В настоящее время основные площади посева сахарной свеклы в Российской Федерации засеваются семенами зарубежных гибридов. Вследствие различных систем возделывания и технологий переработки свекломассы за рубежом импортные гибриды не предусматривают длительного послеуборочного хранения. В России же период «уборка-переработка» сахарной свеклы колеблется от 2 до 3 месяцев и более. Импортные гибриды не рассчитаны на такой срок хранения. Поэтому возникает необходимость использования консервантов, позволяющих увеличить срок хранения корне-плодов.
В отечественной сахарной промышленности для консервации корнеплодов предусматривается обработка их 1% раствором хлорной извести, но при хранении хлор улетучивается, что отрицательно сказывается на состоянии окружающей среды, при этом снижаются бактерицидные свойства извести. Поэтому поиск новых экологически безопасных консервантов, обладающих высокими бактерицидными свойствами, является актуальной задачей, имеющей важное практическое значение.
Однако, обработка корнеплодов сахарной свеклы в кагатах мероприятие дорогостоящее и технологически трудновыполнимое. Одним из способов решения этой проблемы является обработка посевов сахарной свеклы препаратами, повышающими устойчивость корнеплодов к гнилостным заболеваниям, и увеличению периода их хранения в кагатах.
Цель исследования – определить влияние микробиологических инсекто-фунгицидных препаратов Гуапсин плюс и Трихофит плюс на урожайность, качество и хранение корнеплодов при обработке посевов сахарной свеклы в период вегетации и обработке корнеплодов перед закладкой на хранение.
1. Методика и условия проведения исследований
Опыт по определению эффективности микробиологических инсекто-фунгицидных препаратов Гуапсин плюс и Трихофит плюс при возделывании и хранении корнеплодов сахарной свеклы состоит из двух частей: полевых опытов (исполнитель Курский НИИ АПП) и лабораторных исследований (исполнитель Институт сахарной промышленности). В полевом опыте проводилось изучение эффективности использования препаратов Гуапсин плюс и Трихофит плюс на посевах сахарной свеклы, а затем с каждого варианта опыта отбирались пробы корнеплодов для закладки на хранение.
Полевые исследования проводились в стационарном опыте по севооборотам отдела земледелия Курского НИИ агропромышленного производства в севообороте со следующим чередованием культур: занятой пар (клевер 1 г.п.); озимая пшеница; сахарная свекла (согласно схемы опыта); яровая пшеница.
Схема опыта и содержание вариантов
1. Контроль, без обработок препаратами
2. Гуапсин плюс (3 л/га) обработка посевов в фазе «смыкание листьев в рядках» + Гуапсин плюс (3 л/га) обработка посевов в фазе «смыкание листьев в междурядьях»
3. Трихофит плюс (3 л/га) обработка посевов в фазе «смыкание листьев в рядках» + Трихофит плюс (3 л/га) обработка посевов в фазе «смыкание листьев в междурядьях»
4. Гуапсин плюс (3 л/га) + Трихофит плюс (3 л/га) обработка посевов в фазе «смыкание листьев в рядках» + Гуапсин плюс (3 л/га) + Трихофит плюс (3 л/га) обработка посевов в фазе «смыкание листьев в междурядьях»
Почва опытного участка представлена черноземом типичным мощным тяжелосуглинистым. Содержание гумуса в пахотном слое составляет 6,0-6,2%, подвижного фосфора (по Чирикову) - 14,5-14,6, обменного калия (по Масловой) – 16,4-16,8 мг/100 г почвы. Реакция почвенной среды слабокислая (рН 5,9-6,3).
Повторность опыта трехкратная, размещение вариантов в опыте систематическое в один ярус. Размер посевной делянки 224 м2 (6,4 х 35), учетной - 140 м2 (4 х 35).
Полевые работы на опытном участке проводились в лучшие агротехнические сроки. Гибрид сахарной свеклы - Шанон. Агротехника возделывания сахарной свеклы была общепринятой для хозяйств Курской области. С осени под основную обработку почвы были внесены минеральные удобрения (нитрофоска) из расчета N90Р90К90.
Обработку посевов сахарной свеклы препаратами проводили вручную, ранцевым опрыскивателем, норма расхода воды -200 л на гектар.
Для оценки эффективности микробиологических препаратов в течение всего периода вегетации сахарной свеклы проводились наблюдения за ростом и развитием растений, динамикой нарастания корнеплодов, фитосанитарным состоянием посевов, урожайностью и качеством корнеплодов.
