Сахарная свекла как растение
24-05-2017, 14:04
Сахарная свекла является единственным источником отечественного сырья для производства сахара. Средний урожай на неполивных землях составляет 25—27 т с 1 га, сахаристость (массовая доля сахарозы в корнеплоде, выраженная в процентах) — 16—17 %. При посеве районированных сортов и правильном уходе многие хозяйства стабильно получают по 40 50 т с 1 га.
Ботаническое описание. Сахарная свекла (Beta vulgaris) является перекрестно опыляющимся двулетним растением из семейства Маревых. В первый год жизни она образует утолщенный корнеплод с сильно развитой корневой системой и мощную розетку прикорневых черешковых листьев. Осенью корнеплоды выкапывают и сохраняют. В следующем году на высаженных в почву корнеплодах формируются розетка листьев и стебель. На стебле образуются цветки, а затем семена. Для производства сахара используются корнеплоды первого года развития (фабричная свекла).
Период роста и развития сахарной свеклы в первый год жизни в среднем составляет 150—180 сут (с колебаниями от 100 сут в Западной Сибири до 200 сут в Средней Азии и Закавказье), во второй год — 100—130 сут.
Лист. Имеет сердцевидную форму с волнистыми краями и гофрированной или гладкой поверхностью, состоит из листовой пластинки и черешка. На листе легко различить жилки и листовую ткань (мякоть листа). Жилки состоят из волокон и сосудов. Волокна придают листу прочность, а по сосудам из почвы перемещаются вода, питательные вещества и осуществляется отток синтезированных органических веществ. Посередине проходит главная жилка, переходящая в черешок.
Корнеплод обычно имеет коническую форму без разветвлений с относительно небольшой головкой. С двух сторон на нем по спирали расположены бороздки, из которых растут тонкие корешки с корневыми волосками. Через корневые волоски растение получает из почвы влагу и питательные вещества. Мякоть корнеплода плотная, белая. В корнеплоде (рис. 3) различают головку 4, шейку 3, собственно корень 2, хвостик 1.
Головка — верхняя часть корнеплода, на ней расположены мощная розетка листьев и почки (глазки), из которых на второй год жизни вырастают цветоносные побеги. Граница головки проходит по линии нижних листьев и почек.
Шейка — часть корнеплода, расположенная ниже головки, свободная от листьев и боковых корешков.
Собственно корень — часть корнеплода ниже шейки, на ней с двух противоположных сторон расположены продольные бороздки с боковыми корнями.
Хвостик — нижняя часть корнеплода диаметром меньше 10 мм.
В зависимости от сорта и условий возделывания корнеплоды свеклы имеют коническую, мешковидную и цилиндрическую форму.
Корнеплоды конической формы более сахаристые, мешковидные — урожайные.
В строении корнеплодов встречается ряд дефектов, приводящих к снижению урожайности и сахаристости. Наиболее распространенные из них следующие:
- ветвистость (разветвление нижней части корнеплода или утолщение боковых корней) — появляется при мелкой вспашке, в каменистой почве; такие корнеплоды хуже хранятся;
- дуплистость — образуется при разрыве тканей в головке корнеплода вследствие неравномерного их нарастания. Дупла являются очагами грибных и бактериальных заболеваний при хранении корнеплодов;
- многоголовчатость — проявляется при разрастании отдельных почек, поэтому на одном корнеплоде образуется несколько обособленных головок;
- бугристость и скрученность (боковые бороздки корнеплода идут винтообразно) — вызываются неравномерностью роста внутренних тканей корнеплода, повышенной плотностью почвы, неравномерностью распределения питательных веществ.
Цветки и плоды. У сахарной свеклы они обоеполые пятерного типа, с зеленым раздельнолепестным чашечковидным околоцветником.
Тычинок пять, пестик одни.
У многосемянной свеклы (рис. 4) цветки размещены в пазухах прицветных листьев группами, они срастаются вместе и образуют соплодия (клубочки). В одном клубочке содержится столько плодов, сколько было цветков в пазухе прицветного листа (обычно 2—4). У односемянной свеклы цветки одиночные и каждый из них образует один плод. В гнезде плода, прикрытом сверху крышечкой, находится семя: если удалить крышечку, то семя легко освобождается от соплодия.
Условия жизии. Сахарная свекла — растение длинного светового дня. Для ее нормального развития требуются определенные количества света, тепла, воды, воздуха и питательных веществ. Эти компоненты равнозначны и незаменимы.
