Цукровий буряк

Ботаніка та сільське гос-во

Білоруський державний університет

Реферат на тему:

ЦУКРОВИХ БУРЯКІВ

студентки біологічного факультету

2 курсу 4 групи

Мороз.А.А.

Мінськ

2004

ЗМІСТ:

Введення

Біологія цукрових буряків

1. Морфологія

2. Хімічний склад коренеплодів

Умови росту і розвитку

1. Водний режим

2. Ставлення до грунтів

3. Відношення до тепла і світла

4. Поняття про стиглості цукрового буряка

Стан цукробурякового виробництва в Республіці Білорусь

Введення

Цукровий буряк - високопродуктивне культурна рослина, вирощуванняякого і для Республіки Білорусь має першорядне економічнезначення. Разом з тим, досягнута врожайність в Білорусі не відповідаєможливостям цієї культури. Урожайність цукрових буряків і цукру в країнах
Європи сильно коливається залежно від грунтово-кліматичних умов,рівня культури землеробства і застосовуваних технологій. Якщо такі країни, як
Австрія, Бельгія, Великобританія, Німеччина, Голландія, Данія, Швеція,
Швейцарія та Франція отримують 8-12 т/га цукру, то Албанія, Білорусь,
Болгарія, Грузія, Латвія, Литва, Росія, Румунія і Україна - тільки 1-3т/га.

Біологія цукрового буряка

(Beta vulgaris L. ssp vulgaris var, altissima Doll)

Цукровий буряк відноситься до сімейства лободових (Chenopo-diaceae ). Вонадворічна рослина, яка у першому році на стислій осі утворює розеткуз безлічі прикореневих черешкові листя і потовщений цукристікоренеплід. Тільки на другому році розвиваються з проростає нирок головкиоблистяний ребристих квітконосних пагонів. Двостатеві квітки, п'ятірнеютипу зібрані в суцвіття типу мутовчатой колосоподібне кісти. Вони опиліваютсяперехресно, в основному вітром. На одній рослині утворюються до 16000плодів, які представляють горішки. Цукровий буряк - рослина довгогодня.

1. Морфологія

Пл (горішок) складається з перікарпія, насіння і покришечек (рис. 1).
Перікарпій складається з целюлози і лігніну і складає 70-80% маси плода.
У паренхімні тканини перекарпія знаходяться інгібітори проростання, якінегативно впливають на схожість. Ніжні круглястих-ниркоподібні насіннязнаходяться в блюдцевідной порожнини плода, які покриті кришечкою. Насінняскладає 20-30% маси плода і має блискучу червонувато-буре оболонку.
а Б В
Рис. 1. Плід і насіння цукрових буряків: А - розріз через плід: 1 - насіння:
2 - перекарпій; 3 - кришечка; Б - вид на насіння; В - розріз через зілля: 1 --ендосперм; 2 - радикуліт; 3 - перісперм; 4 - сім'ядолі

Маса насіння коливається від 2 до 4 мг. Воно має мало живильної тканини
(борошнистий-Крохмалистий перісперм). З-за малого запасу енергії насіння привисіві слід закладати дрібно. Щодо великою масою твердої тканиниперікарпія обумовлена висока потреба у вологи для проростання,що дорівнює 1,2-1,5 кратною величиною маси плоду. Маса тисячі насінняскладає 15-20 м. Коренеплід утворюється поступовим потовщенням тканини зтрьох органів рослини (рис. 2).

З верхньої частини головного кореня утворюється основна частина коренеплоду. Внизукоренеплід переходить через хвостик буряка (діаметр <1 см) в стрижневийкорінь. При збиранні хвостик, як правило, залишається в грунті або пізнішеобламується. У двох протилежних, більш-менш виражених борозенкаростуть бічні корені першого порядку. Сорти буряків з глибокими борозенкаминебажані із-за великого забруднення. Бічні корені першого порядкусильно розгалужуються і утворюють велику кількість бічних і мичкуваті коренів.
Перехідна частина від кореня до втечі являє собою шийку, абогіпокотіль. Шийка знаходиться між закладкою верхніх бокових коренів і нижніхлистя. На її поверхні немає ні коріння, ні листя.
Головка, або епікотіль, є нижньою частиною втечі. Вона починаєтьсябезпосередньо під закладкою нижнього листя. На її вершині знаходяться конусвегетації і серцевинні листя. Перехід від головки до шийки можна чітковизначити: це місце, де судинна система чітко переходить збезладного положення в концентричні кільця (у цукрових буряків від 8до 12). Головка займає 10-15% довжини коренеплоду, шийка - 10-20 івласний коренеплід - 65-80%.

