Московский экономический журнал 4/2018

УДК 631.81.095.337: 633.413

DOI 10.24411/2413-046Х-2018-14026

Алексей Аристархов,

доктор биологических наук, главный научный сотрудник лаборатории оценки эффективности удобрений

Татьяна Яковлева,

старший научный  сотрудник лаборатории оценки эффективности удобрений,

Всероссийский научно-исследовательский институт агрохимии имени Д.Н.Прянишникова, г. Москва

ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ РАЗЛИЧНЫХ СПОСОБОВ БОРНЫХ УДОБРЕНИЙ ПОД САХАРНУЮ СВЕКЛУ

Аннотация

Многолетними данными массовых полевых опытов (более 450 опыто-лет наблюдений) выявлено, что прибавки урожайности корнеплодов сахарной свеклы от борных удобрений практически значимы ( до 25-60 ц/га), но они существенно варьируют в зависимости от почвенно-климатических условий ее возделываниия, агрохимических свойств почв, способов и доз используемого борного удобрения. Установлено, что на почвах дерново-подзолистых, серых лесных, черноземах оподзоленных приоритетным способом применения бора является основной ( в почву), а при возделывании сахарной свеклы на черноземах типичных и каштановых ( при орошении) – в приоритете находятся экономичные способы – обработка семян и некорневые подкормки; на черноземах выщелоченных – все способы практически равнозначны. Борные удобрения способствуют повышению сахаристости: при их основном внесении – на 0,7-1,4%, при некорневых подкормках – на 0,3-0,9% и при обработке семян бором – на 0,5-0,8%. Борные удобрения очень высоко окупаются прибавками урожая и способствуют повышению окупаемости традиционных (NPK) удобрений на 40-60%.

Summary

By long-term data of mass field experiments (more than 450 opyto-years of observations) it is revealed that increases of productivity of root crops of sugar beet from boric fertilizers are almost significant (to 25-60 c/hectare), but they significantly vary depending on soil and climatic conditions it a vozdelyvaniiya, agrochemical properties of soils, ways and doses of the used boric fertilizer. It is established that on soils cespitose and podsolic, gray forest, chernozems opodzolenny a priority method of application of a pine forest is the main (to the soil), and at cultivation of sugar beet on chernozems typical and chestnut (at irrigation) – in a priority there are economic ways – processing of seeds and not root top dressing; on chernozems lixivious – all ways are almost equivalent. Boric fertilizers promote increase in sugar content: at their main introduction – for 0,7-1,4%, at not root podkormka – for 0,3-0,9% and when processing seeds a pine forest – for 0,5-0,8%. Boric fertilizers very highly pay off increases of a harvest and promote increase in payback of traditional (NPK) fertilizers for 40-60%.

Ключевые слова: сахарная свекла, борные удобрения, способы внесения, агрохимическая и агроэкономическая эффективность (окупаемость).

Keywords: sugar beet, boric fertilizers, ways of introduction, agrochemical and agroeconomic efficiency (payback).

Введение

   В настоящее время твердо установлено, что при отсутствии целевого применения микроудобрений под сельскохозяйственные культуры потери их урожаев достигают не менее 10-15%, а в ряде случаев и более [1-5]. Сахарная свекла в процессе своего роста и развития требует довольно большие количества не только основных (NPK) питательных веществ, но и микроэлементов. Так, общее потребление бора сахарной свеклой при выращивании даже только средних и повышенных урожаев (250-500 ц/га) достигает 150-250 г [6].Ранее установлено, что наибольшая потребность культур в микроэлементах проявляется на фоне оптимального удовлетворения потребности растений в азоте, фосфоре и калии. Сахарная свекла очень чувствительна к почвенной кислотности и при ее возделывании на кислых почвах требуется проводить известкование. Однако, этот прием снижает подвижность в почве ряда микроэлементов (B, Zn, Cu, Mn), что требует дополнительного целенаправленного применения микроудобрений [1,6-10]. Так, в опытах М.В.Каталымова [6] на дерново-подзолистых почвах при внесении бора в почву в дозах 0,5-1,0 кг/га на фоне N90P90K120 + известь по 1 ГК уровень прибавок урожая корней изучаемой культуры  достигал 62-64 ц/га (20-24% от фона), сахаристость корней возрастала на 1,3-1,6%. Исследованиями на черноземных почвах Харьковской области показано, что подкормки сахарной свеклы растворами микроэлементов в концентрации 0,01% действующего начала (B, Mn, Zn, Cu) повышают накопление сахаров в ее корнях на 0,9 – 1,9%, а в отдельных случаях –даже на 3,5% [11]. В многолетних полевых опытах на оподзоленном черноземе Уманского сельскохозяйственного института (Украина) показана высокая эффективность предпосевного опудривания семян сахарной свеклы (50г д.в. на 1ц семян) комплексом микроэлементов (В, Zn, Mn, Cu и Co) [12]. Увеличение сахаристости корней от применения микроудобрений относительно фона составляло не менее 0,9-1,2%. Следовательно, научные исследования однозначно показывают, что комплексное применение макро- и микроудобрений под сахарную свеклу достаточно перспективно.

