Народно-хозяйственное значение сахарной свеклы

Плод (орешек) состоит из перикарпия, семян и покрышечек (рис.1). Перикарпий состоит из целлюлозы и лигнипов и составляет 70...80% массы плода. В паренхимной ткани перекарпия находятся ингибиторы прорастания, которые отрицательно влияют на всхожесть. Нежные кругловато-почковидные семена находятся в блюдцевидной полости плода, которые покрыты крышечкой. Семя составляет 20...30% массы плода и имеет блесстящую красновато-бурую оболочку. Масса семени колеблется от 2 до 4 мг. Оно имеет мало питательной ткани (мучнистый — крахмалистый перисперм). Из-за малого запаса энергии семена при высеве следует заделывать мелко. Относительно большой массой твердой ткани перикарпия обусловлена высокая потребность во влаге для прорастания, которая равна 1,2...1,5 кратной величине массы плода. Масса тысячи семян составляет 15...20 г.

 

Рис. 1. Плод и семя сахарной свеклы .

^ разрез через плод: 7 — семи, 2 перекарпий; .3 крышечка', В вид на семя; В разрез через семя: 7 эндосперм; 2 радикула; . перисперм;

4 семядоли

Корнеплод образуется постепенным утолщением ткани из трех органов растения (рис.2).

1 Из верхней части главного корня образуется основная часть корнеплода. Внизу корнеплод переходит через хвостик свеклы (диаметр < 1 см) в стержневой корень. При уборке хвостик, как правило, остается в почве или позже обламывается. В двух противоположных, более или менее выраженных бороздках растут боковые корни первого порядка. Сорта свеклы с глубокими бороздками нежелательны из-за большого загрязнения. Боковые корни первого порядка сильно разветвляются и образуют большое число боковых и мочковатых корней.

2 Переходная часть от корня к побегу представляет собой шейку, или гипокотиль. Шейка находится между закладкой верхних боковых корней и нижних листьев. На ее поверхности нет ни корней, ни листьев.

3 Головка, или эпикотиль, является нижней частью побега. Она начинается непосредственно под закладкой нижних листьев На ее вершине находятся конус вегетации и сердцевинные листья. Переход от головки к шейке можно четко определить: это место, где сосудистая система четко переходит из беспорядочного положения в концентрические кольца (у сахарной свеклы от 8 до 12). Головка занимает 10...15% длины корнеплода, шейка — 10...20 и собственный корнеплод — 65...80%.

Корневая система состоит из главного корня, боковых корней и корневых волосков. Мочковатая корневая система, которая имеет решающее значение для поглощения воды и питательных элементов, находится на глубине почвы до 25 см. К концу вегетации в этом слое сосредоточено до 60...80% этих корней, глубже 1,5 м — примерно 10% (рис. 12). Корни весной сначала медленно развиваются, однако ко времени смыкания рядков они уже достигают общей длины 10...15 м/м^ площади и глубины 1 м. До конца вегетации в зависимости от почвы могут проникнуть на глубину 1.2...3 м и достигать общей длины 10... 15 км/м2.

Свекла в состоянии быстро восстанавливать корневую систему в прежних объемах в случае отмирания определенной части боковых и мочковатых корней. В этом одна из причин приспособления свеклы к разной влагообеспеченности, хотя доля боковых и мочковатых корней в сухой массе всего около 3%. Доля корнеплода в сухой массе составляет около 70%, а ботвы — около 27%.

Поверхность корней как мера способности поглощения питательных веществ и воды достигает во время вегетации почти двойного размера индекса листовой поверхности .

Из изложенного вытекает большое значение хорошей структуры почвы без ее уплотнений для роста и развития сахарной свеклы [6].

В ЦЧР возделывают урожайно-сахаристые односемянные сорта  и гибриды:

Рамонский МС 60 (ВНИИСС, 1994 г.)- односемянный диплоидный гибрид. Поражение болезнями и вредителями на уровне стандарта. Биологическая продуктивность 65,0 т/га, сахаристость 18 %. Семена обладают высокой односемянностью, всхожестью и высокими технологическими качествами

Рамонский МС 46 (ВНИИСС, 1993 г.) – односемянный диплоидный гибрид совмещенного направления. Содержание сахара на уровне стандарта. Устойчивость к корнееду и мучнистой росе выше стандарта [5, 17].

В ЗАО Заря будем возделывать Рамонский МС 60.

 

2.2.Биологические требования.

Сахарная свекла относится к растениям длинного дня с умеренными требованиями к теплу. Ее выращивают в условиях от 60-30 градусов северной широты. В климатических условиях средней Европы факторы температуры и интенсивности солнечного сияния (ФАР) могут обеспечивать максимальную потенциальную урожайность — 200 ц сахара на 1 га. Высокие урожаи достигаются и в климатических условиях восточной Европы. В СНГ сахаристость свеклы уменьшается с юга на север и с востока на запад .

