Сахарная свекла

Сахарная свекла (Beta vulgris L.V. saccharijera) относится к семейству маревых (Chenopodiaceac), классу двудольных.
Сахарная свекла, как и другие культурные формы свеклы при обычных условиях выращивания характеризуются, как привило, двулетним циклом развития с одногодичным плодоношением к концу второго года жизни.
Семя составляет 20-30 % массы плода и имеет блестящую красновато-бурую оболочку. Оно имеет мало питательной ткани (мучнистый- крахмалистый перисперм). Из-за малого запаса энергии семена при высеве следует заделывать мелко. Масса тысячи семян составляет 15-20г.
Корнеплод образуется постепенным утолщением ткани из трех органов растения.
1. Из верхней части главного корня образуется основная часть корнеплода. Внизу корнеплод переходит через хвостик свеклы (диаметр < 1 см) в стержневой корень. В двух противоположных, более или менее выраженных бороздках растут боковые корни первого порядка. Они 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, эпикотиль, является нижней частью побега. Она начинается непосредственно под закладкой нижних листьев. На ее вершине находится конус нарастания 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 8до 12), головка занимает 10-15 % длины корнеплода, шейка 10-20 и собственный корнеплод - 65-80%.
4. Корневая система состоит из главного корня, боковых корней 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 1,5м - примерно 10%. До конца вегетации в зависимости от почвы могут проникнуть на глубину 1,2-3м и достигать общей длины 10-15 км/ м2.
5. Ботва сахарной свеклы состоит из листьев (листовая пластинка и черешок) и головки. Две семядоли после выхода на поверхность зеленеют (фаза «вилочки»). Через 6-80 дней после всходов образуется первая пара настоящих листьев, затем следует 2-50 пара. Дальнейшие листья развертываются по одному.
Листья: Лист состоит из пластинки и черешка. Характер  поверхности листьев зависит от сортовых особенностей и условий выращивания сахарной свеклы.
Поверхность листовой пластин бывает гладкой или гофрированной, разной толщины и окраски. Края листьев могут быть волнистые и гладкие. Окраска листьев варьирует от светло до темно-зеленого. По характеру расположения различают листья торчащие углом между осью листовой пластинки и горизонтальной поверхностью равен или больше 700), полуторчащие (30 – 600) и распластанные (углом меньше 300). Как правило, более продуктивны торчащие листья.
Стебли. Три основных типа: одностебельный (имеет центральный цветоносный побег, сильно разветвленный), неравномерный (состоит из 2 -5 и более цветоносных побегов, из которых один заметно выделяется), равномерный (имеет 2-5 и более развитых, примерно одинаковых по величине цветоносных побегов).
На цветоносных побегах в пазухах листьев и прицветников цветки многосемянной свеклы располагаются группами по 2-4 , иногда больше, реже по одному; у односемянной - цветки одиночные. Цветоносные побеги имеют конусовидный тип прикрепления цветков, а затем плодов и соплодий. Цветки обоеполые, простые, с зелеными чашечковидными околоцветником, остающимся при плодах. Преобладает перекрестное опыление ветром.
Листья образуют розетку. Следует отметить, что растение сахарной свеклы в зависимости от почвенно-климатических условий и агротехники возделывания во время периода образует 30-90 новых листьев и сбрасывает до уборки старых от 60 до 70%. Посевы сахарной свеклы образуют в 4-5 раз больше листовой поверхности, чем поверхность почвы, которую они занимают.   
При нормальных условиях в год посева у сахарной свеклы не образуется цветоносного побега, т.е. переход в генеративную фазу происходит только на втором году развития. Однако по разным причинам уже в первом году могут появиться «цветухи». Образование «цветухи» в основном вызывают: генетическая склонность к «цветухе», внешние факторы.