Коренева система складається з головного кореня, бічних коренів і кореневихволосків. Мичкуваті коренева система, що має вирішальне значення дляпоглинання води та поживних елементів, знаходиться на глибині грунту до 25см. До кінця вегетації в цьому шарі зосереджено до 60-80% цих коренів,глибше 1,5 м - приблизно 10% (рис. 3). Коріння навесні спочатку повільнорозвиваються, однак на час змикання рядків вони вже досягають загальноїдовжини 10 - 15 м/м2 площі і глибини 1 м. До кінця вегетації залежновід грунту можуть проникнути на глибину 1,2-3 м і досягати загальної довжини 10 - 15км/м2.

Буряк в змозі швидко відновлювати кореневу систему в колишніхобсягах у разі відмирання певної частини бічних і мичкуваті коренів.
У цьому одна з причин пристосування буряків до різної вологозабезпеченості,хоча частка бічних і мичкуваті коренів у сухій масі всього близько 3%. Часткакоренеплоду у сухій масі становить близько 70%, а гички - близько 27%.

Поверхня коренів як міра здатності поглинання поживних речовині води досягає під час вегетації майже подвійного розміру індексу листовоїповерхні (рис. 13).

З викладеного випливає велике значення гарної структури грунту без їїущільнень для росту і розвитку цукрових буряків.

Рис. 4. Розвиток листовий і кореневої поверхні цукрових буряків

З технологічної точки зору важлива форма коренеплоду і його становище вземлі. Зазвичай коренеплоди цукрових буряків тільки трохи виступають надповерхнею землі. Причина більшого чи меншого висунення коренеплодів згрунту визначається висотою головки, яка, в свою чергу, залежить:
1. від густоти стояння. Чим більше площа живлення окремої буряків, тим більше висота голівки (табл. 1);
1. погодних умов (відмінності можуть бути до 2 см);
1. грунтової структури (плужне підошва, ущільнення в підгрунті, транспортна колія, не перепріли залишки соломи і гною);
2. забезпеченості поживними елементами і вологою (чим вище постачання азотом, тим більше частка голівки);
3. сортів (сортотіпічние розходження можуть становити до 1,6 см).

Таблиця 1. Залежність величини коренеплоду і його середньої висоти, над поверхнею грунту від відстані між рослинами і року обробітку

* Відстань від поверхні грунту до вищої точки коренеплоду.

Ботва цукрових буряків складається з листя (листова пластинка і черешок)і головки. Дві сім'ядолі після виходу на поверхню зеленіють (фаза
«Вилочка»). Через 6-8 днів після сходів утворюється перша пара справжніхлистя, потім йде 2-6 пари. Подальші листя розгортаються поодному.

Листки утворюють розетку. Тільки тоді, коли поверхня листя більшеповерхні грунту, цукровий буряк використовує інсоляцію майже повністю дляасиміляції і освіти органічної маси. Тому на практиці важливо,щоб рослини буряків швидше утворювали розетку. Слід зазначити, щорослина цукрового буряка в залежності від грунтово-кліматичних умов іагротехніки обробітку під час вегетаційного періоду утворює 30-90%нових листів і скидає до збирання старих від 60 до 70%. Посіви цукровихбуряків утворюють в 4-5 разів більше листової поверхні, ніж поверхнягрунту, яку вони займають. Рослини цукрових буряків зазвичай утворюютьбільше листя, ніж необхідно для високої врожайності та збору цукру.
Індекси листової поверхні більше 3,5 не приносять користі, так як листяодин одного затінюють. Можна вважати, що тільки близько 30% листяфотосинтетичних повністю активні. Освіта великої кількості листяпізнім літом і восени негативно впливають на врожайність.

За нормальних умов на рік посіву у цукрового буряка не утворюєтьсяквітконосного втечі, тобто перехід у генеративних фазу відбувається тільки надругому році розвитку (див. додаток: стадії розвитку цукрового буряка, код
ВВСН). Проте з різних причин вже в першому році можуть з'являтися
«Цветухі». Вони утворюють тільки маленькі коренеплоди з низьким вмістомцукру. Внаслідок одревесненія судинної системи коренеплоду і підвищеннямелассообразующіх речовин ускладнюється збирання і переробка. Освіта
«Цветухі» в основному викликають: генетична схильність до «цветухе», зовнішні
(екзогенні) фактори. Генетична схильність долається селекцією. Якправило, сучасні сорти досить стійкі до «цветухе».

Із зовнішніх факторів утворення «цветухі» індукують особливо низькітемператури на ранніх стадіях розвитку рослин цукрових буряків, тому щовони в стадії 2-4 листків особливо чутливі до впливу зниженихтемператур. Тривалі середні денні температури від 5 до 8 ° С в ційстадії сприяють утворенню «цветухі». Впливають і фізичні властивостігрунту (погана структура) або агротехнічні заходи
(незбалансоване добриво, неправильне внесення гербіцидів).

