Ботаническое описание сахарной свеклы

Добавил пользователь Алексей Ф.
Обновлено: 21.09.2024

Свекла (Beta vulgaris L., сем. маревых) — древнейшее культурное растение. Делится на четыре разновидности: 1) сахарная свекла со светло-зелеными листьями и удлиненно-конусовидным белым корнеплодом; 2) кормовая свекла тоже со светло-зелеными листьями и крупным корнеплодом различной формы и окраски; 3) столовая (или овощная) красная свекла и 4) листовая свекла (или мангольд), выращиваемая ради съедобных листьев.
Столовая свекла в первый год жизни образует розетку длинно-черешковых, темно-зеленых или красных листьев и красный корнеплод плоской, округло-плоской, округлой, овальной, цилиндрической или конической формы. Мякоть корнеплода красная, различных оттенков в зависимости от содержания красящего вещества — пигмента антоциана. Корнеплод формируется за счет разрастания подсемядольного колена и верхней части корня. Разрастается корнеплод концентрическими кругами вследствие деления клеток, расположенных между сосудисто-волокнистыми пучками. Поэтому на поперечном разрезе его видны кольца интенсивно окрашенной паренхимы, чередующиеся с кольцами слабее окрашенных сосудисто-волокнистых пучков. Малое число колец и интенсивная красная окраска мякоти считается положительным признаком столовой свеклы. На второй год растение выбрасывает сильноветвящиеся цветоносные побеги. Цветки пятерного типа, мелкие, обоеполые, зеленоватой окраски, перекрестноорыляющиеся (ветром). Цветение начинается на 50—60-й день после высадки маточных корнеплодов в грунт и продолжается в течение 30—40 дней. Сначала зацветают цветки на ветвях первого, затем второго и последующих порядков. Располагаются они тесными группами. После оплодотворения околоплодники близкорасположенных друг к другу цветков срастаются и образуют соплодие — клубочек. Каждый клубочек содержит 2—7 односемянных плодиков по числу цветков в группе. Клубочки свеклы служат посевным материалом. Прорастая, они дают несколько (2—7) всходов, которые вскоре начинают угнетать друг друга и требуют немедленного прореживания. В связи с этим большое значение имеет работа по выведению сортов одно-двухростковой свеклы, прорастающей одним-двумя ростками. Семена созревают на 115—125-й день после высадки семенников. Абсолютная масса семян (клубочков) столовой свеклы 15—22 г. Всхожесть семян (1 класса) не менее 80%; в нормальных условиях она сохраняется до пяти лет. Корневая система стержневого типа. На рыхлых почвах проникает в глубину до 2,5 м и имеет радиус до 50 см.
Сорта столовой свеклы различаются по скороспелости, урожайности, вкусовым качествам, лежкости, степени погруженности корнеплодов в землю, форме и окраске, кольцеватостн (степень выраженности белых колец) и другим морфологическим и биологическим признакам. В Средней Азии районированы сорта:
Египетская плоская — скороспелый сорт (90—100 дней от посева до созревания), отличающийся плоской формой корнеплода, темно-красной мякотью. Вкусовые качества высокие, лежкость средняя. Высевается преимущественно в ранние сроки (рис. 79).
Бордо 237 — среднеспелый (110—120 дней), высокоурожайный лежкий сорт, корнеплод округлый с темно-красной мякотью (рис. 79). По данным химической лаборатории Куйлюкского госсортоучастка, в корнеплодах столовой свеклы Бордо 237 содержится сухого вещества — 14,2%, общего сахара — 8,56 и клетчатки — 0,86%. Используется для подзимнего, весеннего и летнего посевов. Некоторое значение в культуре имеет листовая свекла (мангольд) с большой массой крупных длинночерешковых листьев и разветвленным деревянистым, непригодным в пищу корнеплодом.

Сахарная свекла (Beta vulgaris L. saccharata) принадлежит к семейству Маревые (Chenopodiaceae). Помимо сахарной свеклы, к виду Beta vulgaris L. относятся свекла кормовая (var. crassa), листовая (var. cicla) и столовая (var. esculenta).

Все современные формы культурной сахарной свеклы происходят от диких видов, произраставших на европейском и африканском побережье Средиземного моря и Атлантического океана, побережье Черного и Каспийского морей и в Закавказье. Раньше других начали возделывать как овощную культуру листовые формы свеклы-—мангольд. Ее использовали и как лекарственное растение.