   Вместе с этим установлено, что при росте  урожайности корнеплодов в условиях производства  отмечается снижение их сахаристости: так, в среднем в 2008-2009 гг. она составляла 17,4%, в 2010 г. – 16,6, в 2011 г. – 16,0, а в 2012 г. – 15,5%, а  средний выход сахара на заводах Российской Федерации  был еще ниже: в 2008-2009 гг. – 14,7%,  в 2010 г. – 13,6, в 2011 г. – 13,0, в 2012 г. -12,5% [13]. Однако в достаточно большом количестве хозяйств при благоприятных природно-климатических  условиях и высокой культуре земледелия (в том числе при интенсивном комплексном применении удобрений) уже в настоящее время получают урожаи сахарной свеклы достаточно высокого порядка  ( 500-600 ц/га и более) с хорошим качеством продукции [3,14]. Так, в Госплемзаводе-колхозе «Россия» Ставропольского края   в 2014-2016гг. урожайность культуры составила 793-886 ц/га на площади посева 526-657 га с ежегодным валовым сбором продукции (корнеплодов) – 417-539 тыс.т [14]. Следовательно, при возделывании сахарной свеклы в условиях производства имеются существенные резервы повышения ее продуктивности. К их числу следует отнести и организацию научно обоснованного  применения  борных микроудобрений. Большой пласт экспериментальных исследований по этому вопросу накоплен в системе научно-исследовательских учреждений и  Государственной агрохимической службы страны. Однако он недостаточно обобщен и проанализирован, особенно в части выявления приоритетности способов применения микроудобрений на различных типах почв.

   Цель работы –  по материалам анализа данных массовых полевых опытов дать сравнительную агрохимическую и агроэкономическую оценку эффективности различных способов применения борных удобрений под сахарную свеклу в основных зонах ее возделывания.

Методика исследования

   Исследования проводили путем обобщения экспериментальных данных, полученных в массовых краткосрочных полевых опытах агрохимслужбы, научно-исследовательских учреждений и материалов, опубликованных в открытой печати (монографии, сборники, статьи в журналах) за 3 последних десятилетия. Это позволило проанализировать значительное количество материала, который охватывает широкий спектр различных типов почв,  большой диапазон доз и различных способов применения изучаемых микроудобрений в зональном аспекте. В результате исследований создана база данных полевых опытов по эффективности различных способов применения борных микроудобрений под изучаемую культуру, в том числе  проанализировано по основному способу (в почву)  — >250 опыто-лет наблюдений, по некорневым подкормкам – около 100, по предпосевной обработке – 110, всего – порядка 460 опыто-лет наблюдений.

   Анализы почв выполнялись по соответствующим методикам, принятым в качестве ГОСТов,  ОСТов в агрохимслужбе [15-20]. Группировка почв по агрохимическим показателям проводилась на основе «Методических указаний…» [20]. Анализы почв и растений на содержание микроэлементов проведены по методикам анализа, изложенных в «Практикуме по агрохимии» [21].

   Дозы фоновых удобрений (NPK)  в опытах преимущественно колебались в пределах 90-120 кг/га каждого вида, и, в целом, они не ограничивали эффективность действия применяемых микроудобрений. При основном внесении борных удобрений преобладали борная кислота, борнодатолитовое удобрение, борный суперфосфат, борат магния. При экономичных способах использовались только водорастворимые формы микроудобрений (Н₃ВО₃, В 17,3%; бура Na₂B₄O₇*10H₂O, В 11,3%). При предпосевной обработке семян учитывалось все основные  способы его использования – опыливание, опрыскивание, замачивание. Оценка того или иного способа обработки семян бором проводилась как по материалам конкретных экспериментальных данных, так и на основе ранее изданных методических разработок [22-25].

Результаты и их обсуждение

1. Эффективность применения основного способа применения ( в почву) борных удобрений.

   Результаты обобщения и анализа выборки полевых опытов по эффективности основного (внесение в почву) способа применения борных удобрений свидетельствуют о производственно значимых прибавках урожая сахарной свеклы:  на дерново-подзолистых почвах – от 16 до 75 ц/га, на серых лесных – от 20 до 61, на оподзоленных черноземах – от 10 до 60, на лугово-черноземных почвах – от 14 до 70, на черноземах выщелоченных – от 10 до 62, на обыкновенных и типичных черноземах – от 20 до 82 и на каштановых почвах при орошении — от 26 до 70 ц/га.

   Установлено, что среди агрохимических показателей практически всех типов почв, влияющих на повышение эффективности применения бора на фоне NPK под сахарную свеклу наиболее четко прослеживаются такие как, улучшение гумусового состояния почв, их кислотности и фосфатного режима, а также оптимизация норм применения борных удобрений (табл.1-2).

   Гумус. Исследованиями выявлено (табл. 1), что при увеличении содержания гумуса на дерново-подзолистых почвах с 1,1 до 3,0 % прибавки урожая корнеплодов сахарной свеклы от применения борных удобрений возрастают с 25 до 45 ц/га, на серых лесных почвах при увеличении в почвах гумуса с 3,0 до 3,8% — с 13 до 32 ц/га, на черноземах оподзоленных и лугово-черноземных оподзоленных при изменении содержания гумуса с 3-6 до 6-7% — с 30-32 до 45-66 ц/га, на черноземах выщелоченных – с 24 до 29 ц/га, черноземах обыкновенных и типичных – с 21 до 29-36 ц/га. В условиях орошения на всех подтипах каштановых почв (темно-каштановые, светло-каштановые и каштановые) при изменении содержания гумуса с уровня <2,0% до 3,0-4,0% прибавки урожая устойчиво возрастают с 21,0 до 33-44 ц/га. Таким образом, при выборе площадей пахотных почв для посадки сахарной свеклы с целью получения наибольшей эффективности от применения борных удобрений при внесении их основным способом (в почву) предпочтение следует отдавать полям с почвами, имеющими наибольшие показатели содержания гумуса.