2. Хімічний склад коренеплодів

Хімічний склад коренеплодів цукрових буряків залежить від сорту,грунтово-кліматичних і погодних умов, рівня агротехніки та іншихфакторів. Знання закономірностей зміни хімічного складу коренеплодівпід дією зовнішніх факторів необхідно для розробки технологіїобробітку цієї культури, що забезпечує отримання сировини високоїякості.

У коренеплодів цукрових буряків в середньому міститься 75% вода 17,5 --цукру і 7,5% несахаров. Кількість цукру в сухому речовин коренеплодузазвичай становить 69-76%. Вичавлений з коренеплоду з представляє собоюводний розчин цукру та інших речовин (несахаров). У ньому знаходиться 17,5%цукру і 2,5% несахаров. На частку цукор у сухій речовині соку доводиться
87,5%.

Після віджимання соку залишається м'якоть коренеплоду, яка становить 5%його маси. Вона складається в основному з компонентів клітинних стінок іневеликої кількості інших нерозчинних у вигляді речовин. У м'якотіміститься (%): пектинових речовин - 48, геміцелюлози - 22, клітковини - 24,білків - 2, сапоніни - 2 і золи - 2. Протягом вегетації кількість ісклад м'якоті змінюються. У коренеплодах сортів цукристого напрямким'якоті більше, ніж у сортів урожайного напрямку. Більше м'якотіміститься в головці і пepіферіческіх тканинах коренеплоду, а також укоренеплодах квітучих рослин. Кількість її збільшується в посушливіроки. М'якоть у воді не розчиняється і при переробці буряків на заводахповністю залишається в жомі, тобто в такому вигляді виводиться з подальшоготехнологічного процесу отримання кристалічного цукру.

Нижче наведено характеристику основних речовин, що містяться вкоренеплодах цукрових буряків.

Вуглеводи. Вони складають основну частину сухих речовин корені плоду. Звуглеводів найбільше значення мають: моносахариди (монози) - глюкоза, фруктоза, галактоза і арабиноза. Сумішглюкози і фруктози називають інвертний цукром, дисахариди (біози) - сахароза, чи тростинний цукор і мальтоза.
Цукроза як головна складова частина сухої речовини має велике значенняперш за все для цукрового виробництва. При гідролізі сахарози, якийпротікає під дією кислот і фермент; інвертази, з однієї її молекулиутворюються молекула глюкози й молекула фруктози. Цей процес називаєтьсяінверсією. Наявність інвертного цукру в коренеплодах ускладнюєтехнологічні операції цукрового виробництва, тому що при очищеннідифузійного соку відбувається розкладання глюкози і фруктози та освітанових речовин полуколлоідного характеру, які заважають кристалізаціїсахарози; трісахаріди (триозы) - рафіноза. Вона відноситься до небажаних длятехнології цукрового виробництва речовин, оскільки переходить у патоку ізаважає кристалізації сахарози; полісахариди (поліози) - крохмаль, целюлоза і геміцелюлоза.

Пектинові речовини. Вони представлені протопектину, пектин тапектиновий кислотою. Пектинових речовин в коренеплоди міститься 2-2,5% йогомаси. Більше 90% пектинових речовин припадає на частку протопектину,нерозчинного в холодній воді, але поступово розчиняється в гарячійводі. У зв'язку з цим пектинові речовини переходять у дифузійний сік,перешкоджаючи кристалізації сахарози. В процесі дифузії і дефекації
(очищення бурякового соку від сторонніх домішок) відбувається гідролізпектиновий кислоти з утворенням полігалактуронових кислот, якіосаджуються вапном у вигляді драглисті опадів, що заважають фільтрації соку. Урезультаті очищення дифузійного соку з нього видаляється приблизно четвертачастину пектинових речовин, що негативно позначається на вихід цукру припереробки цукрових буряків на заводах.

Сапоніни. Це речовини типу глюкозидів, які при гідролізірозщеплюються на смоляних і глюкуроновою кислоти. Характерна особливістьсапонінів - здатність пінитися. Під час дифузії, приблизно третинасапонінів переходить в дифузійний сік, який від цього піниться.
Осаджуються сапоніни разом з білками. Зміст їх в сирій масікоренеплоду залежно від віку рослин, сорти і застосовуванихдобрив коливається від 0,13 до 0,25%. У коренеплодах сортів цукристогонапрямки сапонінів більше, ніж у коренеплодах сортів урожайногонапряму. Освіта сапонінів, мабуть, пов'язано з утвореннямцукру, тому що їх кількість збільшується з підвищенням цукристостібуряків.