Корнеплодные формы свеклы появились на территории Азии в первом тысячелетии до н. э. В Европу корнеплодная свекла проникла в X—XIII вв. н. э. В Киевской Руси ее начали возделывать несколько раньше, чем в странах Западной Европы. В первый период выращивали столовую корнеплодную свеклу, а в XVII—XVIII вв. были выделены формы кормовой свеклы, которые в последующем получили более широкое распространение, чем столовые формы.

Сахарная свекла появилась значительно позже столовой и кормовой. Она возникла в результате естественного скрещивания форм листовой и корнеплодной свеклы и последующего отбора полученных гибридов по урожайности т содержанию сахара в корнеплодах. Становление ее как культурного растения приходится на вторую половину XVIII столетия.

Исходные формы сахарной свеклы, с которых началось промышленное свекловодство, значительно отличаются от сортов и гибридов, возделываемых в настоящее время, по морфологическим признакам, продуктивности и химическому составу.

Возделываемые сорта и гибриды сахарной свеклы являются травянистыми растениями с двухлетним циклом развития. В первый год жизни растения обычно образуют большое количество листьев и формируют корнеплод. Во второй год жизни

Из почек, заложенных на верхней части корнеплода, образуются листья и цветоносные побеги.

Строение корневой системы. Как и другие корнеплоды из семейства Маревые, сахарная свекла относится к группе гео - фитов, у которых эпикотиль (головка), гипокотиль (шейка) и собственно корень образуют корнеплод в обычном понимании, являющийся местом накопления запасных питательных веществ.

Головка является стеблевым образованием и расположена в верхней части корнеплода. На ней размещаются почки, из которых образуются листья и цветоносные побеги. В общей массе корнеплода на ее долю приходится не более 10—15%.

Шейка корнеплода развивается из подсемядольного колена проростка и является промежуточной частью между головкой и собственно корнем. Она не несет на себе ни листовых и стеблевых почек, ни корешков.

Собственно корень — вся остальная часть корнеплода, расположенная ниже шейки. Для него характерны две продольные борозды на противоположных сторонах, откуда растут боковые корешки. В общей массе корнеплода на долю собственно корня приходится более 70—75%. Здесь накапливается наибольшее количество сахара.

Форма корнеплода у сахарной свеклы преимущественно коническая. Однако в зависимости от условий выращивания и сортовых особенностей она может быть грушевидной, мешко - " видной и цилиндрической.

При прорастании семян первым трогается в рост зародышевый корешок, который уже ко времени образования первой пары настоящих листьев проникает на глубину до 30 см, а через месяц после появления всходов достигает глубины 50—60 см. Одновременно развиваются боковые корешки сначала в верхних слоях почвы, а затем и в более глубоких. В фазе двух-трех пар настоящих листьев боковые корешки достигают 10—15 см, разрастаясь по горизонтали. На них образуется большое количество корневых волосков.

У сахарной свеклы, как и других корнеплодов, в период роста происходит смена строения корневой системы. Первичное

Рнс. 1. Первичное строение корня сахарной Рис. 2. Третичное строение

Свеклы (поперечный разрез): корнеплода свеклы:

J — сосуды первичной древесины; 2 — камбий; 1 — вторичная кора; 2 — кольца со - 3— первичный луб; 4 — перицикл; 5 — место ооко - судисто-волокнистых пучков,

Вых корешков; 6 — эндодерма; 7 — первичная кора корня.

Строение ее характерно для периода прорастания до появления первой пары настоящих листьев. В этот период на поперечном разрезе молодого корня хорошо выделяются две части: первичная кора и окруженный ею цилиндр (рис. 1).

Третичное строение корня связано с образованием в паренхиме вторичной коры клеток второго камбиального кольца, с прекращением деятельности которого появляется третье кольцо, затем четвертое и т. д. (рис. 2). Таким образом, в результате деятельности последовательно сменяющихся камбиальных колец в корнеплоде формируется 8—10 концентрических слоев, в паренхиме которых откладывается сахар.

Одновременно с изменениями, происходящими в строении корня, корневая система продолжает интенсивно расти в глубь почвы и горизонтально. У взрослого растения боковые корни разрастаются в стороны до 100—120 см, а главный корень может проникать на глубину до 2—2,5 м и более. Интенсивность роста корней зависит от условий выращивания и сортовых особенностей.

Строение листьев. Листья у сахарной свеклы состоят из листовой пластинки и черешка. Форма и размеры их изменяются в зависимости от возраста растений, условий выращивания и

Сортовых особенностей. Края листовой пластинки, как правило, волнистые, а ее поверхность может быть гладкой или гофрированной. По расположению листовой пластинки различают листья плоские, стелющиеся и торчащие. Форма молодого листа чаще округлая, а более старого — сердцевидная.

