Сахарная свекла
Сахарная свекла
Скачать Word-версию saharnaya svekla
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.
При заводской переработке
корнеплодов сахарной свеклы получаются
отходы – жом и патока, имеющие
большое хозяйственное
Отходы, получаемые при уборке сахарной свеклы (листья, верхушки головок, кончики корнеплодов), используют на корм скоту в свежем, силосованном и высушенном виде. Большую часть отходов составляют листья – 35-50% массы корней; они содержат до 20% сухих веществ, в том числе 2,5-3,5% белка, 0,8% жира, витамины. В 100кг ботвы – 18-20 корм.ед.
Корнеплоды сахарной
свеклы содержат в два раза
больше сухих веществ, чем
Включение сахарной свеклы в
севооборот имеет большое агротехническое
значение, так как она способствует
повышению культуры земледелия и
урожайности последующих
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
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.
Ботаническое описание
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 3000см?.
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
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:
Прорастание семян
“Вилочка”
1 пара листьев
2-3 пара листьев
7 лист
Смыкание листьев в рядах
Смыкание листьев в междурядьях
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. м?.
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
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
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.
Особенности биологии
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 день, при температуре – 6-7°С – на 10-15 день, при 10-11°С – на 8-10 день и при 15-18°С – на 6-7 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 повышается холодостойкость, и свекла может выдержать заморозки …-4…-6°М. Оптимальная температура 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
сахарной свеклы начинается при 2-3°С. Наиболее
благоприятные условия для
Семенники в фазе
розеточных листьев переносят
снижение температуры до …-4…-
Требования к влаге
Сахарная свекла – растение
относительно засухоустойчивое. Это
связано с тем, что она формирует
глубоко проникающую (до 2-3м) корневую
систему. Это помогает свекле использовать
влагу почвы, накопленную за счет
осадков осенне-зимнего
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 и 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 (влажность разрыва капилляров) – 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 погодой.
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
Интенсивная технология возделывания
Главное условие интенсификации производства сахарной свеклы – исключение ручного труда во всех операциях, замена его машинным трудом. Оптимальной густоты растений можно добиться в результате высева малых норм семян одноростковой свеклы на конечную густоту или высева их с небольшим запасом и удаления лишних растений прореживателями либо культиваторами.
Место в севообороте
Для обеспечения достаточной санитарной защиты сахарной свеклы в севообороте, ее следует возвращать на прежнее место не раннее чем через 3-4 года, поэтому ее удельный вес в севообороте не должен превышать 20-25%. Для свекловичных севооборотов выделяют поля с высоким плодородием, хорошими физическими свойствами почвы, глубоким пахотным слоем. Свеклу размещают по таким предшественникам, которые обеспечивают чистоту полей от сорняков и хороший водный режим почвы, дают возможность внести органические и минеральные, а при необходимости и известковые удобрения, своевременно и высококачественно обработать поле с осени. Почти во всех районах свеклосеяния, за некоторым исключением (Алтайский край, районы орошаемого земледелия), лучшими предшественниками считаются озимые культуры – пшеница и рожь. В Алтайском крае сахарную свеклу размещают по чистым парам, в районах орошаемого свеклосеяния – после озимых, трав и зерновых культур.
Удобрения
Свекла требовательна
к условиям минерального питания
и весьма отзывчива на их улучшение.
На 1т корнеплодов и
Внесение навоза под предшествующие свекле озимые или непосредственно под сахарную свеклу, осенью перед вспашкой – необходимый прием для получения высокого урожая. В это же время вносят фосфорно-калийные удобрения. Азот применяют под предпосевную культивацию.
Подкормку свеклы надо рассматривать как дополнительный прием к основному удобрению, если с осени внесено недостаточно элементов питания. Ее применяют также в районах достаточного увлажнения и при возделывании сахарной свеклы на орошаемых землях. В виде подкормки экономически целесообразно использовать сложные удобрения: нитрофоску, нитроаммофоску, аммофос, диаммонийфосфат и другие, снижающие затраты ручного труда на приготовление смесей, заправку и внесение.
В отдельных районах свеклосеяния необходимо применять микроудобрения, которые увеличивают урожай, повышают устойчивость к болезням и, главное, повышают сахаристость. В районах достаточного увлажнения хорошие результаты дают обработка семян борными удобрениями (1,5-2кг бора/т семян) или внесение их под предпосевную обработку почвы (1-1,5кг/га). На дерново-подзолистых почвах медные удобрения (пиритные огарки – 0,6-0,8т/га под вспашку один раз в 4-5 лет или сернокислую медь – 1,2-2,4кг/га, внесенную в рядки) повышают сахаристость – на 0,6-0,8% и урожайность – на 1,1-10,4т/га. На почвах, бедных молибденом и кобальтом, внесение этих микроэлементов способствует увеличению урожайности и сахаристости. На выщелоченном черноземе Центрально-Черноземного региона при обработке семян марганцем, кобальтом и молибденом, сахаристость повышалась – на 0,5-1,2%, урожайность – на 5-10%.
Обработка почвы
Глубокую вспашку под сахарную свеклу проводят плугами с предплужниками, обеспечивающими нужную глубину и хорошую заделку пожнивных остатков. Для этих же целей используют двухъярусные плуги, которые обеспечивают получение более чистого поля (число сорняков уменьшается в 1,5-2 раза, а их масса – в 2,5-4 раза по сравнению со вспашкой обычным плугом).