Продолжительность вегетации сахарной свеклы — период от всходов до уборки — составляет от 160 до 220 дней, а сумма активных температур выше t0 °C находится в пределах от 1600 до 3000 °C. Безморозный период должен продолжаться минимум от t60 до 200 дней. В основных регионах возделывания сахарной свеклы на Украине и в черноземной полосе России сумма температур колеблется в пределах 2500...3000 °C, а период вегетации достигает 180...200 дней. Особенно важно быстрое прогревание почвы весной, что обеспечивает ранний посев. Продление вегетационного периода за счет раннего высева дает более высокие урожаи, чем при более продолжительной осени.

Минимальная температура для прорастания составляет от 2 до 4 °C. Чем теплее почва, тем быстрее семена прорастают.

Кратковременные заморозки до —5 °C не вредят прорастающим семенам. В фазе вилочки и первой пары листьев кратковременное снижение до —3 °C неопасно. Начало повреждения всходов наступает при 6—7 °C, гибель большинства растений  при —8 °C. Осенью сахарная свекла выдерживает морозы до —5 °C. При дальнейшем снижении температуры корнеплоды замерзают без изменения содержания в них сахара. Однако после оттаивания сахаристость корнеплодов начинает резко падать вследствие перехода сахарозы в моносахара. Кроме того, они гниют и снижается их лежкость.

Очень высокие температуры летом снижают ассимиляцию, уменьшая накопление урожая и содержание сахара. Длительная продолжительность солнечного облучения с июня до сентября при достаточном обеспечении влагой, а также умеренных дневных температур и относительно низких ночных температурах благоприятствует образованию сухого вещества и повышает урожайность. Преобладание облачной погоды не отражается на поглощение питательных веществ из почвы, но рассеянный свет не обеспечивает достаточной ассимиляции. Вследствие недостатка энергии питательные вещества не преобразуются в высокомолекулярные соединения. Корнеплоды обогащаются минеральными веществами и низкомолекулярными азотистыми соединениями, ухудшающими технологическое качество сахарной свеклы. В то время как взрослые растения сахарной свеклы малочувствительны к ветру, молодые растения, наоборот, сильно страдают от этого. На почвах, которые легко подвергаются ветровой эрозии, молодые растения могут засыпаться или повреждаться частицами песка.

Судя по данным, приведенным выше, потребность сахарной свеклы в воде относительно невелика. Но различия отмечаются в зависимости от фазы развития и интенсивности ростовых процессов.

Сахарная свекла имеет относительно высокий коэффициент транспирации. В теплый летний день поле сахарной свеклы расходует 4...5 мм воды. Для урожайности 180 ц сухой массы/га, что соответствует урожайности сахарной свеклы 500 ц/га, ее растения потребляют, не учитывая поверхностный сток, просачивание и непродуктивное испарение, около 600 мм осадков. Так как во многих регионах выращивания сахарной свеклы летние осадки ниже 300 мм, соответствующих урожаев можно достигать только на почвах с высокой влагоудерживающей способностью для зимних осадков или при орошении.

Незначительная потребность молодых растений сахарной свеклы во влаге во многих регионах обеспечивается за счет зимних запасов ее в почве. Уменьшение до определенных пределов запасов влаги в верхних почвенных горизонтах благоприятствует росту корней вглубь. Наивысшую потребность в воде растения сахарной свеклы проявляют во время прироста массы с июня и до конца августа. Она зависит во все периоды развития и от других климатических факторов, особенно от температуры. В месяцы с температурами выше средних потребность в воде повышается, а в месяцы с температурами ниже средних понижается.

Сахарная свекла обычно переживает периоды засухи, но при этом снижается ее урожайность и качество. При длительной засухе до уборки страдает и лежкость свеклы. Избыток влаги снижает аэрацию почвы, вызывая раздвоение корнеплодов, уменьшение содержания сахара, при этом задерживается созревание.

Выпадение града особенно опасно для молодых растений. В более поздние фазы роста и развития растения быстрее компенсируют потерю листовой пластинки. Большие повреждения от града (потеря всех листовых пластинок) во время массового роста снижают урожайность на 20...30% [ 6].

К почве сахарная свекла предъявляет повышенные требования и при этом довольно устойчива к засолению. Высокие урожаи корнеплодов и семян она дает на плодородных, хорошо аэрируемых черноземных почвах с глубоким пахотным слоем. с нейтральной или слабощелочной реакцией  почвенного раствора.

Непригодны для свеклыпесчаные, тяжелые глинистые, каменистые и болотные почвы[ 5].

2.3. Фазы роста, этапы  органогенеза.