Свет и тепло. При участии световой энергии в зеленых листьях свеклы из неорганических веществ образуются органические вещества. Происходит процесс, называемый фотосинтезом (от греческого «фотос» — свет и «синтез» — соединение). Впервые сущность фотосинтеза раскрыл русский ученый К.А. Тимирязев.
Фотосинтез углеводов можно представить в общем виде уравнением
Этот процесс происходит с поглощением тепла [знак «минус» (-) означает поглощение, знак «плюс» (+) — выделение тепла].
В синтезированных углеводах водород и кислород чаще всего находятся в таком же соотношении, как и в воде. Общая формула углеводов CmH2nOn наглядно отражает название «углеводы» (как бы состоящие из углевода и воды).
Процесс фотосинтеза в основном связан с ассимиляцией (усвоением) растениями диоксида углерода из воздуха.
Сахарная свекла успешно возделывается и дает хорошие урожаи в зонах, где сумма среднесуточных температур составляет 1900—3500 °С. Температура оказывает большое влияние на фотосинтез, который наиболее интенсивно протекает при температуре около 20 °С.
Но и в интервале 10—30 °С ассимиляция диоксида углерода идет достаточно энергично.
Вода и воздух. Масса воды, расходуемой на образование 1 кг сухих веществ растения, называется коэффициентом водопотребления (транспирационным коэффициентом). В зависимости от влажности почвы и воздуха, агротехники и других факторов его величина колеблется от 240 до 600. При средней урожайности свеклы (300 т/га) и коэффициенте водопотребления 400 расход воды на ее выращивание составит 3000 т на 1 га, не считая массы влаги, испаряемой непосредственно почвой.
Потребление влаги в период вегетации сахарной свеклы неравномерно. В июле и августе, когда идет интенсивное формирование листьев и корнеплода, расход воды максимальный. В начале и конце вегетации листовая площадь поверхности меньше и потребление воды ниже. Если разделить период вегетации на три периода (по 50 дней в каждом), то соотношение расхода воды в каждом из них будет примерно 1:9:3.
Сахарная свекла требовательна к аэрации почвы. На глубоко вспаханных, хорошо разрыхляемых в период вегетации, воздухопроницаемых почвах она получает достаточный приток свежего воздуха к корневой системе и быстро растет, образуя крупные, высокосахаристые корнеплоды.
Питательные вещества. Условно различают воздушное (фотосинтез) и корневое питание растений. Корневое питание — это усвоение растением через корневую систему растворенных в воде минеральных солей. Для нормального роста и развития сахарной свекле требуется до 85 различных элементов, но не все они имеют одинаковое значение. Наиболее важными элементами, поступающими из почвы с водой, являются азот, фосфор, калий, кальций, магний, сера, железо. Большую роль играют также микроэлементы: бор, марганец, медь, цинк, молибден, кобальт.
Сахарная свекла лучше всего растет на почвах, отличающихся высокой влагоемкостью, воздухопроницаемостью, теплопроводностью, содержанием необходимых питательных веществ. Таким требованиям соответствуют черноземные и близкие к ним по плодородию серые лёссовые почвы. Для выращивания свеклы непригодны заболоченные, песчаные, каменистые, тяжел осуглинистые почвы и почвы с повышенной кислотностью. Уровень грунтовых вод должен быть ниже поверхности на 1,5 м.
Сорта и гибриды. Сорт — это группа культурных растений, созданных путем селекции, обладающих определенными наследственными, морфологическими, биологическими, хозяйственноценными свойствами и возделываемых в определенной почвенно-климатической зоне.
При оценке сорта сахарной свеклы главными показателями являются сахаристость, урожайность и высокие технологические качества.
Различают урожайные, сахаристые и урожайно-сахаристые сорта.
Большим достижением является создание односемянной сахарной свеклы, культивирование которой открывает возможность полной механизации возделывания. Выведены сорта сахарной свеклы, устойчивые к цветущности и заболеваниям, скороспелые, отзывчивые на орошение. Созданы межсортовые гибриды, превышающие по продуктивности исходные сорта.
В России наиболее распространены следующие районированные (лучшие в местных условиях) сорта и гибриды сахарной свеклы.