Поверхность листа сверху и снизу покрыта эпидермисом, который с внешней стороны защищен кутикулой. Между клетками эпидермиса имеются устьица, которые выполняют важную роль в физиологических процессах, происходящих в растениях. На нижней части пластинки листа устьиц значительно больше, чем на верхней.

Черешок, на котором сидит пластинка листа и который соединяет лист с корнеплодом, в поперечном разрезе имеет ребристо-треугольную форму. С поверхности он покрыт эпидермисом, под ним залегают колленхима и паренхима. В паренхиме сосредоточены проводящие пучки. Флоэмная часть их обращена к нижней поверхности черешка, ксилемная — к верхней.

Строение стебля. Во второй год жизни высаженные корнеплоды или перезимовавшие непосредственно в поле (безвысадочная культура) образуют сначала розетку листьев, которая по своему строению и внешнему виду не отличается от листьев первого года жизни. Через 20—30 дней после начала образования листьев формируются побеги: из верхушечной почки — главный, а из пазушных почек — боковые. В нижней части стебель несет крупные черешковые листья, а в верхней — короткоче - решковые или сидячие, в пазухах которых закладываются соцветия.

Высадки сахарной свеклы формируют различное количество цветоносных побегов. В связи с этим кусты высадков, различающихся по морфологическим признакам и мощности развития, делят на три типа:

Первый тип — развит лишь один центральный цветоносный стебель, который имеет ветви первого, второго и третьего порядка;

Второй тип — куст состоит из главного сильно ветвящегося цветоносного стебля и нескольких стеблей, сформированных из пазушных почек;

Третий тип — куст состоит из нескольких одинаково развитых стеблей с ветвями не далее второго порядка.

Соцветие, плод и семя. У сахарной свеклы соцветия — клубочки— размещаются в верхней части цветоносных побегов. Густое расположение клубочков на верхней части стебля дает основание рассматривать цветоносный побег сахарной свеклы как тип сложного соцветия — поникающий колос (рис. 3).

Клубочки образуются вследствие срастания нескольких близко расположенных между собой цветков. У многосемянной свеклы в пазухах прицветных листьев обычно размещается 2— в цветков, которые, срастаясь, образуют один клубочек. У односемянной свеклы цветки располагаются одиночно.

Цветок у сахарной свеклы пятерного типа с зеленоватым околоцветником, пятью тычинками, расположенными против листочков околоплодника, од - ногнездной завязью с трехлепестным рыльцем.

Сахарная свекла относится к перекрестноопыляющимся растениям, однако возможно и самоопыление. Цветение продолжается 20—40 дней.

Плод у сахарной свеклы — орешек с толстым околоплодником, состоящим из одревесневшей ткани. Околоплодник вместе со слабовыпуклой крышкой наверху предохраняет семя от механических повреждений и воздействия неблагоприятных условий внешней среды. При созревании плодов чашелистики цветков одревесневают и срастаются с оболочкой. Число плодов в клубочках может колебаться от 1 до б и более.

Семя сахарной свеклы бурой окраски, блестящее. Форма его почковидно-эллипсоидная с заостренным выступом. Семя имеет две семенные оболочки, под которыми находится зародыш кольцевидносогнутой формы. Зародыш состоит из корешка, двух семядолей, почки между ними, подсемядольного колена и перисперма (место запаса питательных веществ).

Химический состав различных органов растения сахарной свеклы неоднороден и значительно изменяется в зависимости от условий выращивания, возраста и сортовых особенностей.

В клубочках сахарной свеклы при воздушно-сухом состоянии содержится 11—12% воды, 38—39% клетчатки, 29—30% крахмала и других углеводов, 7,5—8% азотистых веществ, 5— 6% жира и около 5% зольных веществ. В семени преобладают крахмал, жиры и азотистые вещества, а в околоплоднике — лигнин, клетчатка и гемицеллюлоза.

Вегетирующие листья сахарной свеклы содержат около 78— 85% воды и 15—22% сухих веществ. В молодых листьях сухих веществ в 1,5—2 раза меньше, чем в старых.

Сухое вещество листа в основном представлено углеводами (9—15%). Кроме них, в листе содержатся клетчатка - (2%), зольные элементы (2%), азотистые вещества (2%),

Рис. 3. Соцветие (1), соплодие (2), плод (3), семя (4) сахарной свеклы.

