Straipsnis Azoto ir kalio trąšų įtaka cukrinių runkelių šakniavaisių derliui ir kokybei

  • Bibliografinis aprašas: Zita Brazienė, „Azoto ir kalio trąšų įtaka cukrinių runkelių šakniavaisių derliui ir kokybei“, @eitis (lt), 2021, t. 1 626, ISSN 2424-421X.
  • Ankstesnis leidimas: Zita Brazienė, „Azoto ir kalio trąšų įtaka cukrinių runkelių šakniavaisių derliui ir kokybei“, Žemdirbystė, 2009, t. 96, nr. 1, p. 142–153, ISSN 1392-3196.
  • Institucinė prieskyra: Lietuvos žemdirbystės institutas.

Santrauka. 2005–2007 m. Lietuvos žemdirbystės instituto Rumokų bandymų stotyje karbonatingame sekliai glėjiškame išplautžemyje (IDg8-k), Calcari-Epihypogleyic Luvisol (LVg-p-w-cc) atlikti cukrinių runkelių tręšimo azoto bei kalio trąšomis tyrimai, siekiant nustatyti trąšų normų ir jų santykio įtaką runkelių šakniavaisių derliui bei kokybei. Nustatyta, kad tyrimų metais visiems tirtiems rodikliams (šakniavaisių derlingumui, cukringumui, α-amino N kiekiui, baltojo cukraus kiekiui turėjo įtakos ne tik įvairios azoto bei kalio trąšų normos, bet ir nevienodos meteorologinės sąlygos. Priklausomai nuo tręšimo lygio ir meteorologinių sąlygų, tręšimas azoto bei kalio trąšomis šakniavaisių derlingumą iš esmės padidino 7,0–45,7 %. Esant drėgnam vegetacijos laikotarpiui, cukriniams runkeliams optimalus azoto ir kalio trąšų santykis buvo 1:1,5, tačiau jis kito priklausomai nuo mineralinio azoto kiekio dirvožemyje. Augalų vegetacijos metu runkelių šakniavaisių cukringumui didžiausią įtaką turėjo meteorologinės sąlygos. Azoto trąšos šakniavaisių cukringumą sumažino 1,1–1,7 % drėgnais ir 3,0–5,6 % – vidutiniškai sausais metais. α-amino N kiekiui didelę įtaką turėjo rugsėjo mėnesio HTK (koreliacijos koeficientas 0,66**). Runkelius patręšus azoto ir kalio trąšomis santykiu 1:1,5, pastebėta α-amino N kiekio mažėjimo tendencija, tačiau skirtumas nebuvo esminis. Baltojo cukraus derliui didžiausią įtaką turėjo gegužės ir birželio mėnesių drėgmės režimas (koreliacijos koeficientai atitinkamai 0,69** bei 0,68**). Drėgnais metais vidutinė azoto norma (150 kg ha−1) baltojo cukraus derlių padidino iš esmės. Vidutiniškai sausais metais esminės trąšų įtakos baltojo cukraus derliui nenustatyta.

Pagrindiniai žodžiai: cukriniai runkeliai, šakniavaisių derlingumas, cukringumas, α-amino N, azoto ir kalio trąšos, meteorologinės sąlygos.

 

Įvadas

Žemės ūkio augalų derlingumas ir derliaus kokybė priklauso nuo daugelio veiksnių: dirvožemio, tręšimo, meteorologinių sąlygų Žr. Irena Deveikytė, „Cukrinių runkelių šakniavaisių kokybinių rodiklių dinamika“, 1998; Alfonsas Švedas, Šarūnas Antanaitis, „Žieminių kviečių derliaus ir jo cheminės sudėties ryšys su meteorologinėmis sąlygomis, dirvožemio savybėmis ir tręšimu“, 2001. . Be tinkamo ir subalansuoto augalų tręšimo praktiškai neįmanoma užauginti geros kokybės produkcijos. Trūkstant maisto medžiagų, augalai silpnai vystosi, užaugina mažą derlių. Tačiau trąšų perteklius taip pat turi neigiamą poveikį, ypač cukriniams runkeliams: mažėja šakniavaisių cukringumas, didėja necukrinių medžiagų kiekis Žr. Irena Krištaponytė, „Organinių ir mineralinių trąšų įtaka cukrinių runkelių derliui“, 2003; Birutė Petkevičienė, „Alfa aminoazotas – cukrinių runkelių kokybės rodiklis“, 2004; A. M. H. Osman, “Influence of Nitrogen and Potassium Fertilization on Yield and Quality of Two Sugar Beet Varieties,” 2005. . Vienas svarbiausių augalų derlių lemiančių veiksnių yra maisto medžiagų kiekis ir jų santykis. Bent vienos jų trūkumas neleidžia užauginti maksimalaus galimo ir geros kokybės derliaus. Azotas – pagrindinis augalų mitybos elementas. Gerinant mitybą azotu augalai užaugina didelį lapų paviršių, įgauna tamsiai žalią spalvą, pailgėja jų vegetacijos laikotarpis, užauga stambesni šakniavaisiai. Tačiau augalų derlingumui tręšimas tik didelėmis azoto trąšų normomis turi neigiamą įtaką, nes pradeda trūkti kitų maisto medžiagų Žr. Urszula Prośba-Białczyk, Marek Mydlarski, “The Effect of Nitrogen Fertilization on Yields and Technological Value of Sugar Beet,” 1998. . Iš visų augalams būtinų maisto medžiagų kalis yra trečias pagal svarbumą po azoto ir fosforo elementas, lemiantis augalų produktyvumą. Lietuvos dirvožemiuose jo kiekis svyruoja nuo 2,2 iki 10,9 mg l−1 Žr. Marija Eidukevičienė, Veronika Vasiliauskienė (sud.), Lietuvos dirvožemiai, 2001. . Kalio yra daugiau sunkios granuliometrinės sudėties dirvožemiuose nei lengvuose. Tai labai svarbus elementas, padedantis augalams prisitaikyti prie aplinkos stresų Žr. Witold Grzebisz, Witold Szczepaniak, Przemysław Barłóg, “The Efficient Strategy of Sugar Beets Fertilization with Potassium. Part II: System of Potassium Management,” 2005. . Pakankamas kalio kiekis susijęs su didesniu augalų tolerantiškumu drėgmės trūkumui, šalnoms, atsparumu ligoms bei vabzdžiams kenkėjams. Kalis dalyvauja fotosintezės procese, aktyvina įvairių fermentų veiklą Žr. Zigmas Vaišvila, Judriųjų azoto, fosforo ir kalio įtaka žemės ūkio augalų mitybai, 1996; Jonas Mažvila (sud.), Lietuvos dirvožemių agrocheminės savybės ir jų kaita, p. 14–120. . Per didelis jo kiekis gali pabloginti cukrinių runkelių sulčių kokybę ir sumažinti cukraus kiekį Žr. G. F. J. Milford, M. J. Armstrong, P. J. Jarvis, B. J. Houghton, D. M. Bellett-Travers, J. Jones, R. A. Leigh, “Effect of Potassium Fertilizer on the Yield, Quality and Potassium Offtake of Sugar Beet Crops Grown on Soils of Different Potassium Status,” 2000. .