Односемянные сорта. Белоцерковская односемянная — сорт урожайного направления, районирован в Херсонской, Хмельницкой областях Украины, в Джамбулской области Казахстана;
Киргизская односемянная 8 — сорт урожайно-сахаристого направления, высокопродуктивный, перспективен для орошаемых районов, районирован в Киргизстана и Алма-Атинской области Казахстана;
Рамонская односемянная 9 — сорт урожайно-сахаристого направления, районирован в Воронежской области;
Ялтушковская односемянная — сорт урожайно-сахаристого направления, высокопродуктивный, устойчив против церкоспороза, отзывчив на улучшение условий выращивания, районирован в Молдавии и во многих областях Украины. Занимает наибольшие площади.
Односемянные (межсортовые) гибриды. Белоцерковская односемянная х Верхнячская 020 — урожайно-сахаристого направления, возделывается в Львовской, Полтавской и других областях Украины;
Льговский гибрид — урожайного направления, районирован в Белгородской и Курской областях, в Мордовии;
Ялтушковскнй гибрид — имеет более высокую продуктивность и сахаристость, чем сорт Ялтушковская односемянная, отзывчив на улучшение условий выращивания, устойчив против поражения церкоспорозом, цветущность средняя, районирован в 20 областях и республиках.
Многосемянные сорта. Верхнячская 020, Верхнячская 038, Верхнячская 103 — сорта урожайно-сахаристого направления, районированы в свеклосеющих областях Украины;
Киргизская 069 — сорт урожайно-сахаристого направления, отличается повышенной сахаристостью, районирован в Киргизии;
Рамонская 06 и Рамонская 065 — сорта урожайно-сахаристого направления, отличаются высокой урожайностью и сахаристостью, засухоустойчивы, малоцветущные и скороспелые, первый хорошо реагирует на высокий агрофон и районирован в 24 областях и республиках, а второй районирован в Липецкой, Тамбовской областях и в Мордовии.
Полигибриды. Белоцерковский полигибрид 1 (БЦ-1) и Белоцерковекий полигибрид 2 (БЦ-2) — сорта урожайно-сахаристого направления, среднеустойчивы к засухе, среднеспелые. Первый сорт районирован в Днепропетровской, Ворошиловградской, Ровенской, Одесской и Харьковской областях Украины, второй сорт — в Винницкой, Полтавской, Хмельницкой и Черновицкой областях Украины.
Кубанский полигибрид 9 — сорт урожайно-сахаристого направления, среднеустойчив к засухе, позднеспелый, значительно меньше поражается болезнями, чем стандартные сорта, районирован в Краснодарском крае.
Всего в России районировано свыше 40 сортов и гибридов сахарной свеклы, из них почти половина односемянных.
Ботаническое описание. Сахарная свекла (Beta vulgaris) является перекрестно опыляющимся двулетним растением из семейства Маревых. В первый год жизни она образует утолщенный корнеплод с сильно развитой корневой системой и мощную розетку прикорневых черешковых листьев. Осенью корнеплоды выкапывают и сохраняют. В следующем году на высаженных в почву корнеплодах формируются розетка листьев и стебель. На стебле образуются цветки, а затем семена. Для производства сахара используются корнеплоды первого года развития (фабричная свекла).
Период роста и развития сахарной свеклы в первый год жизни в среднем составляет 150—180 сут (с колебаниями от 100 сут в Западной Сибири до 200 сут в Средней Азии и Закавказье), во второй год — 100—130 сут.
Лист. Имеет сердцевидную форму с волнистыми краями и гофрированной или гладкой поверхностью, состоит из листовой пластинки и черешка. На листе легко различить жилки и листовую ткань (мякоть листа). Жилки состоят из волокон и сосудов. Волокна придают листу прочность, а по сосудам из почвы перемещаются вода, питательные вещества и осуществляется отток синтезированных органических веществ. Посередине проходит главная жилка, переходящая в черешок.
Корнеплод обычно имеет коническую форму без разветвлений с относительно небольшой головкой. С двух сторон на нем по спирали расположены бороздки, из которых растут тонкие корешки с корневыми волосками. Через корневые волоски растение получает из почвы влагу и питательные вещества. Мякоть корнеплода плотная, белая. В корнеплоде (рис. 3) различают головку 4, шейку 3, собственно корень 2, хвостик 1.
Головка — верхняя часть корнеплода, на ней расположены мощная розетка листьев и почки (глазки), из которых на второй год жизни вырастают цветоносные побеги. Граница головки проходит по линии нижних листьев и почек.
Шейка — часть корнеплода, расположенная ниже головки, свободная от листьев и боковых корешков.
Собственно корень — часть корнеплода ниже шейки, на ней с двух противоположных сторон расположены продольные бороздки с боковыми корнями.
