калия с полидентатными лигандами. В качестве лиганда обычно используется этилендиаминтетрауксусная кислота (EDTA) [7]. В отличие от минеральных солей хелаты практически нетоксичны, полностью растворимы в воде и легко усваиваются растениями, обладают высокой проницаемостью через листья растения, характеризуются высокой транспортной активностью [8].

Известны рекомендации по применению удобрений Келик Калий и Келик Калий + Кремний, содержащего в своем составе калий в форме хелата [9, 10]. Но его рекомендуется применять в качестве внекорневой подкормки сахарной свеклы в фазах 6 настоящих листьев и при смыкании листьев в рядке. Эти фазы развития сахарной свеклы наступают в третьей декаде мая и первой - второй декаде июня соответственно. Но как уже упоминалось, при этом калий расходуется в основном на рост растения и накопление углеводов в корне минимально.

Задача изобретения - повышение урожайности сахарной свеклы и содержания сахаров в корнеплодах сахарной свеклы.

Для решения этой задачи предлагается двукратное проведение поздней внекорневой подкормки растений хелатом калия. Первая подкормка проводится в конце июля, вторая в конце августа. Введение этого приема в технологию выращивания сахарной свеклы является основным отличием предлагаемого способа от известных. Особенность приема состоит в том, что он направлен на активизацию биохимических процессов по оттоку углеводов из листьев в корнеплоды сахарной свеклы. Этот прием способствует повышению сахаристости корнеплодов, улучшению их технологических показателей.

Пример осуществления способа

В предлагаемом способе проводят двукратную внекорневую подкормку растений сахарной свеклы хелатом калия. Первая подкормка проводится в последней декаде июля, вторая в последней декаде августа. Для внекорневой подкормки используют хелат калия (EDTA) с содержанием K₂O 50%. Доза удобрения 0,5 л/га д.в., или соответственно 1 л/га в физическом весе. Расход воды 200 л/га. Внекорневая подкормка проводится в недождливую погоду в утренние или вечерние часы с использованием стандартных опрыскивателей.

Сравнение предлагаемого и известного способа повышения сахаристости сахарной свеклы проводилось в течение двух лет (2013, 2014 гг.) в полевом опыте. Опыт был заложен на базе ЗАО «Артель» Обоянского района, Курской области.

Схема опыта включала восемь вариантов в трехкратной повторности:

1. Контроль, без подкормок (контроль).

2. Подкормка «Келик Калий + Кремний» при смыкании листьев в рядке (1-2 декада июня) (Келик K + Si).

3. Одна внекорневая подкормка хлористым калием в последнюю декаду июля (1 KCl).

4. Одна внекорневая подкормка хлористым калием в последнюю декаду августа (2 KCl).

5. Две внекорневые подкормки хлористым калием в последнюю декаду июля и последнюю декаду августа (1+2 KCl).

6. Одна внекорневая подкормка хелатом калия в последнюю декаду июля (1 ХK).

7. Одна внекорневая подкормка хелатом калия в последнюю декаду августа (2 ХK).

8. Две внекорневые подкормки хелатом калия в последнюю декаду июля и последнюю декаду августа (1+2 ХK).

В опытах предшественником сахарной свеклы была озимая пшеница. Площадь делянки составляла 25,5 м². Агротехника возделывания сахарной свеклы была общепринятая для Центрально-Черноземного региона. В качестве основного удобрения вносилась азофоска (N₁₆P₁₆K₁₆) из расчета 120 кг/га д.в. или 750 кг/га в физическом весе.

Для внекорневых подкормок использовались:

- хлористый калий (60% K₂O) в дозе 20 кг/га д.в., или 33,3 кг/га в физическом весе;

- препарат «Келик Калий + Кремний» с содержанием K₂O 15% в дозе 0,5 л/га д.в., или 3 л/га в физическом весе;

- хелат калия (EDTA) с содержанием K₂O 50% в дозе 0,5 л/га д.в., или соответственно 1 л/га в физическом весе. Норма расхода жидкости 0,51 л на делянку.