Корнеплод — основной орган растения сахарной свеклы, ради которого ее возделывают. В корнеплодах, достигших биологической спелости, содержится 75—80% воды и 20—25% сухих веществ. Основную часть сухого вещества составляет сахар. На
его долю в зависимости от условий выращивания, сроков уборки и сортовых особенностей приходится от 15 до 20% общей массы корнеплода. Кроме сахара, в состав сухих веществ корнеплода входят клетчатка — 4—5%, белки—1—2%, зольные вещества — около 1 % общей массы корнеплода.

Распределение сахара, как и других веществ в отдельных частях корнеплода, неравномерное. Наибольшее количество его накапливается в средней части корнеплода и особенно в месте перехода шейки в собственно корень (рис. 4). Здесь содержание сахара может повышаться до 19—20% массы этой части корнеплода. В головке и хвостовой части сахара накапливается 13—15% их общей массы. На долю сахара в сухом веществе корнеплода в зависимости от условий выращивания приходится от 70 до 76%. Неравномерно распределяется сахар и по отдельным тканям корня: в зоне проводящих пучков его накапливается больше, чем в паренхиме между кольцами.

Пектиновые вещества составляют не более 2—2,5% массы корнеплода. В корнеплодах сахарной свеклы содержатся органические кислоты, азотистые и минеральные вещества, жиры. Общее их количество не превышает 2% общей массы корнеплода.

Сахарная свёкла является технической культурой. Основная переработка связана с производством сахара. Во многих регионах под эту культуру отведены значительные площади и разработана технология возделывания сахарной свеклы и её дальнейшей переработки.

Постараемся разобраться в характеристике сахарной свеклы как сельскохозяйственной культуры и особенностях её выращивания, узнаем как развивалось сахарное производство из свёклы в странах Европы.

История возникновения сахарного производства в Европе из сахарной свёклы

До середины восемнадцатого века сахарной свёклы как вида еще не существовало. Своим появлением этот технический подвид обязан немецкому химику Андреасу Сигизмунду Маргграфу. Ученый заинтересовался увиденными под микроскопом кристаллами сахара на срезе корня свёклы, что и дало толчок получению селекционерами подвида растения с повышенным содержанием сахарозы.

Если в клубнях кормовой свёклы середины XVIII века содержалась не больше 2% сахара, то в современных сортах его содержание доходит уже 20%. Работы Маргграфа продолжал его ученик Франц Карл Ахард. Именно этот человек был основателем производственного процесса получение сахара из сахарной свёклы и стоял у истоков всей сахарной промышленности в Европе.

Его первый завод работал уже в 1801 году. Именно на этом заводе шло обучение специалистов по производству сахара. Таким образом, на мировом рынке появился сахар из свёклы, как конкурент сахару из сахарного тростника, который первоначально ввозили из Индии. В дальнейшем его научились выращивать в Египте, на Сицилии, в Испании. Оттуда Колумб завез культуру в Америку.

Тростник стали выращивать на островах Карибского моря и в Центральной Америке. Вплоть до начала XIX века и развития сахарного производства из свёклы, этот продукт получали только из тростника и он оставался в Европе предметом роскоши, и был доступен в основном только знатным и состоятельным семьям. Постараемся разобраться, почему именно эта свёкла стала сырьем для производства сахара.

Ботаническое описание сахарной свёклы, её сортов и гибридов

Свёкла сахарная является подвидом Свёклы обыкновенной из рода Свёклы семейства Маревых, хотя в последнее время её стали относить к семейству Амарантовых. Жизненная форма - двулетние травянистое растение. В первый год после посева у растения формируется розетка из прикорневых листьев.

К концу вегетации образуется достаточно крупный корнеплод. Именно на этой стадии он выкапывается и отправляется либо в переработку на сахарные заводы, либо на корм сельскохозяйственным животным. Средний вес корнеплодов сахарной свёклы около 0,6 кг - 0,8 кг. Во второй год из мясистого корня появляется высокий прямой стебель с мелкими листьями.