В районах с укороченным
осенним периодом (Центральные район,
Башкортостан и Татарстан) после
освобождения поля от предшественника
ограничиваются однократным лущением,
лучше лемешными лущильниками, и
через 12-15 дней проводят глубокую вспашку.
В районах недостаточного увлажнения
Поволжья можно применять
Один из эффективных приемов борьбы с водной эрозией и накопления влаги, особенно на выровненных с осени полях, – щелевание зяби в предзимний период поперек склонов. Осуществляется он щелевателем-кротователем, которым нарезают две щели глубиной – 40-50см на расстоянии 140см одна от другой лентами через 6-10м в зависимости от крутизны склона.
Задачи предпосевной обработки почвы следующие: выравнивание поверхности почвы, сохранение в ней влаги, накопленной в осенне-зимний и весенний периоды путем создания мульчирующего слоя, уничтожение сорняков, проросших к этому времени, а также создание условий для посева семян и заделки гербицидов, удобрений, получение дружных и полных всходов свеклы.
После закрытия влаги проводят
культивацию на глубину 4-5см (для
сеялок, имеющих узкоклиновые сошники,
– не более 3см) свекловичными культиваторами,
оборудованными односторонними стрельчатыми
плоскорежущими лапами. Лучше всего
комплектовать культиватор
Подготовка семян к посеву
Для посева сахарной свеклы следует использовать семена, имеющие всхожесть не менее 80%, одноростковость выше 96%, выравненность не менее 85%, чистоту не ниже 98%. Для посева можно брать обе фракции: диаметром 3,5-4,5 и 4,5-5,5мм.
Семена сахарной свеклы готовят на семенных заводах. Там их сортируют, калибруют, если нужно, шлифуют и дражируют, протравливают против комплекса болезней, обогащают питательными веществами, в том числе микроэлементами, и в готовом виде продают свеклосеющим хозяйствам.
Сроки посева
Сахарная свекла – культура раннего посева. Ее высевают, когда температура на глубине 5-6см достигнет 7-8°С. В условиях Воронежской области, например, в средние и поздние весны, это совпадает с началом посева ранних зерновых культур. В ранние весны, когда почва прогревается медленно и возможен возврат морозов, посев сахарной свеклы нужно проводить через 5-7 дней после начала посева зерновых культур.
Примерные средние календарные сроки посева:
Северный Кавказ – 3дек марта-1дек апреля;
Центрально-Черноземные
Северные районы Центрального Черноземья, Нечерноземье и Поволжье – 3дек апреля-1дек мая;
Башкортостан и Алтайский край – 1дек мая.
Норма высева и глубина заделки семян
Норма высева семян для более окультуренных полей, содержащих достаточное количество влаги, обработанных гербицидами – 8-12плодиков на 1м рядка, что обеспечивает получение 5-7 всходов и не требует прорывки. На остальных площадях нужно высевать свеклу с некоторым запасом – 17-20плодиков на 1м, и удалять затем лишние всходы механическим путем.
Глубина посева семян – 3-4см, при недостатке влаги – до 4-5см. Скорость движения посевного агрегата не должна превышать – 4-4,5км/ч. С увеличением скорости движения ухудшается распределение семян по глубине и вдоль рядка, снижается норма высева, семена укладываются в рыхлый слой почвы, в результате всходы получаются неравномерными и изреженными.
Уход за посевами
Мероприятия по уходу за посевами начинают еще до появления всходов. В зависимости от погодных условий сахарная свекла всходит на 8-20 день после посева. За это время могут появиться сорняки, почва уплотняется, ухудшаются водный и воздушный режимы. Чтобы улучшить условия всходов, до их появления на 4-5 день после посева проводят довсходовое боронование легкими посевными боронками (а на уплотненных почвах – средними) поперек посева или под углом к нему со скоростью – 2,5-3км/ч, что обеспечивает наименьшее повреждение проростков. При появлении всходов проводят первое продольное рыхление (шаровку) на глубину – 4-5см культиваторами, оборудованными бритвами для рыхления междурядий и ротационными органами для обработки почвы в рядках и междурядьях. Защитная зона для бритв – 8-10см от рядка. Для того чтобы не засыпать растения землей, применяют защитные доски, которые позволяют также уменьшить необрабатываемую зону.
Особенно важно сформировать необходимую густоту растений. На 1га в зоне достаточного увлажнения нужно иметь – 95-100тыс, в зоне неустойчивого увлажнения – 85-90тыс, и в зоне недостаточного увлажнения – 80-85тыс растений, равномерно размещенных в рядке. При неравномерном размещении снижаются урожайность и сахаристость корнеплодов. Излишние всходы устраняют механизированным способом – вдольрядными прореживателями и свекловичными культиваторами.
При наличии на 1м рядка
более 14-16 всходов, прореживание нужно
начинать в фазе развитой “вилочки”
и заканчивать не более чем
за 8-10 дней, при более редких всходах
– начинать в фазе первой пары настоящих
листьев и заканчивать за 10-12 дней.
На посевах малыми нормами семян,
при равномерном размещении всходов,
эффективно прореживание вдольрядными
или автоматическими
На плантациях, где больше
10-14 всходов на 1м рядка и располагаются
они равномерно, конечную густоту
можно формировать