 

Žemės ūkis priskiriamas prie pačių jautriausių klimato ir oro poveikiui sričių. Žemės ūkio augalų derliui didžiausią įtaką turi šilumos ir drėgmės režimas Žr. Šarūnas Antanaitis, Alfonsas Švedas, „Bulvių derliaus ir trąšų efektyvumo ryšys su meteorologiniais veiksniais“, 2000; Alfonsas Švedas; Daiva Janušauskaitė, „Agronominių priemonių ir meteorologinių veiksnių įtaka rugių derliui“, 2002, Daiva Janušauskaitė, Gvidas Šidlauskas, „Azoto trąšų efektyvumo žieminiuose kviečiuose priklausomumas nuo meteorologinių sąlygų Vidurio Lietuvoje“, 2004. . Dėl globalios klimato kaitos daugėja nepalankių žemės ūkiui meteorologinių reiškinių (šalnų, sausrų vegetacijos metu, šiltų žiemų), todėl vis aktualesnis tampa jų keliamos rizikos valdymas.

Tyrimų tikslas – nustatyti azoto bei kalio trąšų normų ir jų santykio įtaką cukrinių runkelių šakniavaisių derliui bei jo kokybei, atsižvelgiant į meteorologinių sąlygų poveikį.

Hipotezė. Manoma, kad augalus optimaliai aprūpinus maisto medžiagomis, jie lengviau prisitaiko prie stresinių situacijų, patiria mažesnę žalą. Parinkus tinkamą azoto ir kalio trąšų normų santykį, vegetacijos metu padidėtų cukrinių runkelių tolerantiškumas drėgmės trūkumui, pagerėtų šakniavaisių kokybė.

 

Sąlygos ir metodai

Tikslieji lauko bandymai atlikti 2005–2007 m. Lietuvos žemdirbystės instituto Rumokų bandymų stotyje. Dirvožemis − karbonatingas sekliai glėjiškas išplautžemis (IDg8-k), Calcari-Epihypogleyic Luvisol (LVg-p-w-cc), granuliometrinė sudėtis – vidutinio sunkumo priemolis. Agrocheminės savybės nurodytos 1 lentelėje.

1 lentelė. Dirvožemio savybės, Rumokai, 2005–2007 m. / Table 1. Soil properties, Rumokai, 2005–2007 m.
Rodiklis
Variable
Bandymų metai / Experimental year
200520062007
pHKCl6,8 ± 0,056,5 ± 0,176,9 ± 0,15
Humusas % / Humus %1,26 ± 0,041,61 ± 0,131,44 ± 0,11
Nbendr. % / Ntotal %0,14 ± 0,010,17 ± 0,020,15 ± 0,01
Judrusis P2O5 mg kg−1 / Available P2O5 mg kg−1239 ± 19,50245 ± 18,40216 ± 7,35
Judrusis K2O mg kg−1 / Available K2O mg kg−1168 ± 4,60186 ± 9,90160 ± 3,10
Nmin. (N-NO3 + N-NH4) kg ha−1 0–40 cm sluoksnyje / Nmin. (N-NO3 + N-NH4) kg ha−1 in 0–40 cm layer52 ± 6,2969 ± 5,1330 ± 4,79
 

Tyrimai atlikti pagal schemą:

  1. Kontrolinis variantas (tręšta tik P90);
  2. N150P90K0;
  3. N200P90K0;
  4. N150P90K150;
  5. N150P90K200;
  6. N150P90K225;
  7. N150P90K250;
  8. N200P90K200;
  9. N200P90K250;
  10. N200P90K300.

Bandymo metu tręšta superfosfatu (P2O5 – 19 %), amonio salietra (N – 34 %) ir korn-kaliu (K2O – 40 %, MgO – 3,6 %, Na – 3 %, S – 4 %). Trąšų kiekis nurodytas tyrimo schemoje. Visos trąšos išbertos pavasarį, prieš cukrinių runkelių sėją. Veislės ‛Pirat’ cukriniai runkeliai pasėti balandžio 3-ią dešimtadienį. Augalai sėti sėjamąja „Acord Monopils“. Tankis – 6–7 dražuotos sėklos į išilginį eilutės metrą, tarpueiliai – 45 cm pločio. Runkeliai auginti vadovaujantis LŽI rekomenduota technologija Žr. Juozas Lazauskas, Augalininkystė Lietuvoje 1895–1995 m., p. 227–239. . Vegetacijos metu augalai tris kartus nupurkšti herbicidais. Derlius nuimtas spalio 6–11 d. rankiniu būdu. Nustatytas šakniavaisių derlingumas ir paimti šakniavaisių ėminiai analizėms. Nustatytas cukringumas (poliarimetriškai po ekstrakcijos karštu būdu), kalio, natrio (liepsnos fotometru), α-amino N (kolorimetriškai) kiekis ir apskaičiuota baltojo cukraus išeiga Žr. И. Ф. Бузанов, М. З. Хелемский, С. Н. Калина, «О методах технологической оценки», 1973. .