На нем располагаются невзрачные цветки, собранные в соцветия колосья. Плод односемянка, вследствие срастания цветков в соцветиях, образуются соплодия, количество семян в которых от 2 до 6. У сахарной свёклы есть сорта с одиночным расположением плодов. При достижении технической зрелости в корнеплодах сахарной свёклы содержатся следующие вещества:

воды до 75 %
сахарозы до 17,5 %
клетчатки до 1,2 %
пектина до 2,3 %
целлюлозы до 1,1%
золы до 0,3%

Возделывание сахарной свеклы на видео:

Однако, надо заметить, что содержание сахарозы зависит напрямую от сорта и условий выращивания. К наиболее "сладким" сортам и гибридам сахарной свёклы можно отнести следующие:

Эврика, гибрид бельгийской селекции, содержание сахара от 16,4 до 19%, вес корнеплодов в среднем 0,62 кг
Завиша, гибрид польской селекции, содержание сахарозы 18,0%, средний вес корнеплодов 0,77 кг
Миссисипи, гибрид селекции США, содержание сахарозы от 16,8 до 21%, вес корнеплодов 0,810 кг
Рамонская односемянная 47, сорт отечественной селекции, содержание сахарозы 18,6%
Кубанский МС 81, гибрид отечественной селекции, односемянный, содержание сахарозы 16,5%, устойчив к болезням

Следует сказать, что зарубежные гибриды имеют хорошие характеристики, но с учетом политического момента и экономической ситуации, стоимость импортных семян возросла. Кроме того, чтобы сортовые характеристики проявились в полном объеме, нужно создать практически идеальные условия для выращивания гибридов сахарной свёклы иностранной селекции. Поэтому целесообразнее делать ставку на отечественные сорта с накапливанием сахарозы к моменту уборки не менее 16,5%.

Основные агротехнические приемы выращивания сахарной свёклы

Для успешного выращивания сахарной свёклы важно соблюдать условия:

Лучшая почва для этой культуры плодородный чернозем либо хорошо удобренная почва. Вспашку или перекопку почвы проводят только осенью, с одновременным внесением органических и минеральных удобрений. При ручном вскапыванию глубина перекопки около 25 - 30 см. Оптимальными предшественниками для сахарной свёклы являются злаки или бобовые культуры. Кроме того, осенняя подготовка почвы позволяет максимально сохранить влагу.

С наступлением весны, после оттаивания земли, нужно провести боронование на глубину 7 - 8 см и дальнейшую культивацию перед самым посевом свёклы. При ручной обработке грядок эти работы проводят либо при помощи мотокультиватора, либо простыми граблями.

Семена при посеве заделываются на глубину 3 см. Температура почвы на этой глубине должна быть не ниже +6 градусов. Расстояние между растениями в 3-4 см, минимальная ширина между рядами 40 - 45 см. При механическом посеве эти расстояния могут быть больше для обеспечения дальнейшего ухода механическими способами.

При благоприятной влажности и температуре не ниже +10 +12 градусов дружное прорастание семян происходит на 8 - 9 день. Если в течение первых дней после посева на почве образовалась корка, то примерно на 5 - 6 день после того, как были посеяны семена, почву аккуратно рыхлят. Если свекла взошла слишком густо, то после появления первой пары настоящих листьев почву рыхлят еще раз с одновременным прореживанием всходов.

Возможно прореживать свёклу придется несколько раз, пока расстояние между соседними растениями не будет от 18 до 30 см.

В промышленном производстве свёклы такое прореживание получило название букетировка, она происходит когда техника, имеющая специальные навесные орудия, снабженные бритвами, проводит обработку посевов путем срезки лишних всходов.При выращивании небольшого количества свеклы лишние всходы можно попытаться аккуратно извлечь из земли и рассадить на новое место.

Дальнейший уход за сахарной свёклой заключается в удалении сорняков с одновременным рыхлением и поливом. Поливать свеклу в засушливое время нужно один раз в 6 - 7 дней большим количеством воды. К сбору урожая приступают в зависимости от срока созревания сахарной свёклы. Ранние сорта готовы к уборке уже к началу сентября. При соблюдении основных приемов агротехники урожайность свёклы сахарной будет соответствовать заявленной сортовой урожайности.

Рис. 88. Желательный тип растения сахарной свеклы.

Ботаническое описание. Сахарная свекла в обычных условиях имеет двулетний цикл развития. В течение первого года жизни у нее развиваются корнеплод (утолщенный корень) и розетка листьев (рис. 88). Верхняя часть корнеплода (головка), от которой отходят прикорневые листья,— видоизмененный укороченный стебель. Лишь на второй год жизни из почек, имеющихся на головке, образуются цветоносные побеги. Растения сахарной свеклы, образующие цветоносные побеги в первый год вегетации, называют цветухой, а растения, не образующие цветоносов на второй год, — упрямцами. После уборки семенников корнеплод свеклы остается в жизнеспособном состоянии. При правильном зимнем храпении и повторной высадке удается сохранять его до семи лет с ежегодным плодоношением. Цветущие экземпляры (семенники) представляют собой одно — или многостебельные растения с цветоносными побегами нескольких порядков.