органічні кислоти. У коренеплодах буряків містяться щавлева,малоновий, бурштинова, яблучна, молочна, лимонна та інші кислоти. У сухомуречовині коренеплоду на їхню частку припадає 0,99-1,33%. Вони відіграють важливуроль в обміні речовин рослини. Більша частина органічних кислот приобробці дифузійного соку вапном осідає і може бути вилучена знього.

Азотисті речовини. Вони містяться в коренеплоди у вигляді білків,представлених протеїнами (альбуміни, глобуліни тощо) і протеідамі
(Нуклеопротеїни тощо), а також у вигляді амінокислот (лейцин, ізолейцин,тирозин, аспарагінова і глутамінова кислоти), амідів кислот (аспарагін,глутамін), органічних основ (бетаїн, холін, лецитин), циклічнихпохідних сечовини (алантоїн), пуринових підстав (гуанін, ксантин,гіпоксантин, аденін) і мінерального азоту (солі азотної кислоти і аміак).

Стосовно до цукрового виробництва азот, що міститься вкоренеплодах, прийнято поділяти на білковий, амідоамміачний і шкідливий. Дошкідливого азоту відносяться форми, які в період технологічного процесудобування цукру потрапляють в дифузійний сік, не видаляються з нього впроцесі дефекації - сатурації (хімічна обробка вуглекислим газомцукрового соку). Вони і переходу в патоку, збільшують вихід меляси і втратицукру в ній. Прийнято вважати, що одна частина шкідливого азоту перешкоджаєкристалізації 25 частин цукру. До шкідливих форм азоту відносятьсяамінокислоти, бетаїн, пуринові підстави і нітрати. Білковий, аміачний іамідній азот в процесі виробництва цукру видаляється з дифузійногосоку. Кількість шкідливого азоту в буряку визначають як різниця міжзагальним азотом і сумою білкового і аміди-аміачного азоту.

За даними П. М. Силіна, в коренеплодах міститься наступна кількістьрізних форм азоту (% маси буряка): загального азоту -0,2, білкового -
0,115, аміачного - 0,005, амідного - 0,015, бетаінового - 0,02, нітратного
- 0,002, пуринових підстав - 0,001, амінокислотного та іншого азоту -
0,042.

мінеральні речовини (зола). На частку мінеральних речовин (золи)припадає 0,5-0,8% маси коренеплоду. У золі коренеплоду містяться калій,натрій, кальцій, магній, залізо, фосфор, силіцій, хлор, рубідій, цезій,ванадій, бор, марганець, цинк, а також зустрічаються літій, стронцій, йод,мідь та інші елементи. При цьому 1/3 маси золи становить калій.
Щодо більшу кількість золи містіть в головці коренеплоду,хвостик і периферійної частини його. При переробці буряків солі калію,натрію, хлору не видаляються з дифузійного соку, в результаті чогозбільшується патокообразованіе і знижується вихід цукру.

Жири та жироподібні речовини (ліпоїдами). За результатами дослідів П. М.
Силина в коренеплоди міститься 0,03% жиру, за даними інших дослідників
- 0,13-0,21%. Жироподібні речовини в коренеплоди представлені лецитином, ажирні кислоти - олеїнової, ерукової і пальмітинової.

Розподіл цукрів у коренеплоду. Сахара в різних частинахкоренеплоду розподілені нерівномірно. Найменше їх міститься в головцікоренеплоду, більше біля основи шийки і в прилеглій до неї значноючастини собственно кореня. У напрямку до хвостику кількість цукрівзменшується (рис. 5).

Дослідження, проведені А. С. Оканенко, показали, що в поперечномунапрямку в зонах кілець судинно-волокнистих пучків зміст сахарозизмінюється мало. У центральній ж, найстарішою, частини коренеплоду, взірочці, цукристість зазвичай більше середньої цукристості (в паренхімнічастини зірочки вміст цукру різко знижується). У суміжній межкольцевойпаренхімі зміст Сахаров значно менше. Далі від центру їхкількість в паренхімі підвищується і в зоні 4-5-го кільця цукристість дорівнюєцукристості у відповідних зонах судинно-волокнистих пучків, а частоі більше. З 9-10-го кільця кількість Сахаров помітно зменшується.

