Формирование урожайности и динамика накопления сахара в корнеплодах различных гибридов сахарной свеклы

В работе представлены результаты двухлетних данных полевого опыта по изучению продуктивности различных гибридов сахарной свеклы и динамики накопления сахара в корнеплодах. Установлено, что наибольший сбор сахара с 1 га был получен при возделывании гибридов Неро, Геракл и Спартак.

Ключевые слова: сахарная свекла, сахаристость, гибриды, урожайность.

Сахарная свекла — одна из важнейших технических культур в Пензенской области, площади которой в последние годы составляют 42–47 тыс. га. Урожайность корнеплодов в среднем по области за последние 4 года составила 345 ц/га. Один из способов дальнейшего повышения урожайности и качества корнеплодов без дополнительных материальных затрат — правильный выбор сортов и гибридов.

Полевые опыты проводились в 2013–2014 гг. на полях ООО «Красная Горка» Колышлейского района Пензенской области на черноземных почвах среднесуглинистых по гранулометрическому составу. В опыте изучались следующие гибриды: ХМ 1820, Неро, Геракл, Триада, Спартак, Волга, Компакт и рмс 120.

Рост растения — сложный физиологический процесс, в значительной степени определяющий размер и качество урожая. Площадь и масса листьев, достигнув своего максимума, в дальнейшем снижается, а масса корнеплода в течение вегетации нарастает до самой уборки [1, 2]. При этом, чем больше листовой поверхности приходится на единицу массы корнеплода в начале вегетации, тем выше у такого растения масса корнеплода к моменту уборки. С другой стороны, чем больше листовой поверхности приходится на единицу массы корнеплода к концу вегетации, тем выше его конечная сахаристость [3, 4].

Исследованиями установлено, что наиболее интенсивно нарастание массы корнеплода отмечено в июле месяце, когда в стуки прибавка в весе составляла от 7,7 до 12,1 г. Как показали определения, на первое июня набольший вес корнеплода был у гибрида Неро (2,87 г), Геракл (2,82 г) и Спартак (2,62 г), а наименьший — у РМС 120 (1,94 г) (таблица 1).

У остальных гибридов масса одного корнеплода была в пределах 2,13–2,51 г. Выявленная закономерность была отмечена и во время последующих определений. Перед уборкой самый большой вес одного корнеплода — 719 г — был у гибрида Неро, незначительно уступили корнеплоды гибридов Спартак (на 14,55 г меньше), Геракл (на 8,8 г).

Таблица 1

Динамика нарастания массы корнеплода гибридов сахарной свеклы, г, среднее за 2013–2014 гг.

Масса корнеплода зависела не только от особенностей гибридов, но и от погодных условий, в частности от количества выпавших осадков (рисунок 1). Зависимость описывается уравнением регрессии y= 490,8 + 0,66 х с заметной силой связи по шкале Чеддока (r=0,63).

Рис. 1. Зависимость массы корнеплода от количества выпавших осадков

нарастание массы корнеплода в основном приходится на вторую половину вегетации. Наибольшие среднесуточные приросты корнеплодов отмечаются в июле. Из-за очень малого количества выпавших осадков в 2014 году (5,2 мм) приросты составили лишь 5,88–7,98 г/сутки в зависимости от гибрида. По сравнению с этим же периодом в 2013 году, когда количество осадков составило 78,0 мм, приросты массы корнеплода составили от 9 до 15 г/сутки. В дальнейшем приросты массы корнеплодов в зависимости от гибридов составляли от 3,26 г до 7,06 г в августе и от 1,24 до 5,21 г — в сентябре. Среди изучаемых гибридов наибольшими приростами в различные периоды учета отличался гибрид Неро.

Таким образом, исследованиями установлено, что как в начальный период роста массы корнеплодов, так и в процессе всей вегетации сахарной свеклы, более интенсивно шло нарастание у свекловичных растений гибридов Неро, Спартак и Геракл.

