Биологические особенности культуры сахарной свеклы

    Введение 

    Центром появления сахарной свеклы является Средиземноморский центр,

с которого она распространилась на территории. Сахарную свеклу для получения из нее сахара на территории Беларуси начали возделывать в конце 30-х годов XIX века, когда в Гродненской губернии был построен первый сахарный завод (в России и Германии первые заводы появились после 1800 года). К середине XIX века в фабричном свеклосеянии занимались также в Минской, Могилевской, Витебской губерниях и переработках свеклы более 30 заводов. К этому времени в научных учреждениях и в производственных условиях было произведено большое количество полевых работ с сахарной свеклой, доказано целесообразность возделывания этой культуры и строительных заводов. В Гродненской области засеяли около 2 тысяч гектаров сахарной свеклы. По мере увеличения были введены в эксплуатацию Белоруско-скидельский завод – 1951 год, Слуцкий – 1956 год, Городейский – 1959 год, Жабинковский завод – 1963 год.

    Сахарная  свекла (Beta vulgaris saccharifera L.) -  одна из главных технических культур в Беларуси, дающая богатые углеводами корнеплоды, из которых получают сахар. Корнеплоды сахарной свеклы содержат 16..20 % сахарозы. При высокой урожайности корней свеклы (40...50 т/га) сбор сахара может составить 7...8 т/га и более.

    При заводской переработке из корнеплодов сахарной свеклы получаются отходы — жом и патока, имеющие большое хозяйственное значение. В сухом веществе патоки (мелассе) содержится сахара около 60 %, БЭВ около 15, золы 8...9 %. Патоку используют для изготовления спирта, пищевых дрожжей, молочной и лимонной кислот. Жом (отжатая свекловичная стружка) содержит около 15 % сухих веществ, в том числе БЭВ – 10 %, клетчатки - 3, золы  - 0,7, жира -  0,1 и сырого белка - 1,2 %. Жом — ценный корм для крупного рогатого скота: в 100 кг сухого жома содержится 80 кормовых ед., а в таком же количестве кислого и свежего жома — соответственно 10 и 8 корм. ед. Отход свеклосахарного производства — дефекационную грязь — используют как удобрение. В ней содержится 40-50 % извести, органических веществ – 15 %, N — 0,2...1,7, Р₂О₅ — 0,2...0,8, К₂О — 0,5...0,9 %.

    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 100 кг ботвы содержится 18...20 корм. ед., которую используют на корм скоту в свежем, силосованном и высушенном виде.

    Корнеплоды  сахарной свеклы превосходят по питательности кормовую свеклу в 2,2 раза, так как содержат вдвое больше сухих веществ. При сборе корнеплодов 30 т/га сахарная свекла вместе с ботвой (15 т/га) дает 10500 корм. ед. с 1 га. 
 
 

    Включение сахарной свеклы в севооборот имеет большое агротехническое значение, так как она способствует повышению урожайности последующих культур благодаря глубокой обработке почвы, внесению больших норм удоб-

рений, борьбе с сорняками и вредителями на ее посевах. Это ценный предшест-

венник для многих сельскохозяйственных культур, она повышает общую продуктивность полевых севооборотов.

    В мировом земледелии сахарная свекла занимает значительную площадь — 7,913 млн га. Наибольшие площади ее находятся в Украине,  России, Китае, Польше, Франции, Великобритании, Германии, Италии; возделывают ее и в Бельгии, Беларуси, Японии, Венгрии, Турции и Грузии. В европейских странах свекловичного сахара производят до 80 % от общего его сбора в мире.

    С 2003 года наступил новый этап в развитии свеклосахарного производства. Постановление  Совета Министров Республики Беларусь «О мерах по увеличению производства сахарной свеклы». Государственной  программой возрождения и развития села на 2005 – 2010 год, удовлетворить  полностью потребности населения  в сахарной свекле, тем самым увеличив под нее площади. Особое внимание заслуживает Агрокомбинат «Снов» - площадь 400 гектар, СПК «Обухова» - площадь 600 гектар, Агрофирма «Прогресс» - площадь 510 гектар, урожайность 559,2 центнеров  с гектара. Тем самым строгое соблюдение технологии возделывания позволит получать урожай по 450 центнеров с гектара и с более высокими качествами корнеплодов (сахаристость 17,5 – 18,0%, чистота клеточного сока 87 - 89% и очищенного 92 – 93%, содержание вредных не сахаров калия 4,5 – 5%, натрия 0,3 – 0,4%, азота 214 – 247 миллиграмм на 100 грамм свеклы и заводским выходом сахара 60 – 65 центнеров с гектара).