Рис. 5. Зміст Сахаров (%) у різних зонах і тканинах коренеплоду цукрового буряка

(по А. С. Оканенко)

Н. І. Орловський вважає, що подібна нерівномірність розподілу
Сахаров в тканинах коренеплоду в горизонтальному напрямку має деякузв'язок з особливістю розвитку листового апарату. Перші листя розеткинайбільш дрібні і менш довговічні, вони більшою мірою пов'язані зцентральними провідними пучками коренеплоду, зокрема з паренхімизірочки, що містить меншу кількість Сахаров. Найбільш пізні осіннілистя також дрібні, що функціонують протягом відносно короткогоперіоду. Вони тісно пов'язані переважно з тканинами периферійних кілецькоренеплоду, що відрізняються зниженою цукристістю. Найбільші і найбільшдовговічні листя, що функціонують в період інтенсивного сахаронакопленія,в більшій мірі пов'язані з судинними кільцями середній частині коренеплоду,де вміст Сахаров найвище.

Досліди з штучним видаленням листя, проведені А. С. Оканенко,показали, що основна маса ассімілятов направляється на той біккоренеплоду, на якій розташовані листя. Тут же ці ассіміляти іутилізуються.

Характер розподілу цукрів у коренеплодах певною мірою пов'язанийі з сортовим особливостями культури. Наприклад, у коренеплодах сортівурожайного типу Іванівської дослідно-селекційної станції спостерігається різкерозходження в цукристості зон пучків і паренхіми внутрішніх, більш старих зонкоренеплоду, тоді як сорти Рамонская 1537 і особливо Янаш відрізняютьсябільшої рівномірністю розподілу сахарози в коренеплоду. Деякі сорти
Льговський дослідно-селекційної станції характеризуються вищоюцукристістю периферичних зон коренеплоду, ніж сорти інших селекційнихустанов. На розподіл Сахаров в коренеплоди впливають і умови зростання.
При нестачі вологи в перший період вегетації інтенсивність цукрово -відкладення зменшується слабкіше, ніж інтенсивність росту. У зв'язку з цимцукристість підвищується, найбільша кількість Сахаров відкладається впаренхімі. В умовах достатнього зволоження накопичення сахарози відстаєвід інтенсивності росту, і цукристість тканин, особливо паренхімивнутрішньої зони, знижується. При недоліку поживних вешеств, в першучергу азоту, відмінності в цукристості окремих зон згладжуються.
Достатнє забезпечення рослин елементами мінерального живлення викликаєзниження цукристості паренхіми внутрішніх кілець.

Зміни хімічного складу коренеплодів у період їх зберігання буваютьзначними. Це викликано фізіологічними та біохімічними процесами,що протікають в зберігаються коренеплодах, і хімічними перетвореннями,пов'язаними з обміном речовин.

У період зберігання коренеплодів вміст сахарози в них зменшується.
Так, в дослідах А. И. Опарина, Н. Н. Дьячкова та І. В. Глазунова змістсахарози в сухій речовині коренеплодів буряків через 103 діб їх зберіганнязменшилася з 27,66 до 21,68%. При цьому частина сахарози була витраченана дихання, а інша частина перетворилася на інвертний цукор. Автори відзначають,що в початкові стадії зберігання коренеплоду сахарози руйнується значноменше, а в подальшому значно більше, ніж потрібно для нормальногодихання коренеплоду. При тривалому зберіганні коренеплодів збільшуєтьсярозпад сахарози.

Під час зберігання змінюється структура коренеплодів. Твердість їхзначно зменшується, а колоїдної соку зростає. Це сприяєпереходу інвертази в розчин і посиленню її гідролітичного дії.

При зберіганні в коренеплодах змінюється і азотний комплекс: зменшуєтьсязміст білкового азоту і накопичуються його розчинні форми, вЗокрема шкідливий азот, який викликає збільшення виходу меляси і втратицукру у виробництві.

Головний показник, що визначає якість цукрового буряка як сировини длявироблення цукру, - цукристість (вміст цукру в коренеплоди,виражене у відсотках до його масі). Чим вища цукристість, тим кращетехнологічні якості цукрових буряків. Однак під час переробки нацукрових заводах різних партій буряків з однаковою цукристістю вихідцукру може значно коливатися, тобто технологічні якості цихпартій буряків будуть різними. Отже, технологічні якості будутьвище у тієї партії буряку, при переробці якій досягається більший вихідцукру. Це буде залежати від кількості інших хімічних речовин
(несахаров), що перейшли разом із цукром у сік.

Технологічні якості цукрових буряків - комплекс її біологічних,хімічних та фізичних особливостей, що обумовлюють протіканнятехнологічних процесів її переробки на цукрових заводах і вихідкристалічного цукру.

Повну і всебічну оцінку технологічних якостей цукрових буряківможна дати при переробці її на лабораторній установці, що імітує впевною мірою роботу цукрового заводу. Проте така оцінка вимагаєдекількох днів роботи і можлива для аналізу невеликої кількості проб. Цяметодика не може бути прийнята для масових аналізів, таких необхідних вселекційній роботі або в агротехнічних дослідах. Ряд дослідниківзапропонував враховувати непрямі показники, що характеризують якість цукровихбуряків.