В первый год жизни свекла проходит следующие фенологические фазы: прорастание семян, всходы, фазу вилочки, фазы первой пятой пар настоящих листьев (каждая пара отмечается как самостоятельная фаза), смыкания растений в междурядьях и затем фаза размыкания их.

Первым трогается в рост зародышевый корешок, несколько позже семядоли зародыша. Подсемядольное колено, благодаря интенсивному делению клеток, продвигается вверх и выносит семядоли на поверхность почвы.

До выхода семядолей из почвы проросток питается запасами перисперма. Запасы эти невелики и бедны белком. Поэтому чем скорее и дружнее появятся семядольные листочки, усваивающие световую энергию, тем мощнее бывают всходы, тем вероятнее получение крупных корнеплодов. В связи с этим необходима небольшая глубина посева семян (3-4 см). С появлением семядольных листьев всходы переходят на самостоятельное питание и сильно реагируют на условия начального роста.

Всходы имеют удлиненно-элиптические семядоли, ширина которых составляет 0,5-0,7, а длина - 2-3 см. Живут они 15-20 дней и после развития 3-4 пар настоящих листьев отмирают. В начале роста семядоли имеют важное значение в жизни растений. Повреждение их вредителями часто вынуждает пересевать плантацию.

Через 8-10 дней после появления всходов из почки, расположенной между семядолями, появляется первая пара настоящих листьев. Период от всходов до появления первой пары настоящих листьев свеклы называют фазой вилочки, которая длится 8-10 дней.

Через 2-3 дня после первой появляется вторая пара настоящих листьев, через такой же срок - третья, а затем - четвертая и пятая (каждая из этих фаз длится 2-3 дня).

Начальные фазы роста свеклы проходят быстро: от первой до пятой пары настоящих листьев проходит 10-12 дней. За это время должно быть закончено формирование густоты стояния растений. Одиннадцатый и последующие листья нарастают не парами, а по одному по спирали: с 11-го по 20-й лист - через каждые 1,5 дня, с 21-го по 30-й - через 2 дня и после 30-го листа - через 2,5 дня.

За период вегетации сахарной свеклы первого года жизни (150-170 дней) на головке корнеплода появляется 50-60, до 90 листьев. Причем урожайные сорта листья образуют интенсивнее сахаристых.

Продолжительность роста и жизнедеятельности разных листьев на растении не одинакова. Короткий период роста (около 20 дней) имеют листья первой пары и последнего десятка, значительно больший (40-55 дней) - листья с 11-го по 25-й. Продолжительность жизни листьев, закончивших рост, колеблется от 20 до 60 дней. Меньше живут листья, появившиеся первыми и последними, более долговечны 11-22-й листья.

В процессе нарастания листьев наступает момент, когда листья одного рядка в посеве соприкасаются с листьями другого, сплошь закрывая междурядье. Его отмечают как фазу смыкания растений (рядков). К этому времени необходимо закончить уход за посевами.

Уже в июне старые листья желтеют и усыхают. Динамика их отмирания зависит от сорта (у урожайных интенсивнее, чем у сахаристых) и от внешних условий.

Листья первого десятка усыхают с промежутком 5-7 дней, последующие все быстрее, и листья в последнем десятке (кроме срезаемых при уборке) усыхают через каждые 2 дня. Опережающее отмирание листьев приводит к моменту, когда снова обозначается видимость рядков свеклы. Его отмечают как фазу размыкания листьев (рядков). Однако в условиях достаточного увлажнения это явление может и не наступить, если нарастание новых листьев не отстает от усыхания старых.

Во второй год жизни свекла сильно отличается от растений первого года более быстрыми темпами роста. Корнеплоды, высаженные весной, образуют розетку листьев за 40 дней, а свекла первого года такую же массу листьев формирует за 120 дней. Цветоносы формируются через 20-30 дней после посадки корнеплодов. Растут они быстро, достигая высоты 150 см и больше, и вскоре (в середине июня) зацветают.

Цветение и созревание семян растянуто. Это вызывает довольно большие потери от осыпания семян.

Корневая система семенников проникает в почву на глубину 150-180 см. Основная масса корней (около 70 %) располагается на глубине 40-50 см, разрастаясь по радиусу до 120 см.

Цветушность и упрямство - крайне нежелательные отклонения от двухлетнего цикла развития.

Цветушные растения развиваются по типу однолетних - в первый год жизни, они образуют цветоносные побеги, цветут и могут дать семена. В отдельные годы с холодной затяжной весной цветушность достигает 2-3 и даже 10 %. Этому способствует также ранний срок сева и избыточное питание. Цветушные растения формируют мелкий деревянистый плохо хранящийся корнеплод. Это затрудняет переработку свеклы на заводе, усложняет получение нормальной стружки и увеличивает потери сахара.