   Кислотность почв. Оптимизация реакции почвенной среды при возделывании сахарной свеклы является одним из решающих факторов эффективного использования борных удобрений (табл.1) Так, при изменении рН с 5,0 до 6,0-7,0 на дерново-подзолистых почвах прибавки урожая сахарной свеклы в среднем возрастали с 23 до 34-36 ц/га, а на серых лесных почвах, черноземах оподзоленных и лугово-черноземных оподзоленных с 20-26 до 38-46 ц/га. На выщелоченных, обыкновенных и типичных черноземах при изменении величин рН почв в пределах их нейтрального показателя таких изменений не отмечается. Однако, при подщелачивании почв, особенно каштановых почв установлена тенденция снижения уровня прибавок урожая с 36 ц/га (при рН <7,6) до 21 ц/га (при рН 8 и более). Это происходило не только в богарных условиях (по данным единичных опытов), но и в условиях орошения.

   Содержание подвижного фосфора. Установлено, что увеличение уровня содержания подвижного фосфора на всех типах изученных почв способствует повышению эффективности борных удобрений на фоне NPK, вносимых основным способом (табл.1). Так, при изменении содержания подвижного фосфора с 20-50 до 80 и более мг/кг на легких дерново-подзолистых почвах уровень прибавок урожая корнеплодов сахарной свеклы возрастал с 40-42 до 61 ц/га.  Достаточно велика роль улучшения фосфатного режима почв при возделывании свеклы на лугово-черноземных оподзоленных почвах, где массовыми опытами (порядка 37 опыто-лет наблюдений) отмечается увеличение уровня прибавок урожая корнеплодов до 55 ц/га  при уровне фосфатов в почве 100-145 мг/кг против прибавки урожая в 25 ц/га при низком содержании фосфатов (<25 мг/кг Р₂О₅). Возделывание свеклы на черноземах обыкновенных и типичных также характеризуется повышением эффективности борных удобрений при увеличении содержания фосфора в этих почвах с низкого до среднего и высокого уровня. На каштановых почвах в условиях орошения основное большинство исследований проведено на почвах со средним и повышенным содержанием подвижного фосфора и изменений эффективности борных удобрений в этих условиях не установлено. В целом можно констатировать,  что общий тренд влияния фосфатного уровня почв на эффективность применения борных удобрений на большинстве изученных типах почв, является взаимосвязанным.

   Содержание подвижного калия. Характер выявленных связей между эффективностью борных удобрений и содержанием подвижного калия под сахарную свеклу на различных типах почв достаточно неоднозначен (табл.1). Исследования выявили, что достаточно широкий диапазон содержания подвижного калия в дерново-подзолистых, серых лесных, черноземах оподзоленных и выщелоченных, соответственно, 20-70, 120-230, 30-90, 100-187 мг/кг,  и он на эффективность применения борных удобрений не влияет. При всех изученных уровнях содержания калия в почвах прибавки урожая корнеплодов свеклы были примерно одинаковыми, соответственно, по вышеназванным почвам составляли: 31-33 ц/га, 26-30, 26-28, 25-31. На других типах почв – черноземах типичных и обыкновенных, лугово-черноземных оподзоленных установлено положительное влияние улучшения калийного режима почв на повышение эффективности применения борных удобрений под сахарную свеклу.

   Содержание подвижного бора. В наших исследованиях проследить взаимосвязи различного содержания бора в почвах с эффективностью борных удобрений в полном объеме проследить не удалось. Вместе с этим на некоторых типах почв  достаточно четко установлено, что борные удобрения на почвах с низким содержанием бора обеспечивают получение стабильно высоких прибавок урожая корнеплодов (табл.2): на дерново-подзолистых почвах – 19-44 ц/га, на серых лесных- 25-29, на черноземах оподзоленных – 32-34, на лугово-черноземных оподзоленных – 31-39, на обыкновенных и типичных – 25-32, а на каштановых почвах при орошении – 41-45 ц/га. Кроме этого на черноземах выщелоченных, обыкновенных и типичных в целой серии опытов эффективность борных удобрений под сахарную свеклу была изучена и на почвах со средней и высокой обеспеченностью этим микроэлементом. В этих опытах выявлена тенденция снижения эффективности борных удобрений под сахарную свеклу при повышении содержания бора от низких значений до средних и высоких.