Так, про якість цукрових буряків можна судити по доброякісностісоку, одержуваного в лабораторії. Під доброякісність соку розумієтьсяспіввідношення цукру і несахаров в загальній кількості сухих речовин соку,виражене у відсотках. Доброякісність соку визначають за формулою:

Вміст цукру (%)

доброякісність =

• 100.

Вміст сухих речовин (%)

У зв'язку з тим, що при обробці соку вапном і вуглекислим газом
(дефекація і Сатурація) одні несахара віддаляються в більшій кількості, аінші в меншому (в залежності від їх хімічного складу), П. М. Силинзапропонував при оцінці якості буряка користуватися доброякісністьочищеного соку (обробленого вапном і вуглекислим газом). Цейпоказник і використовують найбільш широко в практиці.

Деякі автори вважають, що про якість цукрових буряків можна судитиза змістом шкідливого азоту або золи. Проведені дослідження показали,що співвідношення цукру, азоту і золи в патоці не постійно. У зв'язку з цимможливі великі помилки в обчисленнях втрат цукру в патоці, якщо їхпроводити з урахуванням кількості шкідливого азоту і золи.

Умови зростання можуть надавати великий вплив на хімічнийсклад і якість цукрових буряків. Встановлено, що в міру просування зпівдня на північ вміст цукру в коренеплодах зменшується, а кількістьорганічних кислот, білкового і небілкового азоту зростає. Привирощуванні буряка в ідентичних умовах у коренеплодах містилося (% сироїмаси): цукру в м. Пушкіна 15,93, в Одесі-19,03, білкового азоту --відповідно 0,113 та 0,105 і розчинного азоту - 0,152 і 0,104. Упівнічних районах відзначене і більшу кількість золи в коренеплодах. Так, привирощуванні цукрових буряків в м. Пушкіна в сухій речовині коренеплодумістилося зольних елементів 2,98%, а при вирощуванні в Одесі - 2,58%.
У більш північних районах в умовах зниженої інсоляції та нестачі тепласпостерігається інтенсивне поглинання кореневою системою лужних катіоніводновалентних металів і азоту, а в південних районах при більш високійсонячної радіації і підвищеній температурі рослини буряків активнозасвоюють кальцій, фосфор, сірку і хлор.

В експериментах Іванівської дослідно-селекційної станції при вирощуванніцукрового буряка в вегетаційних судинах на різних грунтах цукристістькоренеплодів коливалася від 15,3 до 20,5%, а вміст у них загального азоту --від 0,873 до 1,318%, у тому числі шкідливого азоту - від 0,, 195 до 0,437%.

При добриві буряків однаковими елементами мінерального живлення ізменшенні вологості грунту кількість цукру в сирій масі коренеплодузбільшується, але в сухій речовині - знижується, а азоту - підвищується. Привирощуванні цукрового буряка на Малога-мусном вилужених чорноземі привологості грунту 60% від найменшої вологоємності вміст цукру в сиріймасі коренеплоду склало 18,3%, у сухій речовині - 73 і загального азоту -
0,695, а при вологості грунту 30% - відповідно 19,2; 70,8 і 0,992%.
Встановлено, що при надмірному внесенні під цукровий буряк мінеральногоазотного добрива в коренеплодах збільшується кількість азоту та іншихнесахаров.

Із збільшенням площі живлення цукристість коренеплодів знижується, тодіяк частка азоту і золи в них зростає.

Наприклад, в експериментах Льговський дослідно-селекційній станції пригустоті насадження цукрових буряків 89 тис. рослин на 1 га в коренеплодахмістилося цукру 18%, загального азоту - 0,174 і золи - 0,730% сирої маси,а при густоті насадження 59 тис. рослин на 1 га - відповідно 16.5,
0.214 і 0.779%.

При зменшенні густоти насадження рослин збільшується площаживлення кожної рослини, а отже, зростає кількість води іпоживних речовин, що припадають на одну рослину. Все це сприяєбільш інтенсивному процесу росту, в результаті чого формуються великікоренеплоди, визрівання яких сповільнюється.

Умови росту і розвитку

1.Водний режим

Дослідження, проведені в останні роки, показали, що водний режимвизначається головним чином обміном речовин в рослині. Вода і протоплазмарозглядаються як єдина структурована система. Водневі зв'язкуміж молекулами води і білка визначають гідратацію білкових речовинпротоплазми, яка підвищує структурованість води, в результаті чогоїї рухливість зменшується.