Сахаристость корнеплодов сахарной свеклы определялась по содержанию сахарозы поляриметрическим методом на сахариметре СУ-4 по стандартной методике [11].

Сравнение известного и предлагаемого способов повышения сахаристости сахарной свеклы приведено в таблице.

Как следует из таблицы, предлагаемый способ, состоящий в двукратной обработке растений сахарной свеклы хелатом калия, по сравнению с существующими позволяет:

- повысить сахаристость корнеплодов на 2,3% по сравнению с контрольным вариантом, на 1,3% по сравнению с известным способом подкормки хлористым калием, на 1,7% по сравнению с подкормкой «Келик Калий + Кремний»;

- увеличить урожайность корнеплодов сахарной свеклы на 6,6 т/га по сравнению с контрольным вариантом, на 5,3 т/га по сравнению с известным способом подкормки хлористым калием, на 4,4 т/га по сравнению с подкормкой «Келик Калий + Кремний»;

- увеличить сбор сахара на 2,1 т/га по сравнению с контрольным вариантом, на 1,5 т/га по сравнению с известным способом подкормки хлористым калием, на 1,5 т/га по сравнению с подкормкой «Келик Калий + Кремний».

Экономический эффект от проведения внекорневых подкормок сахарной свеклы хелатом калия выражается в увеличении общего выхода сахара с 1 га за счет повышения урожайности корнеплодов и повышения их сахаристости.

Литература

1. Гуреев И.И., Агибалов А.В. Производство сахарной свеклы без затрат ручного труда. - Курск, ВНИИЗ и ЗПЭ, 2000. - 124 с.

2. Шпаар Д., Дрегер Д., Захаренко А. и др. Сахарная свекла (Выращивание, уборка, хранение) / Под ред. Д. Шпаара. - М.: ИД ООО «ДЛВ АГРОДЕЛО», 2012. - 315 с.

3. Физиология сельскохозяйственных растений. Том 7. Физиология сахарной свеклы / под ред. Рубина Б.А. - М.: Изд-во МГУ, 1968. - 426 с.

4. Якушкин И.В., Эдельштейн М.Н. Предуборочная подкормка и другие способы повышения сахаристости и технологических качеств сахарной свеклы. - М.: Пищепромиздат, 1958. - 55 с.

5. Чередничок А.I. Особливостi росту та розвитку цукрових бурякiв за умови рiзних прийомiв застосування калiйних добрив. - Автореф. дис.…канд. с.-г. наук. - , 2006, 20 с.

6. Чмелева Л.Е. Продуктивность сахарной свеклы в зависимости от дробного применения удобрений на типичном черноземе в условиях Краснодарского края. - Дис. канд. с.-х. наук: Рамонь, 2003, 133 с.

7. Реутов О.А., Курц А.Л., Бутин К.П. Органическая химия. В 4-х частях. Часть 4. - М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2004. - 726 с.

8. Микроэлементы в сельском хозяйстве (Издание третье, переработанное и дополненное) / Под ред. Булыгина С.Ю. - Днiпропетровськ, «Сiч», 2007 - 100 с.

9. http://agroplus-group.ru/en/node/877.

10. http://agroplus-group.ru/en/node/685.

11. Минеев В.Г., Сычев В.Г., Амельянчик О.А. и др. Практикум по агрохимии. - М.: Изд-во МГУ, 2001. - 689 с.

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к способам внесения удобрений, и может быть использовано для получения корнеплодов сахарной свеклы с высоким содержанием сахара в Центрально-Черноземном регионе. Способ включает проведение двух внекорневых подкормок сахарной свеклы хелатом калия в дозе по 0,5 л/га K₂O. Первую подкормку проводят в третьей декаде июля, вторую - в третьей декаде августа. Способ позволяет повысить урожайность сахарной свеклы и сахаристость корнеплодов. 1 табл.

Способ повышения сахаристости сахарной свеклы в Центрально-Черноземном регионе, включающий проведение двух внекорневых калийных подкормок, отличающийся тем, что подкормки проводятся хелатом калия в дозе 0,5 л/га д.в. K₂O, первый раз в третью декаду июля, второй раз в третью декаду августа.