Из внешних факторов образование «цветухи» индуцируют особенно низкие температуры на ранних стадиях развития растений сахарной свеклы, так как они в стадии 2-4 листьев особенно чувствительны к воздействию пониженных температур. Длительные средние дневные температуры от 50 до 80 ?С в этой стадии способствуют образованию «цветухи». Влияют и физические свойства почвы (плохая структура или агротехнические мероприятия несбалансированное удобрение, неправильное внесение гербицидов).
Сахарная свекла очень требовательна к условиям жизни и резко реагирует на их изменения. Из всех факторов, определяющих величину урожая свеклы, в минимуме находиться вода.
Сахарная свекла довольно засухоустойчива и экономно расходует влагу. Транспирационный коэффициент ее в первый год жизни - 397 единиц с колебанием от 240 до 600 и более. Длинный период вегетации позволяет свекле продуктивно использовать осадки второй половины лета.
Имея низкий транспирационный коэффициент и относительно высокую засухоустойчивость, свекла предъявляет высокие требования и потребляет значительно больше воды, так как является одной из самых высокоурожайных культур. Кроме того, сахарная свекла имеет высокий коэффициент водопотребления (100 -150) - расход воды на единицу урожая.
Оптимальной влажностью, при которой идет интенсивный рост и получают максимальный урожай, является 60%.
Критический период в отношении обеспеченности свеклы первого года жизни водой приходится на июль-август, то есть на период, когда сахарная свекла имеет максимальную листовую поверхность и когда она усиленно потребляет питательные вещества - период интенсивного роста корнеплода.
Если период вегетации свеклы в первый год жизни с 15 мая по 15 октября разделить на три части по 50 дней, то соотношение потребляемой воды за каждый из них будет примерно 1 : 9 : 3.
Потребляя много влаги, сахарная свекла сильно иссушает почву на глубину 150 - 200 см.
К теплу сахарная свекла средне требовательна. Посев свеклы начинают при температуре почвы 6-8 °С на глубине 5-1 О см. При этом всходы появляются через 8-1 О дней.
В фазу всходов для свеклы губительны заморозки -1 .. –З °С, в фазу вилочки -3..-4 0 С
С появлением первой пары настоящих листьев устойчивость свеклы к заморозкам повышается, и она может переносить кратковременные заморозки -3…-4 0С, даже -8 0С
Оптимальная температура для роста и развития свеклы - около 20- 22 0С.
Чувствительна сахарная свекла к  осенним заморозкам. Подмороженные, а затем оттаявшие корнеплоды быстро теряют сахар и снижают товарные качества.
Сумма среднесуточных температур для сахарной свеклы составляет в основных районах свеклосеяния 2400-2800 ?С [13].
К свету свекла высокотребовательна, растение длинного дня.
Особенно важно освещение при накоплении сахара, так как 1 дм2 листовой поверхности накапливает в час приблизительно 12 мг сахара. За вегетацию образуется 70-90 листьев с общей площадью 3000-5000 см2, то есть, в 3-5 раз больше площади почвы, которую занимает 1 растение.
Равномерное размещение растений сахарной свеклы на площади, отсутствие сорных растений, улучшая освещение, освещение, повышает коэффициент использования ФАР.
К почве сахарная свекла предъявляет повышенные требования и при этом довольно устойчива к засолению. Высокие урожая корнеплодов и семян свекла дает на плодородных, хорошо аэрируемых черноземах, суглинистого мехсостава с глубоким пахотным слоем, нейтральной или слабощелочной реакцией почвенного раствора и высоким содержанием растворимых питательных веществ, имеющих плотность сложения 1,0 -1,2 г/см3. Оптимальная  рН 6,5-7,5.
Непригодны для свеклы песчаные, тяжелые глинистые, каменистые и болотистые почвы)
В первый год жизни свекла проходит следующие фазы :