 

Drėgmės režimui vegetacijos metu įvertinti hidroterminis koeficientas (HTK) apskaičiuotas pagal G. Selianinovą Žr. Виктор Никонорович Хомяков, Объективная оценка состояния агроценоза: агрометеорологический аспект, с. 126−130. :

\[ HT\! K = \frac {R}{0{,}1\, T\! S_{10}}\tag{1} \]
kai
\( R \) – kritulių suma mm,
-
\( T\! S_{10} \) – aukštesnių nei +10 °C temperatūrų suma;
-
\( HT\! K \leq 0{,}4 \) – labai stipri sausra,
-
\( HT\! K = 0{,}4–0{,}5 \) – stipri sausra,
-
\( HT\! K = 0{,}6–0{,}7 \) – vidutinė sausra,
-
\( HT\! K = 0{,}8–0{,}9 \) – silpna sausra,
-
\( HT\! K = 1{,}0–1{,}5 \) – optimali drėgmė,
-
\( HT\! K \geq 1{,}6 \) – perteklinė drėgmė.

Bandymų duomenys statistiškai apdoroti programomis Stat ir Anova Žr. Pavelas Tarakanovas, Steponas Raudonius, Agronominių tyrimų duomenų statistinė analizė taikant kompiuterines programas „Anova“, „Stat“, „Split-plot“ iš paketo „Selekcija“ ir „Irristat“, 2003. . Veiksnių įtakos tiriamiems rodikliams procentinė išraiška apskaičiuota pagal B. Dospechovą Žr. Борис Александрович Доспехов, Методика полевого опыта, 1985. .

 

Meteorologinės sąlygos. Tyrimų metais meteorologinės sąlygos buvo pakankamai kontrastingos (2 lentelė).

2 lentelė. Hidroterminio koeficiento (HTK) reikšmės, Rumokai, 2005–2007 m. / Table 2. Values of hydrothermal coefficient (HTC), Rumokai, 2005–2007 m.
Metai
Year
Gegužė
May
Birželis
June
Liepa
July
Rugpjūtis
August
Rugsėjis
September
20052,551,910,802,701,14
20061,100,580,172,450,82
20071,831,413,410,911,92

Apskaičiavus runkelių vegetacijos periodo (gegužės–rugsėjo mėn.) HTK, 2005 ir 2007 m. priskirti prie drėgnų (HTK 1,88 bei 1,74), o 2006 m. – prie sausų metų. Visos runkelių vegetacijos HTK 1,02 atitiko optimalų drėgmės režimą, tačiau kritulių kiekis buvo labai netolygiai pasiskirstęs. Birželio ir liepos mėnesiai, kai runkeliai intensyviausiai auga, buvo labai sausi – HTK buvo atitinkamai 0,58 ir 0,17.

Visais tyrimų metais runkeliams sudygti ir pradėti vegetuoti drėgmės režimas buvo palankus (gegužės mėn. HTK svyravo nuo 1,10 iki 2,55). Ypač kontrastingi buvo birželio ir liepos mėnesiai. 2005 m. birželio mėnesį buvo drėgmės perteklius, todėl sausesni liepos mėnesio orai cukriniams runkeliams žalos nepadarė. 2006 m. jau birželio mėnesį pasėliams pradėjo trūkti drėgmės, o liepos mėnuo buvo dar sausesnis, todėl augalai smarkiai nukentėjo nuo sausros. Rugpjūčio mėnesį liūtys padėjo augalams atsigauti, tačiau dėl naujų lapų augimo pablogėjo runkelių šakniavaisių kokybė. 2007 m. liepos mėnesio pradžia buvo labai lietinga. Tačiau didelis kritulių kiekis žymesnės žalos nepadarė, nes pagrindinis kritulių kiekis (119 mm) iškrito per tris dienas trukusią liūtį. Pasėlius nuo užmirkimo apsaugojo gerai veikianti drenažo sistema. Vėlesni liepos mėnesio orai augalų vegetacijai buvo palankūs.

 

Rezultatai ir jų aptarimas

Trejų metų cukrinių runkelių šakniavaisių derlingumo dispersinė analizė atskleidė esminę metų ir įvairių trąšų normų įtaką (3 lentelė).