Уборку и учет урожая сахарной свеклы проводили путем выпахивания ее свеклоподъемником, корнеплоды очищали от ботвы и почвы вручную и взвешивали в поле на передвижных десятичных весах. Перед уборкой сахарной свеклы отбирали средние образцы с каждой делянки для определения процентного содержания сахара, а также пробы корнеплодов (не менее 30 кг в сетке) для закладки на хранение. Перед закладкой в сетки корнеплоды обрабатывались препаратами Гуапсин плюс и Трихофит плюс в дозе 3 л/т корнеплодов. Отобранные корнеплоды хранились в сетках в подвальном помещении, при соблюдении условий, близких к условиям хранения в кагатах. Срок хранения при температуре +1-+4°С – 3 месяца. По истечении 95 суток пробы корнеплодов извлекались, проводился их фитопатологический и химический анализ, определялось влияние препаратов Гуапсин плюс и Трихофит плюс на гнилостные процессы корнеплодов, потери сахара при хранении и т.д.
Рис.1. Общий вид опыта по изучению эффективности микробиологических инсектофунгицидных препаратов Гуапсин плюс и Трихофит плюс (фаза смыкания листьев в рядках)
Рис.2. Общий вид опыта по изучению эффективности микробиологических инсектофунгицидных препаратов Гуапсин плюс и Трихофит плюс (фаза смыкания листьев в междурядьях)
Рис.3. Общий вид опыта по изучению эффективности микробиологических инсектофунгицидных препаратов Гуапсин плюс и Трихофит плюс (поле, подготовленное к учету урожая)
Для обработки экспериментальных данных применялся дисперсионный метод математического анализа, техника использования которого подробно изложена в работе Б.А. Доспехова (1985).
2. Метеорологические условия 2013 сельскохозяйственного года
Погодные условия 2013 сельскохозяйственного года сложились благоприятно для роста и развития сахарной свеклы.
Весенний период вегетации сахарной свеклы характеризовался сухой и теплой погодой. Количество осадков, выпавшее в апреле, составило 13,6 мм, (средне многолетнее их количество - 35 мм), при среднесуточной температуре этого периода на 0,6°С выше нормы (6,7°С). Среднемесячная температура мая была на 3,8°С выше среднемноголетнего значения (13,8°С), а сумма осадков составила 136,6 % нормы.
Лето 2013 года началось 27 апреля с переходом среднесуточной температуры воздуха через 15°С в сторону дальнейшего повышения. В среднем за июнь температура воздуха составила 19,7°С, что на 2,4°С выше нормы, а количество осадков 53,4 мм или 90,5% от среднемноголетнего их количества (59 мм). Среднемесячная температура воздуха в июле составила 18,5°С, а сумма осадков - 40,5 мм или на 30,5 мм ниже среднемноголетних значений (средняя многолетняя сумма равна 71 мм).
Таблица 1 - Метеорологические условия 2013 сельскохозяйственного года
(по данным Петринской метеостанции)
Метеорологические условия августа-сентября складывались благо-приятно для роста и развития сахарной свеклы. Температура воздуха составила 14,8°С при средней многолетней температуре этого периода равной 15,2°С, а сумма осадков 122,3 мм при норме 108 мм.
Рис. 4. Динамика среднемесячных температур в 2013 году
Рис. 5. Динамика количества осадков в 2013 году
Таким образом, среднесуточная температура вегетационного периода сахарной свеклы (апрель-сентябрь) была на 0,9°С выше нормы и составила 15,4°С, при средней многолетней температуре этого периода равной 14,5°С, а сумма осадков - 298,1 мм, или 92,3% от нормы (323,0 мм).
Величина гидротермического коэффициента Селянинова за май-сентябрь 2013 года составила 1,25 при оптимуме для Курской области - 1,2-1,3, то есть метеорологические условия были удовлетворительными для роста и развития сахарной свеклы.
3. Результаты исследований
3.1. Влияние микробиологических инсектофунгицидных препаратов Гуапсин плюс и Трихофит плюс на рост и развитие сахарной свеклы
Наблюдения за ростом и развитием сахарной свеклы показали, что внесение микробиологических инсектофунгицидных препаратов Гуапсин плюс и Трихофит плюс оказывало стимулирующее влияние на растения, ускоряло наступление фенологических фаз развития сахарной свеклы на 3-4 дня. То есть использование препаратов Гуапсин плюс и Трихофит плюс способствовало сокращению периода вегетации сахарной свеклы, ускоряло процесс созревания корнеплодов (табл. 2).