    Один  из передовых лидеров по выращиванию  сахарной свеклы Агрофирма «Прогресс». Урожай в 2000 году 559,2 центнера с гектара, в 2001 году 578 центнеров с гектара. Для уничтожения сорных растений применяем метод дробного послевсходового  внесения гербицидов: обрабатывали в 3 срока малыми дозами с учетом фазы развития  сорных растений.

    Тем самым  СПК различных областей Республики Беларусь должны ориентироваться  на опыты передовых хозяйств с  целью получения высокого урожая.

    Целью курсовой работы является обобщение  знаний по возделыванию сахарной свеклы. Разработка технологии возделывания с учетом природно-климатических условий в СПК «Черетянка» Тереховского района Гомельской области. 

    1 Характеристика почвенно-климатических условий и анализ растениеводства в хозяйстве

1. Хозяйственная характеристика

    СПК «Черетянка» расположен в 30 км от районного центра Тереховка. Центр СПК находится в агрогородке Черетянка. До ближайшей железнодорожной станции 35 км. В состав СПК входят 8 населенных пунктов, с 3 полеводческими бригадами и 3 фермами. Территория землепользования хозяйства составляет 8668 га, в том числе пашня 5106  га, сенокосов 676 га, орошаемые земли 1939 га и приусадебные участки 259 га.

    В хозяйстве имеются различные  модели тракторов «Беларус» такие  как: «Беларус – 82», «Беларус – 80», «Беларус – 100», «Беларус – 1221», «Беларус – 3022», также зарубежного производства «FENDT – 930», «FENDT – 980» их количество составляет 56 штук, зерноуборочные комбайны: «ДОН – 1500» – 5 штук; «Лида – 1300» - 1 штука; «КЗС – 12/18» - 2 штуки; «КЗС – 10» - 1 штука; «АCROS – 530» - 1 штука;, «КЗР – 10» - 3 штуки, плуги – 13 штук, культиваторы  16 штук. 

    Таблица  1 - Структура посевных площадей и  урожайность

    Продолжение таблицы 1

    Анализируя  структуру посевных площадей можно сделать вывод, что в структуре посевных площадей наибольший удельный вес занимает яровой ячмень, который выращивается на площади 930 га. СПК «Черетянка» в основном занимается зерновыми культурами, однако занимаются и пропашными, которые являются хорошими предшественниками для зерновых культур. 

    Таблица 2 - Динамика урожайности и валовых  сборов проектируемой             

культуры 

    Анализируя  динамику урожайности и валовых  сборов можно сделать вывод, что динамика урожайности сахарной свеклы значительно изменялась по годам. С 2005 года площадь сахарной свеклы увеличивалась, урожайность так же повышалась, соответственно валовой сбор увеличивался и достиг 147 т с площади в 300 га.

2. Характеристика  природных условий

     Климат данного района довольно  благоприятен для занятия сельскохозяйственной деятельностью. Вегетационный период составляет 220 – 250 дней, средняя температура 26 – 28 .  

    Теплыми месяцами считается июль (+16 – 18 ), самым холодным январь (-8 – 8,8). В течении зимнего периода бывают периодические заморозки. В течении вегетационного периода наблюдается переменная облачность. Средняя сумма осадков за год составляет 524 – 540 мм, максимальная часть приходится на июль – август месяц. Снежный покров варьируется в пределах 70 – 85 дней, что позволяет сохранить озимые культуры от вымерзания в морозный период.

    Количество  приходящей фотосинтетической активной радиации (ФАР) за период вегетации  культуры в данной зоне  - 3 ккал/га. Ветра в большей степени преобладают  южные или юго-восточные.  