Хвостик — нижняя часть корнеплода диаметром меньше 10 мм.
В зависимости от сорта и условий возделывания корнеплоды свеклы имеют коническую, мешковидную и цилиндрическую форму.
Корнеплоды конической формы более сахаристые, мешковидные — урожайные.
В строении корнеплодов встречается ряд дефектов, приводящих к снижению урожайности и сахаристости. Наиболее распространенные из них следующие:
- ветвистость (разветвление нижней части корнеплода или утолщение боковых корней) — появляется при мелкой вспашке, в каменистой почве; такие корнеплоды хуже хранятся;
- дуплистость — образуется при разрыве тканей в головке корнеплода вследствие неравномерного их нарастания. Дупла являются очагами грибных и бактериальных заболеваний при хранении корнеплодов;
- многоголовчатость — проявляется при разрастании отдельных почек, поэтому на одном корнеплоде образуется несколько обособленных головок;
- бугристость и скрученность (боковые бороздки корнеплода идут винтообразно) — вызываются неравномерностью роста внутренних тканей корнеплода, повышенной плотностью почвы, неравномерностью распределения питательных веществ.
Цветки и плоды. У сахарной свеклы они обоеполые пятерного типа, с зеленым раздельнолепестным чашечковидным околоцветником.
Тычинок пять, пестик одни.
У многосемянной свеклы (рис. 4) цветки размещены в пазухах прицветных листьев группами, они срастаются вместе и образуют соплодия (клубочки). В одном клубочке содержится столько плодов, сколько было цветков в пазухе прицветного листа (обычно 2—4). У односемянной свеклы цветки одиночные и каждый из них образует один плод. В гнезде плода, прикрытом сверху крышечкой, находится семя: если удалить крышечку, то семя легко освобождается от соплодия.
Условия жизии. Сахарная свекла — растение длинного светового дня. Для ее нормального развития требуются определенные количества света, тепла, воды, воздуха и питательных веществ. Эти компоненты равнозначны и незаменимы.
Свет и тепло. При участии световой энергии в зеленых листьях свеклы из неорганических веществ образуются органические вещества. Происходит процесс, называемый фотосинтезом (от греческого «фотос» — свет и «синтез» — соединение). Впервые сущность фотосинтеза раскрыл русский ученый К.А. Тимирязев.
Фотосинтез углеводов можно представить в общем виде уравнением
Этот процесс происходит с поглощением тепла [знак «минус» (-) означает поглощение, знак «плюс» (+) — выделение тепла].
В синтезированных углеводах водород и кислород чаще всего находятся в таком же соотношении, как и в воде. Общая формула углеводов CmH2nOn наглядно отражает название «углеводы» (как бы состоящие из углевода и воды).
Процесс фотосинтеза в основном связан с ассимиляцией (усвоением) растениями диоксида углерода из воздуха.
Сахарная свекла успешно возделывается и дает хорошие урожаи в зонах, где сумма среднесуточных температур составляет 1900—3500 °С. Температура оказывает большое влияние на фотосинтез, который наиболее интенсивно протекает при температуре около 20 °С.
Но и в интервале 10—30 °С ассимиляция диоксида углерода идет достаточно энергично.
Вода и воздух. Масса воды, расходуемой на образование 1 кг сухих веществ растения, называется коэффициентом водопотребления (транспирационным коэффициентом). В зависимости от влажности почвы и воздуха, агротехники и других факторов его величина колеблется от 240 до 600. При средней урожайности свеклы (300 т/га) и коэффициенте водопотребления 400 расход воды на ее выращивание составит 3000 т на 1 га, не считая массы влаги, испаряемой непосредственно почвой.
Потребление влаги в период вегетации сахарной свеклы неравномерно. В июле и августе, когда идет интенсивное формирование листьев и корнеплода, расход воды максимальный. В начале и конце вегетации листовая площадь поверхности меньше и потребление воды ниже. Если разделить период вегетации на три периода (по 50 дней в каждом), то соотношение расхода воды в каждом из них будет примерно 1:9:3.
Сахарная свекла требовательна к аэрации почвы. На глубоко вспаханных, хорошо разрыхляемых в период вегетации, воздухопроницаемых почвах она получает достаточный приток свежего воздуха к корневой системе и быстро растет, образуя крупные, высокосахаристые корнеплоды.