   Дозы борных удобрений при их основном внесении. В базе данных  по изучению эффективности борных удобрений под сахарную свеклу на большинстве основных типов почв приведены материалы, как об основных формах удобрений, так и типичный диапазон изученных доз бора (0,5; 1,0; 1,5; 2,0; 2,5; 3,0 и 5,0 кг/га). Установлено, что все формы борных удобрений (борная кислота, борный суперфосфат, борат магния и др.) по эффективности действия на прибавку урожая сахарной свеклы действуют практически одинаково. Влияние же на этот показатель их различных доз имеет существенное различие (табл.2). Исследованиями установлено, что под сахарную свеклу на большинстве типов почв в зонах возделывания из наиболее широко изученных под нее доз бора (0,5; 1,0; 1,5 и 2,0) наибольшие прибавки урожая корнеплодов обеспечиваются дозой 2,0 кг/га д.в.: на дерново-подзолистых почвах – 51 ц/га, на серых лесных – 37, на черноземах оподзоленных – 32, на черноземах обыкновенных и типичных – 38 и на каштановых почвах при орошении – 39 ц/га. На черноземах выщелоченных, обыкновенных и типичных, на которых изучался более широкий диапазон доз борных удобрений (от 0,5 до 3,0 кг/га В)  выявлено, что дозы бора под сахарную свеклу  более 3,0 кг/га применять не целесообразно. Следовательно, эту дозу бора в основном внесении в почву следует признать наиболее благоприятной под сахарную свеклу, возделываемую на основном большинстве типов почв, за исключением ее возделывания на лугово-черноземных оподзоленных почвах и  выщелоченных черноземах, на которых по данным достаточно большого экспериментального материала  (37-50 опыто-лет наблюдений) оптимальная доза бора составляет порядка 1,0-1,2 кг/га д.в.

   Влияние борных удобрений на содержание сахара в корнеплодах и на его сборы с урожаем сахарной свеклы. В наших исследованиях не вся выборка полевых опытов имела данные по качеству  продукции. Однако, анализ данных по значительному количеству опыто-лет наблюдений показал, что применение боросодержащих удобрений в полевых опытах максимально приближенных к производственным условиям (опыты агрохимслужбы проводились на полях колхозов и совхозов) способствует повышению сахаристости корнеплодов на большинстве типов почв не менее, чем на 0,7%, а на черноземах типичных – на 1,4% (табл.3). Дополнительные сборы сахара с 1 гектара посевов культуры при этом могут составлять на почвах более северных регионов страны (дерново-подзолистые, серые лесные, черноземы оподзоленные и выщелоченные) до 5,0-6,9 ц/га, тогда как в более южной зоне возделывания культуры  на черноземах типичных, обыкновенных и каштановых почвах еще больше – 8,1-10,7 ц/га, что от валового сбора сахара только от NPK удобрений может составлять порядка 10-16% в первом случае и 19-25% — во втором. Таким образом при средних ежегодных площадях посева сахарной свеклы порядка одного миллиона гектар в целом по стране при самых минимальных дополнительных сборах сахара с каждого гектара от борных удобрений можно было бы в целом по стране получать до 700 тыс. т сахара, а при более оптимальных условиях до 1 миллиона т сахара, что могло бы существенно снизить дорогие закупки этого продукта за рубежом.

2. Эффективность применения некорневых подкормок бором посевов сахарной свеклы

   Материалы обобщения и анализа выборок полевых опытов по изучению эффективности некорневых подкормок бором сахарной свеклы достаточно четко свидетельствуют о возможности получения производственно значимых прибавок урожая корнеплодов. На серых лесных почвах они колеблются от 13 до 32 ц/га ( средняя 21 ц/га), на черноземах выщелоченных – от 10 до 27 (15), на черноземах обыкновенных – от 17 до 56 (23), черноземах типичных – от 13 до 63 (37), черноземах карбонатных – от 16 до 44 (29) и на каштановых ( при орошении) – от 30 до 57 (43). Полученные нами данные характеризуются широкой вариацией показателей прибавок урожайности культуры при применении изучаемого способа использования бора и ростом средней прибавки  урожая при продвижении с севера на юг. В целом, они на большинстве типов почв на 20-30% ниже, чем при использовании основного способа (в почву) применения бора.  Однако, на каштановых почвах (при орошении) нами выявлено, что некорневые подкормки сахарной свеклы бором по своей эффективности не уступают способу основного внесения бора (в почву).

   Ранее нами показано, что среди агрохимических факторов, влияющих на повышение эффективности борных удобрений при применении основным способом являются такие, как содержание гумуса, подвижного фосфора и бора, а также дозы бора. Полученные нами материалы исследований по аналогичным показателям при некорневых подкормках бором сахарной свеклы (табл. 4-5) из-за достаточно узкого диапазона их колебаний не позволили в полной мере проследить выявленные нами ранее тенденции. Так, диапазон колебаний содержания гумуса на большинстве типов почв колебался в пределах 1-2 групп (по существующим градациям). Аналогичные данные были характерны для почв по уровню их кислотности, содержанию фосфора и бора. Однако, на отдельных типах почв, достаточно четко выявлено, что эффективность некорневой подкормки существенно возрастает при улучшении кислотности почв, содержания в них подвижного фосфора и росте доз применения бора. Так, на черноземах выщелоченных при изменении рН с 5,8 до 6,8 прибавки урожая от бора возрастали с 10 до 19 ц/га. При изменении содержания фосфора с <105 до 118 мг/кг – с 10 до 18 ц/га (табл.4), а при увеличении дозы применения бора с <0,01 до 0,35 кг/га – с 10 до 20 ц/га (табл.5). При этом влияние гумусного состояния этого типа почв (содержание гумуса 4,7-5,7%) не оказало положительного влияния на эффективность бора ( прибавка урожая была на уровне 12-15 ц/га).