    Таблица 3 – Климатические условия

   Климатические условия данного хозяйства благоприятны для возделывания такой культуры, как сахарная свекла, который по своим биологическим особенностям относится к культурам, для которых приемлемы данная градация температур и уровня осадков по месяцам года и вегетационного периода. Данные климатические условия позволят получать хороший урожай сахарной свеклы высокого качества. 

3. Характеристика  почв

    Почвы в хозяйстве по гранулометрическому  составу дерново-подзолистые, суглинистые  и супесчаные подстилаемые моренным суглинком, мощность пахотного слоя составляет 28 см. 

     Характеристика поля:

Номер поля - 2

Площадь - 100 га

Предшественник  – озимая пшеница

Конфигурация  поля - прямоугольная

Рельеф  поля - равнинный

Тип почвы (генетический, по гранулометрическому  составу) - суглинистый

Почвообразующая порода - морена

Мощность  пахотного слоя – 28 см

Кислотность почвы, рН – 6,0

Содержание  гумуса – 1,8%

     Содержание Р₂О₅ – 180 мг/1 кг почвы

     Содержание К₂О - 220 мг/1 кг почвы

     Балл почвы - 37

     Потребность почвы в специальной агротехнике и мелиоративных мероприятиях отсутствует

    Засоренность поля малолетними сорняками – василек синий, марь белая, пикульник обыкновенный, 5 шт/

    Засоренность поля многолетними сорняками – осот полевой, бодяк полевой, полынь обыкновенная, 3 шт/

    Зараженность почвы болезнями – корнеед, фузариоз, церкоспороз, мучнистая роса

    Заселенность вредителями - свекловичная блошка, матовый мертвоед, 5 шт/

    Присутствие в хозяйстве карантинных болезней и вредителей не наблюдается. 

    2 Биологические особенности культуры 

    2.1 Отношение 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. 

    2.2 Отношение к температуре 

    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.

    Считается, что для получения высокого урожая сахарной свеклы в период от сева до уборки требуется сумма положительных  температур 2400-2800^оС при вегетационном периоде 150-180 дней. В Беларуси вегетационный период сахарной свеклы продолжается в среднем 150-160 дней (май-сентябрь или 1-я декада октября). Суммы температур могут быть увеличены при продлении вегетационного периода за счет раннего сева и проведении уборки в оптимальные сроки, а также соблюдением правил агротехники и ухода за посевами.

    В первые дни всходы свеклы очень чувствительны к заморозкам. В фазе "вилочки" заморозки —3°С могут погубить 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. Температура 15...23°С является благоприятной для формирования репродуктивных почек на головках корнеплодов. 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 и стеблей 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. 

    2.3 Отношение к влаге 

    Сахарная  свекла — растение относительно засухоустойчивое, поскольку 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 характеризуется длительным вегетационным периодом и может усваивать летние осадки. В годы с повышенным количеством осадков урожаи корнеплодов обычно бывают высокими, но сахаристость меньше.

    Сахарная  свекла в разные периоды вегетации  расходует неодинаковое 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 снижаются урожай корнеплодов и их сахаристость, когда растения подвергаются действию засухи в июле-августе.

    На  втором году жизни семенники хорошо развиваются и обеспечивают высокую  урожайность, если влажность почвы  не опускается ниже 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.

    Оптимальные сочетания 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. 

    2.4 Отношение к почвам 

    Сахарная  свекла предъявляет высокие требования к плодородию почвы, ее физическому состоянию, обеспеченности макро- и микроэлементами. Хорошие урожаи получают также при возделывании ее на богатых органическим веществом и хорошо обрабатываемых дерново-подзолистых почвах Нечерноземной зоны. Для свеклы наиболее благоприятны 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 плотности дерново-подзолистых почв — 1,2-1,4 г/см³. 

    2.5 Отношение к элементам питания 

    Потребность сахарной свеклы в элементах минерального питания удовлетворяется за счет доступных элементов питания  почвы, органических и минеральных  удобрений.