Цветоносный побег свеклы рассматривается как тип сложного соцветия — поникающий колос. Наиболее оптимальный тип семенника — куст с одинаковыми но высоте стеблями, отходящими от головки корнеплода, с максимальным числом ветвей первого порядка, мелкими прицветниками, равномерно и густо расположенными клубочками, рано и дружно созревающий (рис. 89).

Рис.89. Наиболее продуктивный тип семенника сахарной свеклы.

Цветки размещаются на побегах в пазухах прицветных листьев, срастаясь по два-три-четыре вместе у многосемянной свеклы, или располагаются по одному у односемянной (рис. 90). Цветки двуполые с простым околоцветником пятерного типа, рыльце одно-трехлопастное, завязь нижняя, односемянная.

Плод (по определению А. А. Табенцкого) — односемянная коробочка, у многосемянной свеклы образуются клубочки.

1 — часть цветоносного побега свеклы (слева — односемянной, справа — много семянной); 2 — прорастание односемянной (справа) и многосемянной (слева)

В РФ сахарная свекла – одна из главных технических культур, дающая богатые углеводом корнеплоды, из которых получают сахар. Корнеплоды сахарной свеклы содержат – 16-20% сахарозы. При высокой урожайности корней свеклы (40-50т/га) сбор сахара может составить – 7-8т/га и более.

Корнеплоды сахарной свеклы содержат в два раза больше сухих веществ, чем кормовой. При урожае корнеплодов 30т/га, сахарная свекла вместе с ботвой(15т/га) дает 10500 корм ед./га.

Включение сахарной свеклы в севооборот имеет большое агротехническое значение, так как она способствует повышению культуры земледелия и урожайности последующих культур благодаря глубокой обработке почвы, внесению больших норм удобрений, борьбе с сорняками и вредителями на ее посевах.

Корнеплодная сахарная свекла появилась в 18в в результате отбора из естественных гибридов листовой свеклы (мангольд) и низкосахаристой корнеплодной свеклы кормового типа. Дикая свекла встречается на побережье Средиземного, Каспийского и Черного морей, в Закавказье и Малой Азии.

Сахароза была обнаружена в свекле в 1747 Маргграфом, а возможность получения кристаллического сахара из свеклы была доказана Ахардом в 1799г. Первый завод по выработке сахара из свеклы был построен в Германии в 1801г.

В мировом земледелии сахарная свекла занимает значительную площадь. Ее посевы в 2003г. составили 5,86 млн. га. Наибольшие площади, занятые сахарной свеклой, находятся на Украине, в России, Китае, Польше и других странах. В европейских странах свекловичного сахара производится до 80% общего сбора в мире. Посевная площадь сахарной свеклы в РФ составляет около 1,3млн. га, а валовой сбор корнеплодов – 24,5млн. тонн. Основные площади ее посева размещены в Центрально-Черноземном экономическом регионе, Краснодарском и Ставропольском краях, Нечерноземной зоне, Западной Сибири и на Дальнем Востоке.

Сахарная свекла – культура высокоурожайная. Средняя урожайность корнеплодов в мире составляет – 34,3т/га, в странах с высокой культурой земледелия (Франция, США, Германия, Италия и другие) собирают – 50-60т/га. Средняя урожайность сахарной свеклы в РФ – 17,8т/га, в Краснодарском крае, Курской и Белгородской областях – до 30т/га, в ряде хозяйств получают по 40-50т/га.

Химический состав корнеплодов

Технически зрелые корнеплоды содержат в среднем 75% воды и 25% сухих веществ, основную часть которых (17,5%) составляет сахароза, а 7,5% – несахара. Из общего количества несахаров, около 5% приходится на нерастворимые вещества (клетчатка – 2,5%, пектиновые вещества – 2,4%, белки и зола – 0,1%). К растворимым несахарам относятся фруктоза, глюкоза (инвертный сахар) и другие безазотистые вещества (0,8%); азотистые вещества – 1,1% и зола – 0,6%.

В техническом смысле сахаром называют только сахарозу (тростниковый или свекловичный сахар – дисахарид С12Н22О11). Все остальные углеводы, прочие органические и минеральные вещества относятся к несахарам. Содержание их варьирует в зависимости от сорта, района возделывания и агротехники. Наиболее вредны растворимые пектиновые вещества, которые переходят в сок, сильно затрудняют его фильтрацию и мешают кристаллизации сахара. Азотистые вещества, входящие в состав свекловичного сока, делят на две группы: безвредные (белковые вещества) и “вредные” (бетаин, амиды, красящие вещества и другие). Последние в процессе выработки сахара не осаждаются и переходят в патоку.