Таблица 2 - Наступление фенологических фаз развития сахарной свеклы по вариантам опыта, 2013 г.
Таблица 3 – Динамика нарастания корнеплодов сахарной свеклы, 2013 г.
Рис. 6. Динамика нарастания корнеплодов сахарной свеклы, 2013 г.
3.2. Влияние микробиологических инсектофунгицидных препаратов Гуапсин плюс и Трихофит плюс на урожайность сахарной свеклы
Анализ урожайных данных, полученных в опыте, свидетельствует о том, что двукратная обработка посевов сахарной свеклы препаратом Гуапсин плюс (в фазе «смыкание листьев в рядках» (3 л/га) + обработка посевов в фазе «смыкание листьев в междурядьях» (3 л/га) повышала урожайность корнеплодов на 47 ц/га или 7,9%, при урожайности в контрольном варианте равной 592 ц/га (табл. 4).
Таблица 4 - Влияние микробиологических инсектофунгицидных препаратов Гуапсин плюс и Трихофит плюс на урожайность сахарной свеклы, 2013 г.
Прибавка урожая сахарной свеклы от двукратной обработки посевов препаратом Трихофит плюс была несколько выше и составила 67 ц/га или 11,3%.
Использование смеси препаратов Гуапсин плюс и Трихофит плюс при двукратной обработке посевов повышала урожайность сахарной свеклы на 60 ц/га или 10,1%.
3.3. Влияние микробиологических инсектофунгицидных препаратов Гуапсин плюс и Трихофит плюс на фитопатологическое состояние корнеплодов, содержание и выход сахара
Использование микробиологических инсектофунгицидных препаратов Гуапсин плюс и Трихофит плюс на посевах сахарной свеклы оказывало существенное влияние на фитопатологическое состояние корнеплодов. Так, двукратная обработка посевов сахарной свеклы препаратом Гуапсин снижала количество ветвистых корнеплодов на 3,8%, дуплистых на 1,8%, пораженных паршой на 5,6%. Влияние препарата Трихофит плюс на фитопатологическое состояние корнеплодов сахарной свеклы было более существенным - количество ветвистых корнеплодов в этом варианте снижалось на 5,5%, дуплистых на 6,0% пораженных паршой на 8,8% (табл. 5).
Таблица 5 - Влияние микробиологических инсектофунгицидных препаратов Гуапсин плюс и Трихофит плюс на фитопатологическое состояние корнеплодов сахарной свеклы, 2013 г.
Более сильное влияние на фитопатологическое состояние корнеплодов сахарной свеклы оказывала двукратная обработка посевов смесью препаратов Гуапсин плюс и Трихофит плюс - количество ветвистых корнеплодов в этом варианте снижалось на 6,3%, дуплистых на 7,2% пораженных паршой на 11,1%.
Рис 7. Влияние микробиологических инсектофунгицидных препаратов Гуапсин плюс и Трихофит плюс на фитопатологическое состояние корнеплодов сахарной свеклы.
Микробиологические инсектофунгицидные препараты Гуапсин плюс и Трихофит плюс оказывали существенное влияние на содержание сахара в корнеплодах сахарной свеклы. Так, двукратная обработка посевов препаратом Гупсин плюс повышала содержание сахарозы в корнеплодах на 1,4%, препаратом Трихофит плюс – на 1,7%, а обработка посевов сахарной свеклы смесью препаратов Гуапсин плюс и Трихофит плюс – на 2,2% (табл. 6).
Более высокая урожайность и сахаристость корнеплодов сахарной свеклы в вариантах с использованием микробиологических инсектофунгицидных препаратов Гуапсин плюс и Трихофит плюс обеспечили и более высокий выход сахара с 1 га посева: 115,65 ц/га в варианте с обработкой посевов препаратом Гуапсин плюс; 121,25 ц/га в варианте с обработкой посевов препаратом Трихофит плюс и 123,22 ц/га в варианте с обработкой посевов смесью препаратов Гуапсин плюс +Трихофит плюс, при выходе сахара в контрольном варианте равном 98,86 ц/га. То есть, двукратная обработка посевов сахарной свеклы препаратом Гуапсин плюс повышала выход сахара с 1 га посева на 16,9%, препаратом Трихофит плюс на 22,6%, а смесью препаратов Гуапсин плюс и Трихофит плюс – на 24,6%.
Таблица 6 - Влияние микробиологических инсектофунгицидных препаратов Гуапсин плюс и Трихофит плюс на содержание и выход сахара с 1 гектара посева сахарной свеклы, 2013 г.