Приросты массы и вес корнеплода, а также количество растений перед уборкой оказали влияние и на получение урожайности. Наибольшая урожайность корнеплодов в 2013 году была получена при уборке гибридов «нормального» типа Спартак (74,66 т/га), и Геракл (72,05 т/га) и «нормально-урожайного» Неро (74,71 т/га). Остальные гибриды из группы нормальных — Компакт и РМС 120 — обеспечили получение урожайности 56,37 и 51,87 т с одного гектара. Гибриды Триада и Бадиа, относящиеся к типу «нормально-сахаристые» уступили гибриду Спартак 5,82 и 5,57 т/га соответственно. Волга — гибрид «сахаристого» типа и урожайность его составила 61,59 т/га.

В 2014 году наибольший урожай был получен при уборке корнеплодов гибрида Неро — 65,84 т/га, что на 15,5 % больше средней урожайности по опыту (55,67 т/га). Гибриды Спартак, Геракл, Бадиа и Триада сформировали урожайность корнеплодов 63,22 т/га, 62,59; 62,15 и 57,21 т/га соответственно. Урожайность остальных гибридов была ниже средней по всем изучаемым гибридам: на 17,74 т/га — у гибрида РМС 120, на 9,39 т/га — у Компакт, на 4,81 — у ХМ 1820 и на 0,67 т/га — у гибрида Волга (таблица 2).

Таблица 2

Продуктивность гибридов сахарной свеклы

Основная цель выращивания сахарной свеклы — получение кристаллического сахара. Выход его определяется многими причинами, среди которых главная роль принадлежит технологическим качествам корнеплодов и их химическому составу. Химический состав корнеплодов сахарной свеклы зависит от сорта (гибрида), почвенно-климатических и погодных условий, уровня агротехники и других факторов. Знание закономерностей изменения химического состава корнеплодов под действием внешних факторов необходимо для разработки технологии возделывания этой культуры, обеспечивающей получение сырья высокого качества [4, 5].

Главный показатель, определяющий качество сахарной свеклы как сырья для выработки сахара — это сахаристость корнеплодов. Анализ динамики накопления сахара в корнеплодах сахарной свеклы в течение вегетационного периода подтвердил зависимость этого фактора погодных условий и гибрида. При проведении первого определения сахаристости корнеплодов (начало августа) была отмечена большая разница между гибридами по данному показателю — 2,4 % в 2014 году и 4,1 % — в 2013 году. Среднее значение сахаристости корнеплодов по всем изучаемым гибридам на данный период определения составило 18,98 % в 2014 году и 15,4 % — в 2013 году.

по сахаристости корнеплодов гибрид Волга в 2013 году превзошел все остальные гибриды — сахаристость во время уборки составила 19,5 %, у гибридов нормально-сахаристого направления — Триада и Бадиа — 19,1 % и 19,0 % соответственно. Сахаристость корнеплодов остальных гибридов была в пределах от 17,8 до 18,8 %.

Очень низкое количество осадков и высокая среднесуточная температура воздуха в 2014 году (ГТК за июль 0,084) способствовали снижению прироста массы корнеплода, а при недостатке влаги в первый период вегетации интенсивность сахароотложения уменьшается слабее, чем интенсивность роста. В связи с этим сахаристость повышается, наибольшее количество сахаров откладывается в паренхиме. При определении сахаристости корнеплодов в начале сентября среднее значение данного показателя было несколько ниже предыдущих на 0,44 %. Это связано ростом корнеплодов при оптимальных погодных условиях, когда ГТК за август месяц составил 0,53. В условиях достаточного увлажнения накопление сахарозы отстает от интенсивности роста, и сахаристость тканей, особенно паренхимы внутренней зоны, снижается. Во время уборки среднее значение сахаристости в 2014 году составило 20,05 %, что на 1,07–1,51 % больше ранее проведенных определений. Наибольшая величина сахаристости была у корнеплодов гибрида Волга — 21,9 %, от 20,15 до 20,6 % — гибридов Спартак, Бадиа, Геракл, Триада, от 19,0 до 19,8 % — у гибридов Компакт, Неро, РМС 120 и ХМ 1820.