Основные показатели качества сахарной свеклы помимо сахаристости – доброкачественность сока, т.е. процентное содержание сахара в растворенном сухом веществе, а также содержание инвертного сахара (содержание глюкозы и фруктозы) и “вредного” (небелкового) азота. Распределение сахара в корнеплоде свеклы неравномерно: больше всего в средней части (шейке), меньше всего в головке и самой нижней части (хвостике) корнеплода.

Род свеклы Beta семейства Маревые (Chenopodiaceae) представлен однолетними, двулетними и многолетними видами. Исторически он сформирован в средиземноморской флористической области.

Вид свекла обыкновенная (Beta vulgaris) включает в себя несколько подвидов, в том числе и ssp. Vulgaris – полиморфный сборный подвид, объединяющий все культурные двулетние и однолетние формы свеклы. В свою очередь, этот подвид делится на разновидности: сахарная свекла (v. Saccharifera), столовая свекла (v. Esculenta), кормовая свекла (v. Crassa) и листовая свекла или мангольд (v. Cicla).

Культурная сахарная свекла – гибридный организм, получившийся от стихийного скрещивания листовой и корнеплодной форм свеклы и улучшенный длительной селекцией.

В первой год жизни сахарная свекла образует утолщенный корнеплод с розеткой из множества (50-90) прикорневых черешковых листьев, поверхность их на одном растении достигает 3000см².

Корни взрослого растения первого года жизни имеют длинные корневые волоски (до 3мм), достигают глубины 3м и отходят в стороны на 60см.

В фазе “вилочки” (всходы с семядолями до образования настоящих листьев) первичный корень сахарной свеклы проникает на глубину – 12-15см, а ко времени появления первой пары настоящих листьев – до 30см. С этого времени главный корень начинает утолщаться в результате деления клеток перицикла и паренхимы первичного луба. Первичная кора корня в фазе трех пар листьев дает трещины и сбрасывается (линька корня), заменяясь вторичной корой, окруженной слоем пробковой ткани. В дальнейшем наряду с увеличением числа листьев происходят утолщение и разрастание главного корня – образование корнеплода.

Корнеплод формируется вследствие деятельности нескольких (до 12) последовательно сменяющих друг друга камбиальных колец сосудисто-волокнистых пучков. Между этими кольцами разрастается паренхимная ткань, в клетках которой откладывается основная масса сахара.

При высоком уровне агротехники у свеклы сильнее развивается паренхимная ткань, что приводит к образованию более крупных и тяжеловесных корнеплодов (масса 300-500г и более). Корнеплод взрослого растения сахарной свеклы конической формы, в центральной части цилиндрический, несколько ребристый, без разветвлений, с малоразвитой головкой, боковые корни расположены двумя рядами. Окраска белая, мякоть плотная.

В строении корнеплода различают: головку (укороченный стебель – эпикотиль), которая несет листья и почки; шейку (подсемядольное колено – гипокотиль), на которой отсутствуют листья и корни; собственно корень (коническая часть корнеплода), на поверхности которого образуются боковые корни.

Особенности роста и развития

Фазы роста и развития сахарной свеклы первого года жизни:

1. Прорастание семян

3. 1 пара листьев

4. 2-3 пара листьев

6. Смыкание листьев в рядах

7. Смыкание листьев в междурядьях

8. Наступление технической спелости

При прорастании семян, сначала трогаются в рост зародышевый корешок и подсемядольное колено. Две семядоли при выходе на поверхность зеленеют и выполняют функции листьев (фаза “вилочки”). Через 6-8 дней после всходов образуется 1 пара настоящих листьев, за ней появляются 2-3 пары. На этом этапе органогенеза происходит смена анатомических структур, или линька корня. В дальнейшем листья развертываются уже по одному. Вначале они появляются через каждые 2-3 дня, а в середине вегетации – через 1-2 дня. В конце вегетации появление листьев замедляется. В первый год жизни растения свеклы образуют 60-90 листьев, которые остаются деятельными в течение 60-70 дней. Наиболее продуктивны листья среднего яруса (с 10 по 25). Продолжительность активной деятельности каждого листа около 25 дней. Ко времени уборки чистая продуктивность фотосинтеза снижается, масса листьев уменьшается. Оптимальная площадь листьев на 1га свекловичной плантации составляет – 40-50тыс. м².