Стан води не тільки в клітці, а й у протоплазмі неоднорідний імінливе. У клітині розрізняють пов'язану і вільну воду (віднімаємо 64% --ної або 32%-ної сахарозою). Від стану води в клітині залежатьфізіологічні процеси та біохімічні реакції в ній. Єпевні залежності між вмістом різних фракцій води в рослині,обміном речовин і продуктивністю буряків. В результаті досліджень,проведених лабораторією фізіології ВНІС, встановлено, що в листках сортівцукрових буряків урожайного напрямку більше загальної та вільної води, ніж усортів цукристого напрямку. Останні характеризуються великоювмістом зв'язаної води.

У коренеплодах в розрахунку на сиру масу не виявлено значнихсортових відмінностей за кількістю води різних фракцій. У перерахунку ж насуху речовину в коренеплодах сортів урожайного напрямки зв'язаної водибільше, ніж у коренеплодах сортів цукристого напрямку, що обумовленовищим вмістом у коренеплодах першої групи сортів несахарістихречовин (колоїдів та ін.) У листах більше зв'язаної води, ніж укоренеплодах, оскільки в останніх менше колоїдів і білка, що зв'язуютьводу.

Встановлено, що при тривалому періоді високих температур іперіодичному зниження відносної вологості повітря і грунтової посухи влистках сортів буряка як урожайного, так і цукристого напрямкивміст вільної води зменшувався до 22-23%, а відношення вільноїводи до пов'язаної становило всього 0,33-0,36. У результаті цього порушилисяфізіологічні функції листя - на світлі замість процесу асиміляціївідбувалося виділення СО2, патологічно посилювалося дихання, щонегативно позначалося на врожайності.

У сортів Янаш цукристого напрямки при вологості грунту 60%найменшою вологоємності (НВ) різниця між вільною і пов'язаної водоюстановила 3-8%, при вологості грунту 40% НВ - 6-24%. Збір цукру впершому випадку був значно менше, що обумовлене несприятливимвпливом великої кількості вільної води. При цьому була менше іінтенсивність фотосинтезу. У сортів Рамонская 06 врожайною-цукристогонапрямки більш висока інтенсивність фотосинтезу відзначалася при режимівологості грунту 60% НВ, тобто при більшому вмісті вільної води.
Наведені приклади деяких досліджень свідчать про те, щофізіологічні процеси в рослинах протікають нормально тільки припевній кількості вільної та зв'язаної води.

Цукровий буряк - рослина щодо посухостійкі, На створенняодиниці сухої речовини вона витрачає значно менше води, ніж пшениця,ячмінь, гречка, картопля і ряд інших культур. Транспіраціоннийкоефіцієнт (кількість води в м, витрачається на накопичення 1 г сухогоречовини) у деяких сільськогосподарських культур наведено нижче.

Культура Транспіраціонний коефіцієнт

Просо 203

Кукурудза 368

Цукровий буряк 397

Пшениця яра 513

Ячмінь 534

Гречка 578

Овес 597

Картопля 638

Рис 710

Горох 788

Конюшина 797

Люцерна 831

костреца безостий 1016

Транспіраціонний коефіцієнт - непостійна величина, що залежить відвологості грунту, вмісту в ній поживних речовин, сорти, висотиврожайності, температури і відносної вологості повітря та іншихфакторів.

Відносна посухостійкість цукрового буряка в порівнянні зпосухостійкістю інших культур пов'язана не тільки з її анатомо -фізіологічними властивостями. Вона обумовлюється і потужною, добре розвиненоюкореневою системою, що дозволяє рослинам використовувати вологу з глибокихшарів грунту. Крім того, буряк характеризується довгим вегетаційнимперіодом і може засвоювати пізні літні опади. У зв'язку з цим в роки знедостатньою кількістю опадів в буряка спостерігається щодо меншезниження врожайності, ніж у багатьох інших культур.

Оскільки цукровий буряк утворює велику масу органічногоречовини, вона вимоглива до вмісту води в грунті. Рослина при масікоренеплоду 400-500 г витрачає на транспірацію за вегетаційний період 30 -
35 л води. На одиницю врожаю цукрового буряка потрібно 70-80 одиниць води
(коефіцієнт водоспоживання - витрата води на одиницю продукції, м3/т).
Таким чином, при врожаї 40-50 т/га буряк протягом вегетації випаровує згрунту 3000-4000 т води. Слід мати на увазі, що за цей часбезпосередньо грунтом також випаровується волога, яка складає 25-30%кількості, що витрачає рослиною на випаровування.