   Особое внимание при оценке эффективности микроудобрений заслуживает использование приема орошения. Как и использование основного способа применения бора, так и некорневой подкормки вегетирующих растений, на орошаемых почвах южных регионов страны выявлены высокие средние прибавки урожайности изучаемой культуры от бора до 43 ц/га (табл.6).

   Весьма важным результатом наших исследований является установление нормативных показателей применения борных удобрений, в том числе и при проведении некорневых подкормок сахарной свеклы бором. Как явствует из табл. 5, основное количество опытов с борными удобрениями  выполнено  на почвах с недостаточным содержанием бора (<0,7 мг/кг). Однако, наибольшая эффективность приема установлена на всех типах почв с низким и очень низким его содержанием  (<0,33 мг/кг). На серых лесных почвах, черноземах обыкновенных и каштановых почвах прибавки урожая сахарной свеклы при некорневых подкормках посевов достигали 24-43 ц/га.

   На черноземах выщелоченных с высоким содержанием бора (1,3-2,6 мг/кг)эффективность некорневой подкормки имела тенденцию к снижению —  с 22 ц/га до 15-19ц/га. Следовательно, эти данные подтверждают экономическую целесообразность применения борных удобрений на почвах с пониженным и низким его содержанием. Что касается норм применения бора при проведении подкормок сахарной свеклы, то следует особо отметить следующее: наиболее эффективными в опытах были их максимальные значения из исследованных. Так, на серых лесных, черноземах выщелоченных и обыкновенных они находились в пределах 0,25-0,35 кг/га, на типичных и карбонатных черноземах – 0,01-0,03 кг/га и на каштановых (при орошении) – 0,24-1,30 кг/га. Однако, следует признать, что повышение нормы применения бора под сахарную свеклу на каштановых почвах до 1,10-1,30 кг/га обеспечивало  хотя и максимальную прибавку урожая (до 43 ц/га), но она незначительно отличается от показателя в 40 ц/га, полученного при меньшей дозе (В 0,24 кг/га), признанной наиболее оптимальной для использования под сахарную свеклу на других типах  черноземов – выщелоченных и обыкновенных (табл.5).

   Известно, что сахаристость корнеплодов сахарной свеклы имеет первостепенное значение при их переработке и определяет эффективность работы всего  свеклосахарного комплекса. По существующей в стране статистике установлено, что с ростом урожайности корнеплодов сахарной свеклы в последние годы снижается содержание в них сахара. Одним из факторов интенсификации ее производства и улучшения качества продукции являются микроудобрения, в том числе борные, применяемые способом некорневых подкормок вегетирующих растений.

   Полученные нами данные исследований по данному вопросу (табл.6) однозначно доказывают, что практически на всех типах почв применение некорневых подкормок изучаемой культуры бором способствует увеличению содержания в ней сахара на 0,4-0,9% ( при его содержании на фоне NPK 17,2-18,1%). Эти показатели вполне сопоставимы с данными, полученными нами ранее при исследовании эффективности основного способа применения бора. Расчеты по сбору дополнительного количества сахара за счет некорневой подкормки бором также показали, что они могут достаточно весомы и составлять порядка 5,0-6,4 ц/га при возделывании культуры на большинстве основных типов почв, а на черноземах типичных  они составляют более высокие величины (до 10,8 ц/га). Аналогичные или несколько более высокие (на 1-2 ц/га)  показатели получены нами  в исследованиях при использовании основного способа (в почву) применения бора под сахарную свеклу, т.е. дополнительные сборы сахара при выращивании сахарной свеклы с применением борных удобрений на большинстве  основных типов почв колебались преимущественно в пределах 6,2-8,1 ц/га, а на черноземах типичных и обыкновенных – до 9-11 ц/га. Таким образом, можно заключить, что некорневые подкормки бором посевов сахарной свеклы практически значимы и по влиянию на качество выращиваемой продукции и они вполне сопоставимы с основным способом внесения бора, особенно при возделывании сахарной свеклы в южных регионах России на черноземах обыкновенных, типичных и каштановых почвах.

3. Эффективность применения предпосевной обработки семян сахарной свеклы бором

   Полученные материалы исследований свидетельствуют, что предпосевная обработка семян сахарной свеклы бором является существенным фактором интенсификации производства изучаемой культуры практически во всех зонах ее возделывания. Установлено, что прибавки урожая корней сахарной  свеклы при этом способе применения борных удобрений значительно зависят от почвенно-климатических условий ее возделывания, и доз вносимых минеральных удобрений, агрохимических свойств почв, спецификации видов обработки семян (опыливание, опрыскивание и замачивание) и т.д.  На каждом типе почв установлен широкий диапазон колебаний прибавок урожая корней: на дерново-подзолистых почвах он составлял в пределах 8-32 ц/га (средняя 18 ц/га), на серых лесных – 5-38 (22), на черноземах типичных — 14-73 (34) и на каштановых почвах (при орошении) – 27-59 (47).

   На основе проведенных исследований установлено, что средний уровень прибавок урожаев корнеплодов сахарной свеклы  в зонах ее возделывания при продвижении с севера на юг возрастает в следующем порядке и составляет: на дерново-подзолистых почвах – 17 ц/га, серых лесных – 22, черноземах выщелоченных – 24, черноземах типичных – 34 и  на каштановых (при орошении) – 47. Следовательно, оптимизация агрохимических факторов (в т.ч. и плодородия почв) делает изучаемый прием применения борных удобрений наиболее обоснованным и перспективным.