В первый год жизни сахарной свеклы (по И.А. Стебуту и Д.И. Прянишникову) можно выделить три периода. В первый период растения энергично образуют листья и корневую систему, рост корнеплода в толщину отстает от роста листьев (май-июнь). Во второй период наблюдается усиленное разрастание корнеплода и листьев (июль-август). Для третьего периода характерны замеленный прирост листьев и интенсивное накопление сухого вещества (сентябрь-октябрь).

В первый год жизни на головке корнеплода в пазухе каждого листа закладываются спящие почки, для развития которых необходимы пониженные температуры – 0-8°С. Верхушечные почки, образованные осенью, развиваются при более благоприятных условиях. Качественные изменения для перехода к цветению и плодоношению у почек заканчиваются осенью или весной следующего года, после высадки корнеплодов образуются цветоносы, на которых образуются цветки и семена. Иногда у части растений сахарной свеклы наблюдаются отклонения от нормального двухгодичного цикла развития – от посева семян до сбора урожая семян. В этом случае у отдельных растений полный цикл развития спящих почек и образование цветоносных побегов происходят в первый год жизни, это явление называется цветушностью. Причина цветушности – ранний посев в холодную затяжную весну и длинный световой день. Цветушные корнеплоды малосахаристые и грубые, при хранении сильнее поражаются кагатной гнилью.

Некоторые из корнеплодов, высаженных на второй год для семенных целей, наоборот, не дают цветоносных побегов и продолжают образовывать лишь розетку листьев. Такие растения называются “упрямцами”. Они появляются под воздействием повышенных температур во время ранней уборки, вследствие осеннего и весеннего подсыхания маточных корнеплодов, повышенной температуры при хранении. “Упрямцы” начинают плодоносить на третий год. Наличие “упрямцев” среди высадков-семенников значительно снижает урожай семян.

У сахарной свеклы различают ботаническую, биологическую и техническую спелость.

Ботаническая спелость наступает, когда созревают семена. При нормальном росте и развитии растений это обычно происходит в конце второго года жизни.

Биологическая спелость сахарной свеклы первого года жизни связана с затуханием жизненных процессов растения к концу вегетационного периода. Это происходит в результате изменений условий внешней среды: похолодания, сокращения светового дня, снижения интенсивности ФАР и т.д. Для биологической спелости характерны отмирание старых листьев, медленное нарастание массы корнеплодов и накопление сахара в них, повышение доброкачественности сока, уменьшение содержания воды и золы в корнеплодах.

Техническая спелость сахарной свеклы характеризуется наибольшей массой корнеплода и максимальным содержанием сахара при минимальном среднесуточном приросте массы и сахаристости корнеплода. К моменту технической спелости возрастает отношение массы корнеплода к массе листьев до 3:1. Перед ее наступлением рядки свеклы размыкаются, листья становятся светло-зелеными, частично желтеют и отмирают.

Длительность вегетационного периода свеклы первого года жизни составляет – 150-170 дней, в зависимости от условий выращивания.

Для получения семян свеклы корнеплоды, выращенные в первый год жизни, выкапывают, сохраняют в течение зимы и высаживают весной в грунт. Из прорастающих почек головки развиваются облиственные ребристые цветоносные побеги, достигающие высоты – 1-1,5м.

Соцветие – мутовчатая колосовидная кисть. Цветки формируются в верхней части цветоносов, в пазухах прицветников, группами по 3-4 и более у многосемянных сортов или одиночно у односемянных сортов (гибридов).

Цветки обоеполые, пятерного типа. Опыление перекрестное при помощи ветра (анемофильное) и отчасти насекомых. Плод – орешек.

У некоторых биотипов свеклы при нормальном развитии женских органов отмечается недоразвитие мужских (пыльники не содержат пыльцы). В этом случае растения проявляют цитоплазматическую стерильность (ЦМС). Эту особенность используют в селекционной работе для получения высокопродуктивных гибридов.

При созревании плоды желтеют и у многосемянной свеклы срастаются соплодия (клубочки), состоящие из 2-6 орешков, а у односемянной свеклы клубочек состоит из одного орешка. Масса 1000 соплодий многосемянной свеклы – 20-50г, а односемянной – 20г. Семя, лежащее в плоде, имеет бурую блестящую оболочку и составляет – 25-30% массы клубочка. Семя состоит из оболочки и зародыша, который имеет две семядоли, почечку между ними, подсемядольное колено, зародышевый корешок и перисперм с запасами питательных веществ.

Продолжительность периода вегетации сахарной свеклы, второго года жизни, составляет – 100-130 дней.

Читайте также: