 |
1.4. Биологические особенности.
|
|
|
|
Сахарная свекла, как и все культурные формы корнеплодов, двулетнее растение. При нормальных условиях она проходит цикл развития на протяжении двух периодов вегетации.
В первый год образуются утолщенный корнеплод, в котором сосредоточены запасы питательных веществ, и розетка листьев. Продолжительность этого периода 150-170 дней.
На второй год у высаженных в почву корнеплодов из спящих пазушных почек отрастают листья и появляются ветвящиеся ребристые высокорослые (1, 5 м и более) цветоносные побеги. От посадки до созревания семян проходит 100—125 дней. Благодаря наличию в высаживаемых корнеплодах достаточного запаса питательных веществ развитие свеклы на втором году жизни идет интенсивнее, чем на первом. Поэтому водный и пищевой режимы семенников более напряженные.
Если образование цветоносных стеблей происходит уже в первый год вегетации, получаются цветушные корни.
Цветушности, как правило, подвержены растения с короткой стадией яровизации при очень раннем посеве, холодной затяжной весне и относительно длинном световом дне.
Следствием цветушности являются снижение сахаристости, частичное одревеснение тканей и уменьшение массы корнеплодов. Она создает трудности при переработке и хранении свеклы. Особенно вредна ранняя цветушность.
Своевременный посев и создание устойчивых сортов — основные способы борьбы с этим отклонением от нормального цикла развития.
Растения второго года вегетации, не цветущие и не формирующие семян, называются «упрямцами». Основной причиной их появления считается физиологическая неподготовленность к дальнейшему развитию, вызываемая воздействием повышенных температур (ранняя уборка, осеннее и весеннее подсыхание маточных корнеплодов, высокая температура их хранения, мелкая посадка).
|
|
|
При прорастании семян свеклы первыми трогаются в рост корешок и подсемядольное колено, которые, прорвав оболочку семени, выходят наружу. Семядоли некоторое время продолжают оставаться внутри плода, и через них питательные вещества, заключенные в семени, передаются молодому растеньицу. Затем они выходят на поверхность почвы, быстро зеленеют и исполняют свою очень важную роль как органы фотосинтеза в начальный период роста.
Фаза семядолей, или «вилочки», продолжается 6—8 дней, а затем из центральной почки вырастают настоящие листья.
В течение периода вегетации каждое растение сахарной свеклы образует 60—90 листьев с общей площадью листовой поверхности 3000—5000 см2, в 3—5 раз превышающей площадь почвы, занятой растением.
В зависимости от времени появления листья отличаются размерами, формой и продолжительностью жизни.
Наиболее продуктивны летние листья средних ярусов (примерно с 10 по 25-й). Они быстро развиваются и долго сохраняются (60—70 дней).
В течение первого года вегетации сахарной свеклы можно выделить три основных периода:
формирование усвояющей поверхности листьев и корневой системы — примерно первые полтора месяца жизни растений (до проверки);
усиленный рост листьев и корнеплода, продолжающийся более двух месяцев; суточные приросты корнеплода в этот период достигают 10 г и более;
интенсивное накопление сахара — последний месяц вегетации, когда сравнительно высокие суточные приросты корнеплодов, достигающие 5 г и более, сопровождаются быстрым увеличением сахаристости— до 0, 07—0, 1% в сутки.
Растения второго года вегетации медленнее формируют корневую систему, достигающую глубины 1, 5 м лишь ко времени созревания семян.
Требования к температуре. Сахарная свекла способна использовать пониженные температуры весны и осени и сравнительно устойчива к заморозкам. Семена ее могут прорастать при температуре 2—5°С, а жизнеспособные всходы появляться при 6—7°С. Однако при этой температуре семена прорастают медленно, и всходы появляются через 18—20 дней.
|
|
|
С повышением температуры период от посева до всходов сокращается: при температуре 10—12°С он равен 12—14, а при 15—17°С — 7—8 дням. Дружные сильные всходы — основное условие высокого урожая сахарной свеклы. Всходы сахарной свеклы переносят весенние заморозки до 4—5°С.
Фотосинтез и рост сахарной свеклы лучше всего идут при 20—22 °С.
Сумма активных температур, необходимая растениям первого года вегетации, в основных районах свеклосеяния составляет 2200—2400°С.
Требования к свету. Сахарная свекла — растение длинного дня, требовательное к свету. Продолжительность и интенсивность солнечного света оказывают большое влияние на рост и развитие растений, а также на накопление сахара. Чем лучше освещенность, тем успешнее протекает процесс синтеза углеводов. Недостаток света, напротив, резко снижает урожай и сахаристость свеклы. Такие условия могут сложиться под влиянием сорных растений, если не проводить с ними борьбу.
Сахаристость свеклы сильно зависит от числа солнечных дней во вторую половину вегетации (в августе и сентябре) при условии достаточной обеспеченности растений влагой.