3 lentelė. Cukrinių runkelių šakniavaisių derliaus ir kokybės rodiklių dispersinė analizė, Rumokai, 2005–2007 m. / Table 3. Analysis of variance of sugar beet root yield and quality, Rumokai, 2005–2007 m.
Dispersija
Variance
Laisvės laipsniai
DF
Kvadratų suma
Sum of squares
Ffakt.
Fact.
Fteor. 05
Ftabl. 05
Fteor. 01
Ftabl. 01
Veiksnių įtaka %
Effect of factors %
Šakniavaisių derlingumas t ha−1 / Root yield t ha−1
Bendroji / Total893790,54----
Variantų / Treatments293009,57**7,961,662,05-
Metų (A) / Years (A)2654,44**25,103,164,9917,3
Tręšimo variantų (B) / Fertilizer treatments (B)91676,90**14,292,052,7344,2
Sąveikų (AB) / Interactions (AB)18678,24**2,891,782,2617,9
Cukringumas % / Sugar content %
Bendroji / Total8975,16----
Variantų / Treatments2969,79**28,371,662,05-
Metų (A) / Years (A)264,02**377,413,164,9985,20
Tręšimo variantų (B) / Fertilizer treatments (B)93,36**4,412,052,734,50
Sąveikų (AB) / Interactions (AB)182,401,571,782,263,20
α-amino N mg 100 g−1 / α-amino N content mg 100 g−1
Bendroji / Total891136,87----
Variantų / Treatments29983,16**13,091,662,05-
Metų (A) / Years (A)2492,94**95,133,164,9943,4
Tręšimo variantų (B) / Fertilizer treatments (B)9373,18**16,002,052,7332,8
Sąveikų (AB) / Interactions (AB)18117,032,511,782,2610,3
Baltojo cukraus kiekis t ha−1 / White sugar yield t ha−1
Bendroji / Total89134,67----
Variantų / Treatments29111,11**10,111,662,05-
Metų (A) / Years (A)272,03**95,083,164,9953,5
Tręšimo variantų (B) / Fertilizer treatments (B)924,10**7,072,052,7317,9
Sąveikų (AB) / Interactions (AB)1814,97*2,201,782,2611,1
 

Šių rodiklių sąveikos įtaka taip pat buvo esminė. Tai reiškia, kad tyrimų metais ne tik buvo skirtingas šakniavaisių derlius, bet ir tiriamos priemonės nevienodai veikė įvairiais metais. Panašūs rezultatai gauti atlikus analogiškas cukringumo, α-amino N kiekio, baltojo cukraus derliaus statistines analizes. Atsižvelgus į šiuos rezultatus, neišvestas trejų metų vidurkis, o aptariami kiekvienų metų rezultatai.

Tyrimų metų įtaka cukrinių runkelių šakniavaisių derlingumui statistiškai įvertinta 17,3 %. 2005 ir 2007 m. vegetacijos laikotarpio drėgmės ir šilumos režimas buvo panašus (HTK – atitinkamai 1,88 bei 1,74), todėl gautas panašus ir vidutinis šakniavaisių derlingumas: 2005 m. – 71,6 t ha−1, 2007 m. – 71,3 t ha−1 (4 lentelė).

 
4 lentelė. Azoto ir kalio trąšų normų įtaka cukrinių runkelių šakniavaisių derlingumui, Rumokai, 2005–2007 m. / Table 4. The effect of nitrogen and potassium fertilizer rates on sugar beet root yield, Rumokai, 2005–2007 m. * – fonas P90 / background P90. ** – derlingumas didesnis, palyginti su pagal tokią pat azoto normą tręštais laukeliais / yield increase compared with the plots fertilized with the same N rate.
Tręšimo normos
Fertilizer rates
200520062007
-F* + N-KN:KDerlingumas t ha−1
Root yield t ha−1
Priedas t ha−1
Yield increase t ha−1
Derlingumas t ha−1
Root yield t ha−1
Priedas t ha−1
Yield increase t ha−1
Derlingumas t ha−1
Root yield t ha−1
Priedas t ha−1
Yield increase t ha−1
1.0–00:065,355,954,3
2.150–0-70,35,062,76,864,510,2
3.200–0-69,94,664,38,467,112,8
4.150–1501:1,073,27,9
**2,9
67,511,6
**4,8
74,320
**9,8
5.150–2001:1,370,14,8
**−0,2
64,38,4
**1,6
79,124,8
**14,6
6.150–2251:1,575,19,8
**4,8
67,011,1
**4,3
75,120,8
**10,6
7.150–2501:1,771,66,3
*1,3
69,914,0
**7,2
76,221,9
**11,7
8.200–2001:1,073,38,0
**3,4
65,59,6
**1,2
75,220,9
**8,1
9.200–2501:1,372,16,8
**2,2
67,811,9
**3,5
74,620,3
**7,5
10.200–3001:1,574,69,3
**4,7
70,714,8
**6,4
72,918,6
**5,8
Vidurkis / Average71,6-65,6-71,3-
R05 / LSD055,35-6,23-6,36-
 

2006 m. augalų vegetacijos laikotarpis buvo sausesnis (HTK – 1,02), drėgmės ypač trūko birželio ir liepos mėnesiais, t. y. tuo metu, kai cukrinių runkelių augimas intensyviausias. 2006 m. šakniavaisių vidutinis derlingumas buvo mažiausias – 65,6 t ha−1. Tarp šakniavaisių derlingumo ir atskirų vegetacijos laikotarpio mėnesių HTK (išskyrus rugpjūčio mėn.) nustatyti silpni, tačiau esminiai teigiami koreliaciniai ryšiai (5 lentelė).

5 lentelė. HTK įtaka cukrinių runkelių šakniavaisių derlingumui ir kokybei, Rumokai, 2005–2007 m. / Table 5. The effect of HTC on sugar beet root yield and quality, Rumokai, 2005–2007 m.
-Gegužės mėn. HTK
HTC of May
Birželio mėn. HTK
HTC of June
Liepos mėn. HTK
HTC of July
Rugpjūčio mėn. HTK
HTC of August
Rugsėjo mėn. HTK
HTC of September
Koreliacijos koeficientai / Correlation coefficients
Derlingumas t ha−1
Root yield t ha−1
**0,34**0,37**0,270,19**0,30
Cukringumas %
Sugar content %
**0,71**0,75−0,130,47*−0,21
α-amino N mg 100 g−1
α-amino N mg 100 g−1
**0,34**0,43**0,64**−0,55**0,66
Baltojo cukraus kiekis t ha−1
White sugar yield t ha−1
**0,69**0,680,060,140,13
 