         

        прорастание семян;

        всходы, фазу «вилочки»;

        фаза второй пары настоящих листьев;

        фаза третьей пары настоящих листьев;

          смыкания  в междурядья;

          размыкания междурядий.

Семена при прорастании поглощают воды 120-170 % к массе воздушно-сухих плодов. Длительность периода посев-всходы сильно зависит от температуры при оптимальном соотношении других факторов. При 1-20 ?С этот период составляет 45-60 дней, 3-40 ?С - 25-30, 6-70 ?С - 10-15, 10-120 ?С - 8-10, а при 15-250 ?С 3-4 дня. Оптимальная температура для прорастания семян 250 ?С. 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 длиться 2-3 дня).
Начальные фазы роста и развития свеклы проходят быстро: от первой до пятой пары настоящих листьев приходит 10-12 дней. Это время является окончанием формирования густоты 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
Нормальная жизнедеятельность растений может протекать только при полном обеспечении их всеми элементами питания. Недостаток одного из них приводит к нарушению физиологических процессов в растении, что снижает производительность.
Усвоение питательных веществ из почвы происходит при помощи корневых волосков, которыми густо покрыты корни растения. Их оболочка обладает хорошей проницаемостью, в результате чего при контакте корневых волосков с почвенными площадями и происходит поглощение питательных веществ. Сахарная свекла по сравнению с многими другими культурами потребляет значительно больше питательных веществ. При урожайности корнеплодов 300 ц с 1 га, она выносит из почвы примерно 120 кг N , 50-55 кг Р 20 5 и 150-170 кг Н2 О. При этом вынос питательных веществ во многом зависит от количества их в почве, соотношение различных элементов питания, особенности почвы, условий увлажнения и других факторов.
Приводим физиологическое значение элементов минерального питания сахарной свеклы.
Азот имеет особое значение в жизни сахарной свеклы, он входит в состав всех аминокислот, из которых строятся молекулы белков.
При недостатке азота листья у сахарной свеклы приобретают светло-зеленый оттенок, становятся бледно-желтоватый, ускоряется отмирание старых листьев, прекращается рост листьев, угнетается развитие корневой системы, прирос корнеплода затухает, все это приводят к засыханию свеклы и снижению ее урожайности.
При избыточном азотном питании усиливается развитие листьев, затягивает созревание свеклы, сахаристость корнеплодов уменьшается, в них повышается содержание общего и растворимого азота, в также золы, технологические качества свеклы. Чтобы получить высокую урожайность корнеплодов с хорошими технологическими качествами, необходимо обеспечить на ранних фазах роста свеклы умеренное питание растений азотом.
В период формирования основной массы листьев нужно удовлетворить потребность растений во всех элементах минерального питания, а по мере приближения растений к созреванию следует несколько ограничить азотное питание растений.
Фосфор необходим растению сахарной свеклы для обмена веществ, синтеза сахарозы. Основным источников его для растений являются соли ортофосфорной кислоты. Потребность растения в фосфоре осуществляется в течении всей вегетации. Недостаток его, особенно в начальный период роста, приводит к уменьшению содержания нуклепротеидов и фосфатидов, из-за чего растение не может нормально развиваться даже при последующем нормальном обеспечении его фосфорным питанием.
При фосфорном голодании резко тормозится рост листьев и корнеплодов. При этом листья приобретают тусклую темно - зеленую окраску с характерным синеватым оттенком. На них появляются темно-бурые пятна, края подсыхают, образуя бурую кайму. Достаточное обеспечение растений фосфором способствует более быстрому образованию листьев, нарастанию корнеплодов, ускорению созревания свеклы и в большинстве случаев повышению сахаристости и улучшению технологических качеств корнеплодов.
Калий. Этот элемент хотя и не образует каких-либо прочных комплексных соединений с органическими веществами, но играет роль в углеводном и белковом обмене растений.
Калий способствует нормальному процессу фотосинтеза, усиливает использование азота в аммиачной форме и отток углеводов из листа в корнеплод, активизирует деятельность ферментов, повышает водоудерживающую способность протоплазмы, устойчивость растений к преждевременному обезвоживанию и увяданию.
При недостатке калия снижается урожайность и содержание сахара в корнеплодах, уменьшается устойчивость растений к засухе и некоторым заболеваниям, замедляется образование хлорофилла в листьях и ослабляется процесс фотосинтеза.
О неудовлетворительности обеспечения растений калием можно судить по их внешнему виду. При недостатке калия между боковыми жилками листьев появляются светлые пятна, а сами жилки листьев остаются зелеными, края листьев желтеют и засыхают, приобретая темно-коричневый цвет.
Для развития и произрастания растений сахарной свеклы необходимы микроэлементы.
Натрий улучшает усвоение растением фосфора и калия частично может заменить калий, он усиливает отток углеводов из листьев в корни, чем и обуславливается повышение сахаристости корнеплодов при его внесении.
Кальций участвует в водном, углеводном и азотном обменах в растениях. Избыток его ухудшает поступление в растение фосфора. Недостаток кальция угнетает развитие корневой системы. Он накапливается в стареющих тканях (больше всего в листьях и стеблях) и не используется растением вторично.
Мapгaнeц  оказывает большое влияние  на окислительно-восстановительные процессы в растениях и на ферментативную деятельность, участвует в процессах фотосинтеза, дыхания, в углеводном и белковом обмене. Он способствует лучшему усвоению азота, фосфора, калия, улучшает отток углеводов из листьев в корнеплоды, что приводит к заметному повышению сахаристости и урожайности сахарной свеклы.
Бор играет важную роль в процессе фотосинтеза, значительно влияет на оплодотворение, плодоношение и рост корнеплодов. При нормальном обеспечении растений бором увеличивается долговечность листьев. Недостаток бора приводит к заболеванию растений гнилью сердечка которое проявляется в том, что молодые листочки внутренней части розетки закручиваются, буреют или чернеют и отмирают, ткани корнеплода сначала шейки, а затем глубже загнивает. Болезнь распространяется от центра листовой розетки к ее периферии.

 Биологические   особенности   сахарной   свеклы 

Требования к теплу.

Сахарная свекла умеренно теплолюбива. Минимальная температура почвы для прорастания семян 3...4 °С, но всходы при этом появляются только на 25...28-й день, при температуре 6...7 °С - на 10...15-й, при 10...11 °С — на 8...10-й и при 15... 18 °С - на 6...7-й день.