   Выше нами было показано, что эффективность применения борных удобрений основным способом (в почву) существенно зависит и от агрохимических свойств почв. Аналогичная проработка вопроса проведена нами и для способа применения бора путем предпосевной обработки семян. Установлено (табл.7), что на всех изученных типах почв при улучшении их агрохимических показателей достаточно четко проявляется тенденция увеличения прибавок урожаев корнеплодов при использовании бора. Так, на дерново-подзолистых почвах она составляла от 21 до 32 ц/га, на серых лесных-  от 19 до 33; на черноземах выщелоченных – от 22 до 27; на черноземах типичных – от 32 до 35, на каштановых (при орошении) – от 27 до 47. Наиболее существенные положительные изменения в эффективности предпосевной обработки семян установлены от тех же агрохимических показателей почв, что при изучении эффективности применения бора основным способом (в почву), т.е. при улучшении гумусового состояния почв, их кислотности и содержания подвижного фосфора (табл.7). Особого внимания в данном контексте требуют рассмотрения нормативные вопросы применения борных удобрений. Во всех ранее изданных рекомендациях [22-25], опирающихся на существующие градации почв по содержанию бора в почвах рекомендуется применять борные удобрения при его содержании в почвах < 0,7 мг/кг. Полученные данные наших исследований (табл.8) подтверждают это положение. Так, на выщелоченных черноземах опыты проведены на почвах с широким диапазоном содержания подвижного бора от 0,7 до 2,6  мг/кг и выявлено постепенное существенное снижение прибавок урожая корней от борных удобрений на почвах с повышенным и высоким его содержанием. Так, при его содержании < 0,7 мг/кг прибавка урожая составляла 27 ц/га, а при 0,71-1,70 и 1,80-2,60 мг/кг, соответственно, 25 и 10 ц/га. Аналогичная тенденция выявлена в опытах и на типичных черноземах.

   Нашими исследованиями выявлены следующие наиболее оптимальные нормы применения борных удобрений (расходы бора на посевную норму семян, кг/га) (табл.8): на дерново-подзолистых – 0,006-0,010 (при опудривании семян); на серых лесных почвах – 0,020-0,060 ( при опудривании и опрыскивании); на черноземах выщелоченных – 0,014-0,040 (при опудривании, опрыскивании и замачивании); на черноземах типичных – 0,004-0,020 ( при замачивании семян); на каштановых (при орошении) – 0,036-0,042 (при опудривании). В настоящее время достаточно известно, что такие способы обработки семян, как опудривание и замачивание, имеют недостатки, как технологические, так и санитарные, то предпочтение должно быть отдано варианту опрыскивания семян растворами бора  в комплексе с протравителями, прилипателями и наполнителями. Такая подготовка семян очень важна (дражирование, инкрустация семян)  при  переходе к механизированному формированию густоты насаждения сахарной свеклы.

   Нашими исследованиями достаточно четко подтверждено, что при использовании предпосевной обработки семян сахарной свеклы бором отечественных сортов повышается  не только урожайность культуры, но и сахаристость корнеплодов   (табл.9). В условиях наших опытов повышение сахаристости корнеплодов от бора составляло  0,5-0,8%, что обеспечивало дополнительный выход сахара с продукцией до 7,3-11,7 ц/га. При этом наибольшие сборы сахара с каждого гектара посева отмечены при возделывании сахарной свеклы на черноземах типичных, северокавказских, приазовских, карбонатных и каштановых почвах (при орошении) до 79-85 ц/га, в т.ч. за счет предпосевной обработки семян бором  – 9-12 ц/га. На черноземах выщелоченных, серых лесных и дерново-подзолистых почвах эти показатели заметно ниже, но они достаточно  весомы для свеклосеющего комплекса и этих регионов, так как, соответственно, они составляют 59-65 ц/га, в т.ч. от использования борных удобрений – 7,3-8,5 ц/га. 

4. Сравнительная агроэкономическая эффективность применения различных способов применения борных удобрений под сахарную свеклу.

   В литературных источниках нами не обнаружены материалы об окупаемости применения борных удобрений под изучаемую культуру. Полученные нами расчеты по этому вопросу не являются неожиданными, так как ранее в наших исследованиях были выявлены высокие показатели окупаемости цинковых удобрений прибавками урожая зерновых [26-29], которые были на 2 и более порядков  выше окупаемости NPK. Нашими расчетами практически впервые выявлено, что окупаемость борных удобрений при использовании под сахарную свеклу составляет в цифровом выражении необычно высокие величины: на всех изученных типах почв они колебались при внесении в почву бора ( основной способ) в пределах 1,7*10³ – 3,2*10³ кг/кг, при использовании некорневых подкормок – 11*10³ – 334*10³; при  обработке семян – 103*10³ -881*10³ (табл. 10).Наиболее высокая окупаемость бора, естественно, была выявлена в условиях использования его наиболее низких доз при некорневых подкормках и предпосевной обработке.