Tręšimo įtaka šakniavaisių derlingumui įvertinta 44,2 %. Nuo azoto trąšų (10,2–12,8 t ha−1) derlingumas labiausiai padidėjo 2007 m. Tam turėjo įtakos pakankamas drėgmės bei šilumos kiekis augalų vegetacijos metu ir mažas (30 kg ha−1) mineralinio azoto kiekis dirvožemyje pavasarį. Kalio trąšos efektyviausiai veikė taip pat 2007 m. – nuo 1 kg trąšų gauta 19,3–73,0 kg runkelių šakniavaisių. 2006 m. intensyviausiu cukrinių runkelių augimo metu (birželio ir liepos mėn.) esant stipriai sausrai, didžiausias šakniavaisių derlingumas gautas patręšus pagal dideles (250 ir 300 kg ha−1) kalio trąšų normas. Atliekant tyrimus, nemažas dėmesys buvo kreipiamas į azoto ir kalio trąšų santykį. Literatūroje rekomenduojama cukrinius runkelius tręšti santykiu 1:1,5. Tyrimo metu taip patręšus drėgnais 2005 m., gautas didžiausias cukrinių runkelių šakniavaisių derlius. 2007 m. didžiausias šakniavaisių derlius gautas, patręšus mažesniu santykiu – 1:1,3 ir 1:1. Tam galėjo turėti įtakos mažas mineralinio azoto kiekis dirvožemyje. Esant mažesniam azoto kiekiui, augalams reikėjo mažesnio kiekio kalio. 2006 m. optimalus trąšų santykis taip pat buvo 1:1,5, tačiau tik patręšus pagal didelę (300 kg ha−1) kalio trąšų normą. Didesnės kalio trąšų normos sumažino sausros augalams padarytą žalą.

Atlikus statistinę analizę, nustatyti esminiai teigiami koreliaciniai ryšiai tarp azoto, kalio trąšų normų ir šakniavaisių derlingumo (atitinkamai r = 0,61**, y = 58,21 + 0,05 x ir r = 0,45**, y = 67,29 + 0,02 x).

Vertinant cukrinių runkelių derlingumą, pagrindinis rodiklis yra baltojo cukraus kiekis. Jis priklauso ne tik nuo šakniavaisių svorio, bet ir nuo jų kokybės: cukringumo, kenksmingų medžiagų kiekio.

 

Runkelių šakniavaisių cukringumui didžiausią (85,2 %) įtaką turėjo tyrimų metų meteorologinės sąlygos (3 lentelė). Tręšimo poveikis buvo esminis, tačiau labai nedidelis – 4,5 %. Didžiausias vidutinis runkelių cukringumas (18,77 %) buvo 2005 m. (6 lentelė). Tam turėjo įtakos palankios meteorologinės sąlygos – pakankamas drėgmės kiekis visą runkelių vegetacijos laikotarpį. Mažiausiai (16,78 %) cukraus cukriniai runkeliai sukaupė 2006 m. Tų metų vasarą augalams labai trūko drėgmės – birželio ir liepos mėnesių HTK buvo atitinkamai 0,58 bei 0,17. Runkelių lapai apdžiūvo. Rugpjūčio mėnesį gausiai palijus, augalai pradėjo sparčiai auginti naujus lapus, tam naudodami jau pradėtą kaupti cukrų.

Tarp augalų aprūpinimo azotu ir cukraus kaupimo yra tiesioginis priklausomumas – daugiau azoto gavę runkeliai sukaupia mažiau cukraus Žr. Milan Macák, Karol Kováč, Štefan Žák, “The Effect of Nitrogen Input on Polarised Sugar Production and Qualitative Parameters of Sugar Beet,” 2007. . Tyrimų duomenimis, azoto trąšos mažino runkelių šakniavaisių cukringumą, tačiau skirtumai ne visais tyrimų metais buvo esminiai. Esant drėgnam vegetacijos laikotarpiui (2005 ir 2007 m.), didžiausias cukringumas gautas runkelius patręšus N150K225, t. y., azoto ir kalio trąšų santykiu 1:1,5. 2007 m. gautas skirtumas nebuvo esminis, nes dėl lietingų rugsėjo mėnesio orų runkeliai nespėjo subręsti iki derliaus nuėmimo. 2006 m., birželio ir liepos mėnesiams esant labai sausiems, runkelių šakniavaisių cukringumą iš esmės mažino visi tręšimo variantai.

 

Viena pagrindinių šakniavaisiuose esančių kenksmingų medžiagų, trukdančių cukraus gamybai, yra α-amino N. Jo kiekis šakniavaisiuose priklauso nuo įvairių veiksnių: dirvožemyje esančių maisto medžiagų, tręšimo mineralinėmis trąšomis, pasėlių tankumo, meteorologinių sąlygų, veislės ypatumų Žr. Birutė Petkevičienė, „Tirpios necukrinės medžiagos cukrinių runkelių šakniavaisiuose“, 1998; Christa M. Hoffmann, Bernward Märländer, “Composition of Harmful Nitrogen in Sugar Beet (Beta vulgaris L.) – Amino Acids, Nitrate – as Affected by Genotype and Environment,” 2005. . Tyrimų metu šakniavaisiuose α-amino N kiekis svyravo nuo 4,45 iki 17,9 mg 100 g−1 (6 lentelė).