В первые дни всходы  сахарной   свеклы  очень чувствительны к заморозкам. В фазе «вилочки» заморозки -3...-4 °С могут уничтожить растения. С появлением первой пары листьев холо­достойкость повышается и свекла может выдержать заморозки -4...-6 °С. Оптимальная температура для ассимиляции 20...23 °С. При температуре ниже 6...8 °С накопление сахара в корнеплодах прекращается. Для формирования репродуктивных почек на го­ловках корнеплодов благоприятна температура 15...23 °С. Осенью вегетация свеклы прекращается с установлением температуры 2...4°С.

Маточные корнеплоды  сахарной   свеклы  хорошо хранятся при температуре 3...4 °С (допустимый интервал 1...6 °С) Отрастание розеточных листьев у семенников  сахарной   свеклы  начинается при 2...3 °С. Наиболее благоприятные условия для рос­та розеточных листьев, стеблей и формирования репродуктивных органов складываются при температуре 15...20 °С.

Семенники в фазе розеточных листьев переносят снижение температуры до -4...-6 ?С. В период роста цветоносных побегов заморозки -1...-2 °С могут привести к повреждению растений.

Требования к влаге.

Сахарная свекла — растение отно­сительно засухоустойчивое. Это связано с тем, что она формирует глубоко проникающую (до 2...3 м) корневую систему. Это помога­ет свекле использовать влагу почвы, накопленную за счет осадков осенне-зимнего периода. Сахарная свекла, особенно семенники, плохо переносит переувлажнение и близкий уровень грунтовых вод (ближе 1,5...2,0 м от поверхности почвы). Кроме того, свекла имеет продолжительный вегетационный период и может исполь­зовать летние осадки. В годы с повышенным количеством осадков урожаи корнеплодов обычно бывают высокими, но сахаристость при этом снижается.

Наилучшее сочетание света, тепла, влаги и питательных ве­ществ для свеклы создаются при теплой и влажной погоде в мае, нежаркой и влажной в июне и июле, при достаточном количестве осадков и солнечных дней в августе, теплой и умеренно влажной погоде в сентябре - октябре.

Сахарная свекла в разные периоды вегетации расходует одина­ковое количество воды. Если вегетационный период (с 15 мая по 15 октября) разделить на три периода (по 50 дней), то соотноше­ние расхода воды на испарение в каждом из них составит пример­но 1:9:3. Недостаток влаги в любой из этих периодов отрица­тельно сказывается на урожайности свеклы. Однако больше всего снижается урожай корнеплодов и их сахаристость, когда растения подвергаются действию засухи в период интенсивного роста — в июле—августе.

На втором году жизни семенники хорошо развиваются и обес­печивают более высокую урожайность, если влажность почвы не опускается ниже ВРК (60 % ППВ). Наибольшую потребность в воде семенники  сахарной   свеклы  испытывают в период от выбра­сывания цветоносов до конца цветения, которое обычно начина­ется в середине июня и продолжается 20...40 дней.

Требования к свету.

Сахарная свекла — растение длин­ного дня. При увеличении периода освещения растения быстрее развиваются, лучше растут листья и корнеплоды, возрастает на­копление сахара в них. Затенение свеклы в загущенных посевах приводит к снижению темпов роста и накопления сахара.

Сахаристость свеклы сильно зависит от напряженности сол­нечной радиации во второй половине вегетационного периода. Наиболее интенсивно накопление сахара в корнеплодах происхо­дит, когда ясная солнечная погода чередуется с облачной.

Требования к почве.

Сахарная свекла предъявляет высо­кие требования к плодородию почвы, ее физическому состоянию, обеспеченности макро- и микроэлементами. Лучше всего свекла растет на черноземах, серых и темно-серых лесных суглинистых почвах, богатых перегноем. Вполне пригодны для нее почвы низин и пойм. Хорошие урожаи получают также при возделывании на бо­гатых органическим веществом и хорошо обрабатываемых луговых и лугово-болотных, удобренных и обеспеченных влагой темно-каштановых, глубоко обрабатываемых плодородных дерново-под­золистых почвах Нечерноземной зоны. Для свеклы наиболее бла­гоприятна нейтральная и слабощелочная реакция почвенного ра­створа. На кислых почвах без предварительной их нейтрализации свекла дает невысокие урожаи. Сахарная свекла может приспосаб­ливаться к слабозасоленным почвам. Нельзя размещать свеклу на тяжелых глинистых, заболоченных, бедных песчаных и каменис­тых почвах.

Сахарная свекла предъявляет высокие требования к аэрации почвы. Более благоприятные условия для ее роста складываются при следующих показателях плотности почвы: черноземов — 1,0..1,2 г/см3, каштановых и серых лесных— 1,2...1,3, дерново-подзолистых —1,2...1,4 г/см3.