   Достаточно значимым для обоснования целесообразности применения борных удобрений под сахарную свеклу является и то, что они повышают эффективность применения традиционных макроудобрений (NPK). По материалам выборки полевых опытов выявлено, что не во всех ранее проведенных исследованиях в схемах опытов присутствовал контрольный  вариант (без удобрений) и это не дало нам возможность рассчитать прибавку урожая во всех опытах  от NPK, и, следовательно, и их окупаемость. Вместе с этим в опытах с основным внесением бора под сахарную свеклу  с контрольным вариантом на оподзоленных черноземах (39 опыто-лет наблюдений), на черноземах выщелоченных (75 опыто-лет наблюдений) и на черноземах типичных (39 опыто-лет наблюдений) выявлено, что окупаемость NPK (без бора), соответственно, составила 25 кг/кг, 9 и 15 кг/кг, тогда как на варианте NPK+В  она характеризовалась более высокими показателями, и, соответственно составляла — 37, 16 и 25 кг/кг. Таким образом, использование борных удобрений на фоне NPK под сахарную свеклу способствует повышению окупаемости традиционных удобрений (NPK) на 48-60%, в т.ч. на черноземах оподзоленных – на 48%, на черноземах выщелоченных – на 56 и на черноземах типичных – на 60%.

   Следовательно, микроэлемент бор является не только элементом, необходимым для оптимизации питания сахарной свеклы, но и фактором необходимым для повышения урожая с более эффективным использованием макроудобрений. Особенно значима роль бора  и в повышении качества выращиваемой продукции.

Заключение

   Проанализирован достаточно большой объем информации по эффективности применения борных удобрений под сахарную свеклу (более 450 опыто-лет наблюдений), возделываемую на преобладающих типах почв страны. Установлено, что эффективность применения борных удобрений всеми известными способами под изучаемую культуру существенно зависит от основных агрохимических показателей плодородия почв (гумус, кислотность и содержание подвижного фосфора), а также от выбора наиболее оптимальных доз борных удобрений. При основном внесении бора выявлено практически равноценное влияние на дополнительную прибавку урожая корнеплодов и их качество различных форм борных удобрений (борная кислота, борный суперфосфат, борат магния и др.), вносимых в почву в эквивалентных дозах. Выявлены основные приоритеты способов применения бора: в северных регионах – основное, а в южных – экономичные способы. Достоверно подтверждено, что борные удобрения не только повышают урожайность сахарной свеклы, но существенно увеличивают содержание сахара в ее корнеплодах. Исследованиями установлено, что применение борных удобрений очень высоко окупается прибавкой урожая корнеплодов, особенно при использовании экономичных способов (подкормки и обработка семян). Они также способствуют повышению эффективности применения традиционных (NPK) удобрений. Так, на ряде исследованных почв (черноземы оподзоленные, выщелоченные и типичные) при использовании основного способа внесения  борных  в комплексе с макроудобрениями повышение окупаемости NPK+В удобрений дополнительной прибавкой урожая корнеплодов  относительно только NPK  возрастала на 48-60%. Борные удобрения, вносимые в почву  в научно обоснованных дозах повышают содержание сахара в корнеплодах сахарной свеклы на 0,7-1,4% при основном внесении, на 0,3-0,9% — при подкормках и на 0,5-0,8% — при обработке семян, что обуславливает возможное  получение дополнительного сбора сахара со средней общей площади ее посева в стране порядка 1 млн. га  до 0,7-1,0 миллиона тонн.