Таким образом, использование микробиологических инсектофунгицидных препаратов Гуапсин плюс и Трихофит плюс при обработке посевов в фазе «смыкание листьев в рядках» + в фазе «смыкание листьев в междурядьях» способствовало увеличению урожайности сахарной свеклы, повышению сахаристости корнеплодов и выхода сахара с 1 га посева. Наиболее эффективным было использование смеси препаратов Гуапсин плюс +Трихофит плюс.
3.4. Экономическая эффективность применения микробиологических инсектофунгицидных препаратов Гуапсин плюс и Трихофит плюс на посевах сахарной свеклы
При расчете экономической эффективности применения микробиологических инсектофунгицидных препаратов Гуапсин плюс и Трихофит плюс на посевах сахарной свеклы за основу были приняты следующие показатели: стоимость препарата Гуапсин плюс -100 руб/л; Трихофит плюс -100 руб/л. Урожайность сахарной свеклы в контрольном варианте и по вариантам опыта взята фактическая, методом взвешивания. Стоимость продукции рассчитывалась по ценам, сложившимся в 2013 году.
Выход сахара с 1 га посева сахарной свеклы в контрольном варианте составил 9886 кг при цене сахара равной 25 руб/кг, стоимость валовой продукции с 1 гектара составила 24715 рублей.
Таблица 7 - Экономическая эффективность применения микробиологических инсектофунгицидных препаратов Гуапсин плюс и Трихофит плюс на посевах сахарной свеклы, 2013 г., по урожайности корнеплодов
Обработка посевов сахарной свеклы микробиологическим препаратом Гуапсин плюс (в фазе смыкание листьев в рядках (3 л/га) + в фазе смыкание листьев в междурядьях (3 л/га) повышала урожайность корнеплодов на 47 ц/га, выход сахара с 1 га посева на 1679 кг и способствовала получению 41375 рублей чистого дохода (за минусом затрат, связанных с собственно внесением препарата).
Эффективность микробиологического препарата Трихофит плюс была несколько выше - стоимость сахара полученная от прибавки урожая, составила 60900 руб/га, а величина чистого дохода – 55375 руб. (за минусом затрат, связанных с собственно внесением препарата).
Наиболее экономически эффективным в условиях 2013 года было использование смеси микробиологических препаратов Гуапсин плюс и Трихофит плюс. Двукратная обработка посевов баковой смесью этих препаратов повышала выход сахара с 1 га на 2436 кг, обеспечивая получение 59700 руб. чистого дохода (за минусом затрат, связанных с собственно внесением препаратов).
3.5. Влияние микробиологических инсектофунгицидных препаратов Гуапсин плюс и Трихофит плюс на хранение корнеплодов сахарной свеклы
Цель исследований – определить эффективность действия микробиологических инсектофунгицидных препаратов Гуапсин плюс и Трихофит плюс при обработке посевов (в период вегетации сахарной свеклы) на устойчивость корнеплодов к хранению, изменение сахаристости и технологических качеств.
Для выполнения поставленной цели перед уборкой сахарной свеклы проводился отбор корнеплодов с каждого варианта опыта для последующей закладки на хранение. Перед закладкой в сетки корнеплоды обрабатывались препаратами Гуапсин плюс и Трихофит плюс в дозе 3 л/т корнеплодов. Отобранные корнеплоды хранились в сетках в подвальном помещении при соблюдении условий, близких к условиям хранения в кагатах. Срок хранения при температуре +1-+4°С. По истечении 95 суток пробы корнеплодов извлекались, проводился их фитопатологический и химический анализ, определялось влияние препаратов Гуапсин плюс и Трихофит плюс на гнилостные процессы корнеплодов, потери сахара при хранении и т.д.
Рис. 8. Образцы корнеплодов сахарной свеклы перед закладкой на хранение.
Перед закладкой на хранение и после хранения проводилось определение технологических качеств корнеплодов сахарной свеклы. По итоговым результатам исследования проводилась комплексная оценка эффективности действия препаратов на физическое и технологическое состояние корнеплодов сахарной свеклы.
Анализ корнеплодов сахарной свеклы, проведенный после трехмесячного хранения, показал, что 2-кратная обработка посевов сахарной свеклы микробиологическими инсектофунгицидными препаратами Гуапсин плюс и Трихофит плюс оказывала существенное влияние на фитопатологическое состояние, химический состав и хранение корнеплодов.