6 lentelė. Azoto ir kalio trąšų normų įtaka cukrinių runkelių šakniavaisių cukringumui bei α-amino N kiekiui, Rumokai, 2005–2007 m. / Table 6. The effect of nitrogen and potassium fertilizer rates on sugar and α-amino N contents in sugar beet roots, Rumokai, 2005–2007 m. * – fonas P90 / background P90.
Trąšų normos
Fertilizer rates
Cukringumas %
Sugar content %
α-amino N mg 100 g−1
α-amino N mg 100 g−1
-F* + N-KN:K200520062007200520062007
1.0–00:018,8617,5217,466,94,411,4
2.150–0-18,9716,9917,2710,69,415,2
3.200–0-18,6616,5317,1613,410,115,9
4.150–1501:118,9316,6617,3110,49,214,9
5.150–2001:1,318,8516,6416,9912,78,417,1
6.150–2251:1,519,0516,917,7410,59,213,8
7.150–2501:1,718,6516,6817,3815,410,414,2
8.200–2001:118,5916,7916,9414,312,717,9
9.200–2501:1,318,4616,5917,0114,79,416,6
10.200–3001:1,518,6516,4517,3114,910,413,8
Vidurkis / Average18,7716,7817,2612,49,415,1
R05 / LSD050,1430,2640,6621,051,453,47
 

Tyrimų metų ir trąšų normų įtaka šios medžiagos kiekiui buvo panaši: metų įtaka statistiškai įvertinta 43,4 %, trąšų normų – 32,8 % (3 lentelė). Šakniavaisiuose daugiausia α-amino N rasta 2007 m. Tam turėjo įtakos lietingas tų metų rugsėjis, nes runkeliai intensyviai augo ir nespėjo subręsti iki derliaus nuėmimo. Šakniavaisiuose α-amino N kaupiasi intensyvaus augimo metu Žr. Birutė Petkevičienė, „Alfa aminoazotas – cukrinių runkelių kokybės rodiklis“, 2004. . Azoto trąšos visais tyrimų metais šakniavaisiuose iš esmės didino α-amino N kiekį (koreliacijos koeficientas r = 0,60**). Literatūroje yra duomenų, kad šakniavaisiuose tarp kalio trąšų normų ir α-amino N kiekio nustatyti neigiami koreliaciniai ryšiai Žr. A. M. A. Aly, M. S. Khadr, L. M. El-Sissy, “Effect of Potassium and Phosphorous Fertilization on Sugar Beet Yield,” 2002. . Tyrimų metu kalio trąšos α-amino N kiekiui turėjo nevienodą įtaką. 2005 m., kai meteorologinės sąlygos buvo palankios cukriniams runkeliams augti, kalio trąšos cukrinių runkelių šakniavaisiuose didino α-amino N kiekį (koreliacijos koeficientai r = 0,52* patręšus N 150 kg ha−1 ir r = 0,88** patręšus N 200 kg ha−1). Sausais (2006) metais patręšus N150, kalio trąšos sumažino α-amino N kiekį, tačiau skirtumai nebuvo esminiai. 2007 m., dėl gausaus kritulių kiekio rugsėjo mėn. užtrukus runkelių šakniavaisių brendimui, α-amino N kiekio duomenų variacija buvo didelė, todėl nebuvo galima nustatyti esminės kalio trąšų įtakos.

 

Baltojo cukraus kiekiui turėjo įtakos ir tyrimų metų sąlygos (53,5 %), ir trąšų normos (17,9 %) (3 lentelė). Baltojo cukraus kiekis labiausiai priklauso nuo šakniavaisių derlingumo (koreliacijos koeficientas r = 0,83**) ir jų cukringumo (koreliacijos koeficientas r = 0,70**), o jį lemia tie patys aplinkos veiksniai: HTK ir trąšų normos. Tarp runkelių vegetacijos laikotarpio HTK ir baltojo cukraus kiekio nustatyta vidutinio stiprumo teigiama koreliacija (r = 0,50**). Tyrimų duomenimis, baltojo cukraus kiekiui didžiausią įtaką turėjo gegužės ir birželio mėnesių (intensyviausio runkelių augimo laikotarpio) drėgmės režimas. Tarp šių mėnesių HTK ir baltojo cukraus kiekio nustatyti teigiami koreliaciniai ryšiai – atitinkamai r = 0,70** bei r = 0,68** (5 lentelė). Didžiausias baltojo cukraus kiekis gautas 2005 m., kai buvo optimalios meteorologinės sąlygos augti šakniavaisiams ir kauptis cukrui – pakankamai drėgmės gegužės bei birželio mėnesiais ir vidutiniškai sausas rugsėjo mėnuo (7 lentelė).

 
7 lentelė. Azoto ir kalio trąšų normų įtaka baltojo cukraus kiekiui, Rumokai, 2005–2007 m. / Table 7. The effect of nitrogen and potassium fertilizer rates on white sugar yield, Rumokai, 2005–2007 m. * – fonas P90 / background P90.
Trąšų normos
Fertilizer rates
Baltojo cukraus kiekis t ha−1
White sugar yield t ha−1
-F* + N-KN:K200520062007
1.0–00:010,648,487,92
2.150–0-11,548,989,22
3.200–0-11,108,879,46
4.150–1501:111,879,3810,62
5.150–2001:1,311,258,9810,86
6.150–2251:1,511,979,4611,10
7.150–2501:1,711,039,6610,93
8.200–2001:111,449,0610,34
9.200–2501:1,311,189,3110,28
10.200–3001:1,511,609,5810,60
Vidurkis / Average11,369,1710,13
R05 / LSD050,8260,8901,240

Tręšimo įtaka baltojo cukraus kiekiui buvo nevienoda. Vidutinė (150 kg ha−1) azoto trąšų norma drėgnais (2005 ir 2007) metais baltojo cukraus kiekį iš esmės padidino. Patręšus pagal didesnę (200 kg ha−1) azoto trąšų normą, ir vidutiniškai sausais, ir drėgnais metais dėl didesnio kenksmingų medžiagų kiekio šakniavaisiuose gautas nedidelis ir neesminis baltojo cukraus kiekio priedas. 2007 m. dėl mažo mineralinio azoto kiekio dirvoje buvo efektyvus ir tręšimas pagal 200 kg ha−1 azoto trąšų normą. Literatūroje yra duomenų, kad kalio trąšos didina baltojo cukraus derlių Žr. R. Lehrke, Witold Grzebisz, “Effects of Potassium Applied Alone or Supplemented with Sodium and Magnesium on the Yield and Technological Quality of Roots of Three Sugar Beet (Beta vulgaris L.) Varieties,” 2001. . Tyrimų metu kalio trąšos didino baltojo cukraus kiekį, tačiau esminė teigiama (r = 0,68**) kalio trąšų įtaka baltojo cukraus kiekiui nustatyta tik 2007 m.