Особенностью накопления сахаристости в 2014 году по сравнению с 2013 годом было увеличение содержания сахара к периоду уборки корнеплодов. Разные величины прироста сахаристости у гибридов свидетельствуют о наличии физиологической реакции в зависимости от генотипов и меняющихся погодных условий [3].

Математическая обработка данных сахаристости корнеплодов различных гибридов сахарной свеклы позволила установить, что сахаристость зависит от сложившихся в конце вегетации (август-сентябрь) погодных условий и от генотипа гибрида (рис. 2). Уровень значимости расчетных уравнений регрессии составляет 57–70 % (r= 0,5–0,7 — заметная сила связи по шкале Чеддока).

При проведении анализа зависимости сахаристости от количества выпавших осадков за период август-сентябрь установлена обратная зависимость описываемая уравнением регрессии y = 20,97–0,013x с уровнем значимости 70 %. Решение представленного уравнения и его графическая интерпретация позволили выявить, что повышение количества выпавших осадков в конце вегетации относительного оптимального количества на 10 мм приведет к снижению сахаристости корнеплодов на 0,1 %.

Рис. 2. Зависимость сахаристости корнеплодов: а) генотипа гибрида; б) суммы активных температур за период август-сентябрь

Итоговым результатом возделывания сахарной свеклы является сбор сахара с гектара, который напрямую зависит и от урожайности корнеплодов, и от их сахаристости. Наибольший сбор сахара в 2013 году был получен при возделывании гибрида Спартак — 13,89 т/га. У остальных гибридов сбор сахара был в пределах 12–13,5 т/га, кроме РМС 120 и Компакт — 10,04 и 10,45 т/га соответственно. в 2014 году наибольший сбор сахара был получен при выращивании гибридов Спартак (12,74 т/га), Геракл (12,73 т/га), Бадиа (12,63 т/га) и Неро (12,51 т/га). Корнеплоды гибрида Волга сахарного направления обеспечили сбор сахара, равный 12,0 т/га, а гибрида Триада промежуточного типа (нормально-сахаристый) — 11,76 т/га. У остальных гибридов данный показатель был значительно ниже 12,0 т/га.

Таким образом, в результате проведенных исследований установлено, что более интенсивно нарастание массы корнеплода протекало у гибридов Неро, Спартак и Геракл, что способствовало получению наибольшей урожайности в опыте от 67,32 т/га до 70,27 т/га и сбору сахара с 1 га, который составил 12,98 т у гибрида Неро, 13,1 т — у гибрида Геракл и 13,3 т у гибрида Спартак.

Литература:

1. Жеряков, Е. В. Продуктивность гибридов сахарной свеклы при применении комплексного водорастворимого минерального удобрения Акварин-5 / Е. В. Жеряков // Нива Поволжья. — 2013. — № 29. С. 8–13.

2. Жеряков, Е. В. Влияние комплексного минерального удобрения «Акварин — 5» на продуктивность сортов и гибридов сахарной свеклы / Е. В. Жеряков // Молодой ученый. — 2010. — № 10. — С. 374–377.

3. Петров, В. А. Свекловодство / В. А. Петров, В. Ф. Зубенко. — 2-е изд., перераб. и доп. — М.: Агропромиздат, 1991. — 191 с.

4. Суслов, В. И. Изучение темпов роста перспективных гибридов сахарной свеклы / В. И. Суслов, В. А. Логвинов, В. Н. Мищенко, А. В. Логвинов, А. В. Суслов, В. В. Колганов // Сахарная свекла. — 2013. — № 4. — С. 41–43.

5. Бутяйкин, В. В. Влияние системы основной обработки почвы и минеральных удобрений на формирование урожая сахарной свеклы / В. В. Бутяйкин // Известия Самарской государственной сельскохозяйственной академии. — 2014. — № 4. — С. 23–27.