Оптимальна вологість грунту для росту і розвитку цукрових буряків - 60 -
70% НВ. Слід зазначити, що залежно від концентрації грунтовогорозчину, погодних умов, сорти та інших факторів найбільшу врожайністькоренеплодів отримують не при одній і тій же вологості. Цукристість жкоренеплодів буряка зі зменшенням вологості до певної межітрохи підвищується. Різна забезпеченість рослин водою позначаєтьсяна морфології коренеплоду. При нестачі вологи в грунті розвиваєтьсяподовжений коренеплід, при надмірному зволоженні він набуває укороченуокруглу форму. Різні сорти цукрових буряків неоднаково реагують наступінь зволоження грунту. Відзначено, що стосовно більшоїпосухостійкістю характеризуються сорти Іванівської дослідно-селекційноїстанції та ВсеросНІІСС.

Ступінь забезпеченості рослині водою впливає не тільки напродуктивність цукрових буряків, а й на технологічні якостікоренеплодів. Встановлено, що при низьких концентраціях грунтового розчинузі збільшенням вологості грунту до оптимального значення вміст азоту вкоренеплодах знижується. При високій концентрації грунтового розчинукількість азоту в коренеплодах з підвищенням вологості грунту зростає.

Витрата води цукровим буряком в окремі періоди вегетації визначаєтьсярозвитком листкової поверхні, температурою та вологістю грунту і повітря,забезпеченістю поживними речовинами та іншими факторами. У травні, колилистова поверхню ще слабо розвинена, випаровування води буряком найменше,в липні-серпні добреоблиствені рослини при високих температурахповітря випаровують максимальну кількість води. У наступний періодвегетаціїії витрата води рослинами цукрових буряків на випаровування зменшується.

Якщо вегетацію рослин буряків (з 15 травня до 15 жовтня) підрозділити натри періоди (по 50 днів), то співвідношення витрати води на випаровування в кожномуз них складе приблизно 1:9:3. Брак вологи в будь-який з цих періодівнегативно позначається на врожайності буряків. Однак найбільшезнижується урожай коренеплодів і їх цукристість, коли рослини піддаютьсядії посухи, - в липні-серпні. Це положення наочно підтверджуєтьсярезультатами досліджень Миронівського науково-дослідного інститутуселекції та насінництва пшениці (табл. 2).

Таблиця 2 Вплив посухи на врожайність і цукристість буряка

Так само нерівномірно витрачають вологу рослини буряків протягом дня (рис.
5). Першого максимуму транспірація сягає до 11 ч. Потім з II до 15 годвипаровування різко зменшується. Після цього транспірація знову зростає і до
14 год досягає другого максимуму, більш вираженого в порівнянні з першим.
Характерно, що у сортів урожайного напрямку протягом дня більшрівномірний витрата води на випаровування, менш виражені максимум і мінімумтранспірації протягом дня, ніж у сортів цукристого напрямку.

Рис. 5. Транспірація у рослин цукрового буряка:

1 - сорт Уладівський; 2-сорт Янаш

На другому році життя рослини буряка (насінники) витрачають воду більше,ніж рослини першого року життя. Транспіраціонний коефіцієнт у сім'яниківдорівнює 725, а води одним рослиною за вегетаційний період витрачається 30-75л. Краще розвиток насінників і більш висока врожайність насіння відзначеніпри вологості грунту 60% НВ. Відхилення (зменшення і збільшення) вологостігрунту від оптимального рівня викликало пригнічення сім'яників і знижувало урожайнасіння. Найбільшу потребу у воді насінники цукрових буряків випробовують уНаприкінці червня - початку липня, тобто в період цвітіння. Нестача вологи в цейперіод особливо згубно відображається на врожаї насіння.

2. Ставлення до грунтів

Цукровий буряк за період вегетації споживає з грунту великукількість поживних речовин і води. Тому сприятливі умови длябуряків складаються на грунтах з високою вологоємністю, що утримуютьдостатню кількість вологи для забезпечення нею рослин протягом всьогоперіоду зростання. Ця культура віддає перевагу грунту з потужним орним шаром,багаті поживними речовинами та мають пухке складання. Вона пред'являєпевні вимоги до аерації грунту. Як показують дослідження ВНІС,кращі умови для зростання буряків створюються при співвідношенні води і повітря вгрунті 1:1 і при воздухоемкості (некапіллярная пористість) від 12 до 25%.

Рослини цукрових буряків добре ростуть на структурних грунтах. Припереважання в грунті водопрочних структурних агрегатів діаметром 1-3 ммбільше накопичується вологи, оскільки сповільнюється її пересування до зонииссушения, зменшується випаровування. Структурні грунту не запливають, на нихпісля випадання опадів не утворюється щільною грунтової кірки.

Щільність грунту в значній мірі впливає на