 

Išvados

1.Cukrinių runkelių šakniavaisių derlingumas 17,3 % priklausė nuo meteorologinių sąlygų ir 44,2 % – nuo tręšimo azoto ir kalio trąšomis.

2. Esant drėgnam vegetacijos laikotarpiui, cukriniams runkeliams optimalus azoto ir kalio trąšų santykis buvo 1:1,5, tačiau jis kito priklausomai nuo mineralinio azoto kiekio dirvožemyje. Vidutiniškai sausais metais didžiausias derliaus priedas gautas, augalus patręšus pagal dideles (250 ir 300 kg ha−1) kalio trąšų normas.

3. Runkelių šakniavaisių cukringumui didžiausią (85,2 %) įtaką turėjo meteorologinės sąlygos augalų vegetacijos metu. Cukraus kaupimąsi šakniavaisiuose skatino optimalus drėgmės kiekis gegužės ir birželio mėnesiais. Azoto trąšos šakniavaisių cukringumą priklausomai nuo trąšų normos sumažino 1,1–1,7 % drėgnais ir 3,0–5,6 % – vidutiniškai sausais metais.

4. α-amino N kiekiui cukrinių runkelių šakniavaisiuose esminę įtaką turėjo ir tyrimų metų meteorologinės sąlygos (43,4 %), ir nevienodas tręšimas (32,8 %). Azoto trąšos iš esmės didino (koreliacijos koeficientas r = 0,60**) α-amino N kiekį šakniavaisiuose.

5. Baltojo cukraus kiekiui esminį poveikį (koreliacijos koeficientas r = 0,50**) turėjo drėgmės režimas runkelių vegetacijos metu. Tręšimo įtaka baltojo cukraus kiekiui buvo nevienoda. Vidutinė (150 kg ha−1) azoto trąšų norma iš esmės padidino baltojo cukraus kiekį. Patręšus pagal didesnę azoto trąšų normą, dėl kenksmingų medžiagų šakniavaisiuose padidėjimo 2005 ir 2006 m. gauti nedidelis ir neesminis baltojo cukraus kiekio priedas.

 