Так, двукратная обработка посевов сахарной свеклы микробиологическими
инсектофунгицидными препаратами Гуапсин плюс (3 л/га) и Трихофит плюс (3 л/га) снижала количество проросших корнеплодов на 5,2%, заплесневевших корнеплодов – на 5,6%, загнивших – на 29,2%, гнилой массы – 3,0 % в сравнении с аналогичными показателями в контрольном варианте (табл.8).
Таблица 8 - Фитопатологическое состояние корнеплодов после хранения, 2013 г.
Обработка корнеплодов сахарной свеклы смесью препаратов Гуапсин плюс (3 л/га) +Трихофит плюс(3 л/га) перед закладкой на хранение улучшала их фитопатологическое состояние после хранения: количество проросших корнеплодов снижалось на 6,1%, заплесневевших корнеплодов – на 21,7%, загнивших – на 28,8%, гнилой массы – 3,2 % в сравнении с контролем.
Лучшие показатели состояния корнеплодов после трехмесячного хранения были получены в варианте, где посевы сахарной свеклы в период вегетации дважды обрабатывались микробиологическими инсектофунгицидными препаратами Гуапсин плюс и Трихофит плюс проводилась обработка корнеплодов этими препаратами. Количество проросших корнеплодов в этом варианте составило 6,7% (в контроле 20,9%), заплесневевших корнеплодов - 13,4% (в контроле 42,4%), загнивших – 12,3% (в контроле 51,6%), гнилой массы – 3,3 % (в контроле 8,4%).
Рис. 9. Влияние препаратов Гуапсин плюс и Трихофит плюс на фитопатологическое состояние корнеплодов сахарной свеклы после хранения
Химический анализ корнеплодов сахарной свеклы после 95 дней хранения показал, что содержание сахара в корнеплодах в контрольном варианте снизилось на 2,32 % (среднесуточные потери сахара составили 0,0244%), чистота свекловичного сока - на 1,8%, а содержание a-аминного азота увеличивалось до 0,0198% (исходное содержание 0,0047).
Таблица 9 - Химический состав корнеплодов при хранении сахарной свеклы, 2013 г.
Обработка корнеплодов сахарной свеклы смесью препаратов Гуапсин плюс (3 л/га) + Трихофит плюс (3 л/га) перед закладкой на хранение способствовала снижению среднесуточных потерь сахара до 0,0207% (в контроле 0,0244%), содержания a-аминного азота до 0,0183% (в контроле 0,0198%), чистоты свекловичного сока – до 82,8% (в контроле 82,6%).
Рис. 10. Влияние препаратов Гуапсин плюс и Трихофит плюс на среднесуточные потери сахара при хранении корнеплодов
Наиболее сильное влияние на хранение корнеплодов сахарной свеклы в условиях 2013 года оказывала 2-кратная обработка посевов смесью препаратов Гуапсин плюс и Трихофит плюс (в фазе «смыкание рядков» + в фазе «смыкание листьев в междурядьях») и обработка корнеплодов этими препаратами перед закладкой на хранение. Корнеплоды сахарной свеклы через 95 дней хранения имели минимальные среднесуточные потери сахара (0,0169%), самое низкое содержание a-аминного азота (0,0048%), а чистота свекловичного сока в этом варианте увеличилась на 0,7%, тогда как в контрольном варианте - на 1,8%.
Заключение
В результате проведенных исследований установлена высокая эффективность применения микробиологических инсектофунгицидных препаратов Гуапсин плюс и Трихофит плюс на посевах сахарной свеклы в условиях черноземных почв Курской области.
Двукратная обработка посевов смесью препаратов Гуапсин плюс и Трихофит плюс в фазе «смыкание рядков» (3 л/га) + в фазе «смыкание листьев в междурядьях» (3 л/га) повышала урожайность сахарной свеклы на 60 ц/га или 10,1%, содержание сахарозы в корнеплодах на 2,2%, выход сахара на 24,6%.
Микробиологические инсектофунгицидные препараты Гуапсин плюс и Трихофит плюс оказывали положительное влияние на хранение корнеплодов сахарной свеклы. Корнеплоды, выращенные в варианте с 2-кратной обработкой посевов смесью препаратов Гуапсин плюс + Трихофит плюс и обработанные этими препаратами перед закладкой на хранение, через 95 дней имели минимальные среднесуточные потери сахара (0,0169%), самое низкое содержание a-аминного азота (0,0048%), а чистота свекловичного сока в этом варианте увеличилась на 0,7%, тогда как в контрольном варианте - на 1,8%.
Использование микробиологических препаратов Гуапсин плюс и Трихофит плюс на посевах сахарной свеклы было экономически выгодно и экологически целесообразно.