Требования к влаге. Сахарная свекла требовательна к влаге начиная с первых проявлений жизнедеятельности, хотя в то же время она отличается довольно высокой засухоустойчивостью. Для набухания и прорастания семян, заключенных в одревесневшие оболочки околоплодников, требуется 150—170% воды от массы клубочков.
Наибольшее количество воды сахарная свекла расходует в период усиленного роста (в июле — августе). Лучшие условия для ее роста и формирования высокого урожая создаются при влажности почвы не ниже 65—75% НВ.
Особенности питания. Для формирования урожая сахарная свекла потребляет большое количество питательных веществ.
По данным ряда опытных станций, при урожае 300 — 400 ц/га корнеплодов и 150 — 200 ц/га листьев она извлекает из почвы примерно 120 — 140 кг/га азота, 40 — 50 — фосфора и 150 — 200 кг/га калия. В среднем на образование каждой тонны корнеплодов и соответствующего количества листьев требуется 5—6 кг N, 1, 5—2 Р2О5 и 6—7, 5 кг К2О.
|
|
|
Кроме основных элементов питания, сахарной свекле часто недостает в почве кальция и микроэлементов, особенно бора и марганца. Обильное азотное питание усиливает рост листьев и корнеплода. Недостаточное обеспечение растений азотом проявляется в светло-зеленой окраске надземной части растения, раннем пожелтении и отмирании более старых листьев. Несбалансированное избыточное азотное питание снижает сахаристость и уменьшает выход белого сахара.
При недостатке фосфора задерживается рост сахарной свеклы, снижается масса корнеплода. Если растения сахарной свеклы не обеспечены фосфором с самого начала развития, то вскоре после появления всходов они заметно отстают в росте и приобретают тусклую темно-зеленую окраску.
Калий повышает засухоустойчивость и устойчивость к заморозкам. При недостатке калия пластинка листа по краям подсыхает начиная с наиболее деятельных средних листьев, при этом резко снижается содержание сахара в корнеплоде.
При недостатке кальция рост растений и особенно их корневой системы резко ослабевает.
Недостаток бора вызывает заболевание, известное под названием гниль сердечка, или сухая гниль.
Поступление питательных веществ в растения сахарной свеклы происходит в течение всей вегетации, но в отдельные периоды роста потребность в них неодинакова.
В первый период роста и развития у сахарной свеклы особенно велика потребность в азоте и фосфоре.
В середине вегетации поступление всех элементов питания достигает максимума.
Во вторую половину вегетации растения поглощают более четверти всего количества азота и около 40% калия. Потребность в фосфоре такая же, как и в середине вегетации.
Требования к почве. Лучшие почвы для сахарной свеклы структурные черноземного типа, богатые органическим веществом. По механическому составу предпочтительны суглинки. На бедных песчаных и на очень тяжелых глинистых почвах она развивается плохо, на тяжелых по механическому составу почвах корнеплоды ветвятся. Сахарная свекла предпочитает нейтральную или слабокислую реакцию почвенного раствора (рН 6, 5—7, 5) и страдает от повышенной кислотности (рН< 6). В то же время свекла отличается солевыносливостью и на солонцеватых почвах может давать высокие урожаи при хорошей сахаристости.
|
|
|
Химический состав свекловичного корнеплода. Ко времени уборки корнеплоды сахарной свеклы содержат в среднем 75% воды и 25% сухих веществ, из которых 17, 5% приходится на долю сахарозы, а 7, 5% составляют «несахара».
Несахара делятся на нерастворимые и растворимые. Из общего количества «несахаров» около 5% приходится на нерастворимые, состоящие из клетчатки (2, 5%), пектиновых веществ (2, 4%), белков и золы (около 0, 1%).
Рис. 5. Распределение сахара в корнеплодах свеклы
К растворимым «несахарам» (2, 5%) относятся фруктоза, глюкоза и другие безазотистые вещества.
При сахароварении особое значение имеет содержание растворимых «несахаров» — инвертного сахара (фруктоза, глюкоза) и легкоподвижных азотистых соединений, мешающих кристаллизации сахара.
Поэтому основными показателями качества сахарной свеклы как сырья для свеклосахарного производства, помимо сахаристости, является доброкачественность ее сока, или процентное содержание сахара в растворенном сухом веществе, а также содержание инвертного сахара и «вредного» (небелкового) азота.
Распределение сахара в корнеплодах свеклы очень неравномерно. По вертикали содержание сахара в корнеплоде начиная от головки постепенно увеличивается, достигая максимального количества в наиболее расширенной его части, а дальше вниз постепенно падает. В горизонтальном направлении процент сахара возрастает по направлению от центра корнеплода к средним его слоям и затем снова снижается у коры корнеплода.
|
|
|