Literatūra

  • Aly, A. M. A.; M. S. Khadr, L. M. El-Sissy, “Effect of Potassium and Phosphorous Fertilization on Sugar Beet Yield,” Egyptian Journal of Soil Science, 2002, vol. 42, no. 4, pp. 625–641.
  • Antanaitis, Šarūnas; Alfonsas Švedas, „Bulvių derliaus ir trąšų efektyvumo ryšys su meteorologiniais veiksniais“, Sodininkystė ir daržininkystė, 2000, t. 19, nr. 4, p. 117–132.
  • Deveikytė, Irena, „Cukrinių runkelių šakniavaisių kokybinių rodiklių dinamika“ | Algirdas Sliesaravičius (sud.), Augalininkystės ir bitininkystės dabartis ir ateitis, Kaunas: Lietuvos žemės ūkio universitetas, 1998, p. 137–142.
  • Eidukevičienė, Marija; Veronika Vasiliauskienė (sud.), Lietuvos dirvožemiai, Vilnius: Lietuvos mokslas, 2001.
  • Grzebisz, Witold; Witold Szczepaniak, Przemysław Barłóg, “The Efficient Strategy of Sugar Beets Fertilization with Potassium. Part II: System of Potassium Management,” Listy cukrovarnické a řepařské, 2005, vol. 121, no. 5–6, p. 166–169.
  • Hoffmann, Christa M.; Bernward Märländer, “Composition of Harmful Nitrogen in Sugar Beet (Beta vulgaris L.) – Amino Acids, Nitrate – as Affected by Genotype and Environment,” European Journal of Agronomy, 2005, vol. 22, no. 3, p. 255–265.
  • Janušauskaitė, Daiva; Gvidas Šidlauskas, „Azoto trąšų efektyvumo žieminiuose kviečiuose priklausomumas nuo meteorologinių sąlygų Vidurio Lietuvoje“, Žemdirbystė, 2004, t. 88, nr. 4, p. 34–47.
  • Krištaponytė, Irena, „Organinių ir mineralinių trąšų įtaka cukrinių runkelių derliui“, Žemdirbystė, 2003, t. 81, nr. 1, p. 64–72.
  • Lazauskas, Juozas, Augalininkystė Lietuvoje 1895–1995 m., Dotnuva (Kėdainių r.): Lietuvos žemdirbystės institutas, 1998.
  • Lehrke, R.; Witold Grzebisz, “Effects of Potassium Applied Alone or Supplemented with Sodium and Magnesium on the Yield and Technological Quality of Roots of Three Sugar Beet (Beta vulgaris L.) Varieties,” Zeszyty Problemowe Postępów Nauk Rolniczych, 2001, vol. 480, pp. 269–279.
  • Macák, Milan; Karol Kováč, Štefan Žák, “The Effect of Nitrogen Input on Polarised Sugar Production and Qualitative Parameters of Sugar Beet,” Journal of Central European Agriculture, 2007, vol. 8, no. 1, pp. 63–71.
  • Mažvila, Jonas (sud.), Lietuvos dirvožemių agrocheminės savybės ir jų kaita, Kaunas: Lietuvos žemdirbystės institutas, 1998.
  • Milford, G. F. J.; M. J. Armstrong, P. J. Jarvis, B. J. Houghton, D. M. Bellett-Travers, J. Jones, R. A. Leigh, “Effect of Potassium Fertilizer on the Yield, Quality and Potassium Offtake of Sugar Beet Crops Grown on Soils of Different Potassium Status,” The Journal of Agricultural Science, 2000, vol. 135, no. 1, pp. 1–10.
  • Osman, A. M. H., “Influence of Nitrogen and Potassium Fertilization on Yield and Quality of Two Sugar Beet Varieties,” Egyptian Journal of Agricultural Research, 2005, vol. 83, no. 3, pp. 132–141.
  • Petkevičienė, Birutė, „Alfa aminoazotas – cukrinių runkelių kokybės rodiklis“, Žemės ūkio mokslai, 2004, nr. 4, p. 15–22.
  • Petkevičienė, Birutė, „Tirpios necukrinės medžiagos cukrinių runkelių šakniavaisiuose“ | Algirdas Sliesaravičius (sud.), Augalininkystės ir bitininkystės dabartis ir ateitis, Kaunas: Lietuvos žemės ūkio universitetas, 1998, p. 356–361.
  • Prośba-Białczyk, Urszula; Marek Mydlarski, “The Effect of Nitrogen Fertilization on Yields and Technological Value of Sugar Beet” | Algirdas Sliesaravičius (sud.), Augalininkystės ir bitininkystės dabartis ir ateitis, Kaunas: Lietuvos žemės ūkio universitetas, 1998, p. 380–390.
  • Švedas, Alfonsas; Daiva Janušauskaitė, „Agronominių priemonių ir meteorologinių veiksnių įtaka rugių derliui“, Žemės ūkio mokslai, 2002, nr. 3, p. 14–21.
  • Švedas, Alfonsas; Šarūnas Antanaitis, „Žieminių kviečių derliaus ir jo cheminės sudėties ryšys su meteorologinėmis sąlygomis, dirvožemio savybėmis ir tręšimu“, Vagos, 2001, t. 2, p. 5–10.
  • Tarakanovas, Pavelas; Steponas Raudonius, Agronominių tyrimų duomenų statistinė analizė taikant kompiuterines programas „Anova“, „Stat“, „Split-plot“ iš paketo „Selekcija“ ir „Irristat“, Akademija (Kauno r.): Lietuvos žemės ūkio universiteto Leidybos centras, 2003.
  • Vaišvila, Zigmas, Judriųjų azoto, fosforo ir kalio įtaka žemės ūkio augalų mitybai, habilitacinis darbas, Vilnius, 1996.
  • Бузанов, И. Ф.; М. З. Хелемский, С. Н. Калина, «О методах технологической оценки», Сахарная свекла, 1973, № 12, с. 31–33.
  • Доспехов, Борис Александрович, Методика полевого опыта, Москва: Агропромиздат, 1985.
  • Хомяков, Виктор Никонорович, Объективная оценка состояния агроценоза: агрометеорологический аспект, Ленинград: Гидрометеоиздат, 1989.
 

The Influence of Nitrogen and Potassium Fertilizers on Sugar Beet Root Yield and Quality

  • Bibliographic Description: Zita Brazienė, „Azoto ir kalio trąšų įtaka cukrinių runkelių šakniavaisių derliui ir kokybei“, @eitis (lt), 2021, t. 1 626, ISSN 2424-421X.
  • Previous Edition: Zita Brazienė, „Azoto ir kalio trąšų įtaka cukrinių runkelių šakniavaisių derliui ir kokybei“, Žemdirbystė, 2009, t. 96, nr. 1, p. 142–153, ISSN 1392-3196.
  • Institutional Affiliation: Lietuvos žemdirbystės institutas.

Summary. Research designed to study the effects of nitrogen and potassium fertilization rates and ratios on sugar beet root yield was carried out at the Lithuanian Institute of Agriculture’s Rumokai Research Station during the period 2005–2007. The soil of the experimental site is Calcari-Epihypogleyic Luvisol (LVg-p-w-cc). All the four parameters tested (root yield, sugar content, α-amino N content, white sugar yield) were found to be influenced not only by the different nitrogen and potassium rates but also by the different meteorological conditions during the experimental period. Depending on the fertilization level and the weather conditions, nitrogen and potassium fertilizers gave a significant increase in root yield amounting to 7.0–45.7%. The optimum nitrogen to potassium ratio for sugar beets was found to be 1:1.5. Nitrogen fertilization reduced sugar content in roots by 1.1–1.7% in the years with sufficient moisture and by 3.0–5.6% in droughty years. No statistically significant effect was identified for potassium fertilization. A significant positive correlation (r = 0.66) was found between the content of α-amino N in roots and HTC of September. A medium strong positive correlation (r = 0.60**) was identified between the content of α-amino N in roots and nitrogen fertilizer rates. The impact of potassium fertilizer on α-amino N content was identified only in 2005 (correlation coefficient r = 0.52* and r = 0.88**). Having fertilized sugar beet at a ratio 1:1.5, an α-amino N reduction trend was determined, however, the differences were statistically insignificant. The effect of fertilization on white sugar yield was varied – moderate nitrogen rate (150 kg ha−1) gave a significant increase in white sugar yield. Having fertilized with a higher rate, in 2005 and 2006, white sugar yield increases were low and statistically insignificant due to the increase in the contents of noxious substances in roots.

Keywords: sugar beets, root yield, sugar content, α-amino nitrogen, nitrogen and potassium fertilizers, weather conditions.