    Сахарная  свекла отзывчива на внесение органических удобрений. Органические удобрения  в виде подстилочного навоза вносят по 40-80 т/га. Внесение жидкого навоза под свеклу не рекомендуется. В случае вынужденного применения его норма  определяется количеством содержащего  в нем азота и предельно  допустимой под сахарную свеклу дозой  – не более 200-250 кг/га азота. В этом случае азот минеральных удобрений  вносить не следует. Сразу же после  внесения навоза его следует заделать в почву (дискование или вспашка). Органические удобрения под свеклу лучше вносить осенью под вспашку, что позволит весной провести обработку  почвы и посев в оптимальные  сроки. Если нет возможности внести навоз осенью на всю площадь, тогда  на части площади его вносят под предшественник сахарной свеклы, а под нее дают одни минеральные удобрения.

    На  опытной станции по сахарной свекле (г. Несвиж) считают, что навоз (40-80 т/га) лучше вносить под предшественник сахарной свеклы — озимые, а под свеклу давать одни минеральные удобрения. При отсутствии навоза его можно заменить пожнивной культурой на сидерат (оптимально — редька масличная, возможно — люпин сидеральный, горчица белая) с измельченной соломой зерновых предшественников.

    Научно-обоснованное применение удобрений, особенно азотных, имеет первостепенное значение для  получения высокой продуктивности сахарной свеклы. При этом очень  важно сбалансированное соотношение  питательных веществ между собой. Известно, что сахарная свекла требует  довольно большого количества питательных  элементов. В целях оптимизации  минерального питания сахарной свеклы следует учитывать ее биологические  особенности в отношении потребления  элементов питания. Поглощение питательных  веществ сахарной свеклой в течение  ее роста и развития неодинаково. Можно выделить три этапа их поступления  в растение:

      Незначительное — в первые 45 дней, т.е. до образования 10 настоящих листьев;

      Интенсивное — в течении следующих 80 дней, т.е. в фазе активного роста листьев;

      Постепенное снижение интенсивности всех процессов — в течение последующих 30-45 дней.

    У молодых растений свеклы корни еще  слабо развиты и при холодной погоде поглощение питательных веществ  может затрудняться. Но именно в  этой фазе они требуют достаточно высокого уровня легко доступных питательных веществ. Оптимальное снабжение ими растений, в первую очередь азотом, в фазе усиленного роста листьев положительно сказывается на повышении урожайности и качества сахарной свеклы.

    Следует учитывать, что хотя сахарная свекла требует для своего роста и  развития большого количества элементов  питания, но в фазе прорастания она  очень чувствительна к повышенной концентрации солей в верхнем  слое почвы, а это может  вызывать повреждение ростков свеклы и  изреживание всходов. Такая ситуация иногда возникает  на легких и бедных гумусом почвах, которые имеют  более низкую сорбционную способность  по сравнению с тяжелыми и богатыми гумусом. Кроме того, весной почву  нельзя глубоко рыхлить и поэтому  глубина заделки удобрений уменьшается.

    Следует учитывать, что повышается опасность  токсического действия минеральных  удобрений на молодые растения, так  как сокращается время между  внесением удобрений и посевом, что уменьшает продолжительность  реакции между почвенными коллоидами и вносимыми элементами питания. Опасность вредного действия минеральных  удобрений особенно высока в сухой  почве и при плохой почвенной  структуре (когда комки почвы  крупнее 10 мм).

    При существующей технологии применения минеральных  удобрений, фосфорные, калийные, натриевые и серосодержащие (фосфогипс) удобрения  вносят под вспашку, а азотные — весной под культивацию.

    В среднем по республике для уровня урожая корнеплодов 40 т/га на фоне 60 т/га навоза норма минеральных удобрений  составляет N₁₄₀P₁₁₀K₁₆₀ (всего 410 кг/га д.в. NPK).

    С повышением дозы азота до определенного  уровня увеличивается урожайность  сахарной свеклы, но снижается содержание сахара и происходит большое накопление альфа-аминного азота, содержание которого не должно превышать 2,5 мг-экв/100г свеклы.  Одностороннее повышение дозы азота повышает коэффициент транспирации до 600 мм, что особенно отрицательно сказывается на урожайности в засушливых регионах. Дозы азота выше оптимальной величины влияют отрицательно и на лежкость свеклы.

    Повышенные  дозы азота минеральных удобрений  ограничиваются пределом 150 кг/га.  На высоко окультуренной почве с  запасом минерального азота 180-230 кг/га, потенциально усвояемого – 270 кг/га и выше, применение азота минеральных удобрений можно исключить.