Литература

1. Аристархов А.Н. Оптимизация питания растений и применения удобрений в агроэкосистемах. – М., МГУ, ЦИНАО, 2000- 524 с.
2. Аристархов А.Н. Агрохимия серы. – М., ВНИИА, 2007.- 272 с.
3. Державин Л.М., Мерзлая Г.Е., К.П.Хайдуков. Интегрированное применение удобрений и других средств химизации в ресурсосберегающих агротехнологиях производства сахарной свеклы. – М., ВНИИА, 2015. – 379 с.
4. Державин Л.М. Роль химизации земледелия в модернизации сельского хозяйства России//АПК: экономика, управление, 2011, №7. – С. 73-77.
5. Сычев В.Г., Аристархов А.Н., Харитонова А.Ф. и др. Интенсификация продукционного процесса растений микроэлементами. Приемы управления. – М.: ВНИИА, 2009.- 520с.
6. Каталымов М.В. Микроэлементы и микроудобрения. Изд-во «Химия». –М-Л., 1965. – 121 с.
7. Багинскас Б.П. Содержание подвижных форм В, Мо, Со, Mn и Zn в кислых почвах и их изменение под влиянием известкования. Сб. «Вопросы известкования кислых почв» Вып. 1 – Вежайчай, 1969. – С. 65-71.
8. Небольсин А.Н., Небольсина З.П. Влияние известкования на содержание микроэлементов в почвах и кормовых растениях. Сб. «Вопросы известкования кислых почв», Вып. 1, 1969. – С. 153-158.
9. Анспок П.И. Рациональные способы использования микроэлементов в Латвии //Агрохимия, 1990, №11. – С. 27-30.
10. Анспок П.И. Микроудобрения (справочная книга) – М.-Л., Изд-во «Колос». Ленинградское отделение, 1978. – 272 с.
11. Бузовер Ф.Я., Ваганов А.П. Влияние  микроэлементов на сахаристость и нарастание корней сахарной свеклы. Тез. докл. 5-го Всесоюзного совещания «Микроэлементы в сельском хозяйстве и медицине». Улан-Удэ, 1965, т.3. – С. 233-234.
12. Сапатый С.Е. Влияние микроэлементов на рост, развитие, биохимические показатели и урожайность сахарной свеклы сорта В-031. Тез. докл. 5-го Всесоюзного совещания «Микроэлементы в сельском хозяйстве и медицине». Улан-Удэ, 1965, т.3. – С.237-240.
13. Статистические материалы развития агропромышленного производства России – М.: ФГУП «Типография Россельхозакадемии», 2014. – 35 с.
14. Аристархов А.Н. Мои университеты в жизни, образовании и научной сфере (специальность 06.01.04- -Агрохимия), 2017 – 192 с.
15. ОСТ 46-23-74. Полевые опыты с удобрениями в системе Государственной агрохимической службы СССР. Мин с/х СССР. Г. Москва, И-129, Орликов пер., 1/11. – 41 с.
16. ГОСТ 26483-85 Почвы. Приготовление солевой вытяжки и определение ее рН по методу ЦИНАО.URL:http://standartgost.ru/g/%D0%93% D09Е%D0%А1%D0%A2_26483-85.
17. ГОСТ 26213-91 Почвы. Методы определения органического вещества. URL:http://docs.cntd.ru/document/gost-26213-91.
18. ГОСТ 26204-91 Почвы. Определение подвижных соединений фосфора и калия по методу Чирикова в модификации ЦИНАО. URL:http://docs.cntd.ru/document/gost-1200023447.
19. ГОСТ 26205-91 Почвы. Определение подвижных соединений фосфора и калия по методу Мачигина в модификации ЦИНАО. URL:http://docs.cntd.ru/document/gost-1200023449.
20. Методические указания по проведению комплексного мониторинга плодородия почв земель сельскохозяйственного назначения [под редакцией Л.М.Державина, Д.С.Булгакова] – М.: ФГНУ «Росинформагротех». 2003. – 196 с.
21. Практикум по агрохимии: Учеб. пособие – 2-е изд., перераб. и доп. /Под редакцией академика РАСХН В.Г.Минеева. – М.: Изд-во МГУ, 2001. – 689 с.
22. Методические указания по определению потребности земледелия в микроудобрениях. (Авторский коллектив: Ежов Р.И., Державин Л.М., Литвак Ш.И., Аристархов А.Н., Поляков А.Н., Чумаченко И.Н., Ковалева Т.П., Собачкина Л.Н., Собачкин А.А.,  Потатуева Ю.А., Чурбанов В.М.. Аристархова Г.Г., Панасин В.М., Муравин Э.А.). – М., 1984. – 72 с.
23. Методические указания по применению микроудобрений при интенсивных технологиях возделывания сельскохозяйственных культур. (Авторский коллектив: Аристархов А.Н., Державин Л.М., Чумаченко И.Н., Ковалева Т.П., Литвак Ш.И., Собачкин А.А., Страшнова Т.Т.) – М., 1987. – 37 с.
24. Инструкция по протравливанию семян сельскохозяйственных культур пленкообразующими составами на основе водорастворимых полимеров NaKMЦ и ПВС. Страшнова Т.Т., Воронцов Г.О., Тетерев С.Л. и др. – М., Россельхозиздат, 1986. – 32 с.
25. Комплексная предпосевная обработка семян сельскохозяйственных культур протравителями, микроэлементами и пленкообразующими препаратами (краткая инструкция). Чумаченко И.Н., Светов В.А., Кондратенко В.Н., Панасин В.И. — М., ВНИПТИХИМ, 1983. – 14 с.
26. Аристархов А.Н., Волков А.В., Яковлева Т.А. Агроэкономическая эффективность применения цинковых удобрений под яровую пшеницу на различных типах почв//Плодородие, 2016, №2. – С. 2-10
27. Аристархов А.Н., Яковлева Т.А.Влияние агрохимических свойств различных типов почв на эффективность применения цинковых удобрений под кукурузу (Zea Mays L.) на зерно в основных природно-сельскохозяйственных зонах России//Проблемы агрохимии и экологии, 2016, №3. – С. 21-27
28. Сычев В.Г, Аристархов А.Н., Яковлева Т.А.Цинк в агроэкосистемах России: мониторинг и эффективность применения. Монография. Изд-во ВНИИА, 2015. – 203 с.
29. Аристархов А.Н., Яковлева Т.А.Влияние агрохимических свойств различных типов почв на эффективность применения цинковых удобрений под кукурузу на зеленую массу//Плодородие, 2017, №1. – С. 30-35.
30. Фомин А.А. Тракторы Versatile с классической рамой: применимость. Международный сельскохозяйственный журнал. 2018. № 2. С. 81-83.
31. Фомин А.А. Об оценке потребности растениеводческих хозяйств страны в растениепитателях-аппликаторах на основании роста востребованности жидких минеральных удобрений типа КАС в разрезе почвенно-климатических условий России. Международный сельскохозяйственный журнал. 2017. № 3. С. 60-63.
32. Фомин А.А. Обоснование геометрии рабочих органов тяжелых и сверхтяжелых дисковых борон RSM DV-1000/600 и DX-850. Международный сельскохозяйственный журнал. 2017. № 1. С. 61-64.
33. Фомин А.А., Рубанов И.Н. Перспективы импортозамещения в отечественном сельском хозяйстве. Хлебопродукты. 2015. № 7. С. 6-7.
34. Фомин А.А., Рубанов И.Н. Последствия присоединения к ВТО для сельского хозяйства России. Хлебопродукты. 2014. № 6. С. 4-7.