Питательные вещества. Условно различают воздушное (фотосинтез) и корневое питание растений. Корневое питание — это усвоение растением через корневую систему растворенных в воде минеральных солей. Для нормального роста и развития сахарной свекле требуется до 85 различных элементов, но не все они имеют одинаковое значение. Наиболее важными элементами, поступающими из почвы с водой, являются азот, фосфор, калий, кальций, магний, сера, железо. Большую роль играют также микроэлементы: бор, марганец, медь, цинк, молибден, кобальт.
Сахарная свекла лучше всего растет на почвах, отличающихся высокой влагоемкостью, воздухопроницаемостью, теплопроводностью, содержанием необходимых питательных веществ. Таким требованиям соответствуют черноземные и близкие к ним по плодородию серые лёссовые почвы. Для выращивания свеклы непригодны заболоченные, песчаные, каменистые, тяжел осуглинистые почвы и почвы с повышенной кислотностью. Уровень грунтовых вод должен быть ниже поверхности на 1,5 м.
Сорта и гибриды. Сорт — это группа культурных растений, созданных путем селекции, обладающих определенными наследственными, морфологическими, биологическими, хозяйственноценными свойствами и возделываемых в определенной почвенно-климатической зоне.
При оценке сорта сахарной свеклы главными показателями являются сахаристость, урожайность и высокие технологические качества.
Различают урожайные, сахаристые и урожайно-сахаристые сорта.
Большим достижением является создание односемянной сахарной свеклы, культивирование которой открывает возможность полной механизации возделывания. Выведены сорта сахарной свеклы, устойчивые к цветущности и заболеваниям, скороспелые, отзывчивые на орошение. Созданы межсортовые гибриды, превышающие по продуктивности исходные сорта.
В России наиболее распространены следующие районированные (лучшие в местных условиях) сорта и гибриды сахарной свеклы.
Односемянные сорта. Белоцерковская односемянная — сорт урожайного направления, районирован в Херсонской, Хмельницкой областях Украины, в Джамбулской области Казахстана;
Киргизская односемянная 8 — сорт урожайно-сахаристого направления, высокопродуктивный, перспективен для орошаемых районов, районирован в Киргизстана и Алма-Атинской области Казахстана;
Рамонская односемянная 9 — сорт урожайно-сахаристого направления, районирован в Воронежской области;
Ялтушковская односемянная — сорт урожайно-сахаристого направления, высокопродуктивный, устойчив против церкоспороза, отзывчив на улучшение условий выращивания, районирован в Молдавии и во многих областях Украины. Занимает наибольшие площади.
Односемянные (межсортовые) гибриды. Белоцерковская односемянная х Верхнячская 020 — урожайно-сахаристого направления, возделывается в Львовской, Полтавской и других областях Украины;
Льговский гибрид — урожайного направления, районирован в Белгородской и Курской областях, в Мордовии;
Ялтушковскнй гибрид — имеет более высокую продуктивность и сахаристость, чем сорт Ялтушковская односемянная, отзывчив на улучшение условий выращивания, устойчив против поражения церкоспорозом, цветущность средняя, районирован в 20 областях и республиках.
Многосемянные сорта. Верхнячская 020, Верхнячская 038, Верхнячская 103 — сорта урожайно-сахаристого направления, районированы в свеклосеющих областях Украины;
Киргизская 069 — сорт урожайно-сахаристого направления, отличается повышенной сахаристостью, районирован в Киргизии;
Рамонская 06 и Рамонская 065 — сорта урожайно-сахаристого направления, отличаются высокой урожайностью и сахаристостью, засухоустойчивы, малоцветущные и скороспелые, первый хорошо реагирует на высокий агрофон и районирован в 24 областях и республиках, а второй районирован в Липецкой, Тамбовской областях и в Мордовии.
Полигибриды. Белоцерковский полигибрид 1 (БЦ-1) и Белоцерковекий полигибрид 2 (БЦ-2) — сорта урожайно-сахаристого направления, среднеустойчивы к засухе, среднеспелые. Первый сорт районирован в Днепропетровской, Ворошиловградской, Ровенской, Одесской и Харьковской областях Украины, второй сорт — в Винницкой, Полтавской, Хмельницкой и Черновицкой областях Украины.
Кубанский полигибрид 9 — сорт урожайно-сахаристого направления, среднеустойчив к засухе, позднеспелый, значительно меньше поражается болезнями, чем стандартные сорта, районирован в Краснодарском крае.
Всего в России районировано свыше 40 сортов и гибридов сахарной свеклы, из них почти половина односемянных.