Биология и морфология

2n=18. Двулетнее культурное растение. Корень утолщенный, образует корнеплод белой окраски, конической или удлиненно-конической формы, с шероховатой поверхностью, часто разветвленный, из почвы извлекается с трудом. Мякоть белая плотная, с 3-5 кольцами камбия, многочисленными проводящими пучками, сахаристая. Имеет высокое содержание сухого вещества (24-26 %) и сахара (17-19 %), но низкое - моносахаров, кислот и зольных элементов. Розетка с 20-30 листьями, пластинки которых темно-зеленые, волнистые; черешок зеленый.

Стебель травянистый, прямостоячий, сильно ветвистый появляется на 2-й год жизни, ко времени созревания семян стебель деревенеет.

Листья мясистые, очередные, цельные, гладкие или волнистые, треугольные, прикорневые - на длинных черешках, стеблевые - мелкие, почти сидячие, ланцетовидные.

Цветки обоеполые, 5-членные, с тремя прицветниками или без них, мелкие, зеленые или беловатые, одиночные или по 2-5 и более, впоследствии образуют "семенные клубочки" и собраны в очень длинные облиственные соцветия (колосья). Прицветник линейно-ланцетный, длиннее клубочков.

Околоцветник чашеобразный, 5-членный, сросшийся у основания с завязью, затвердевающий при созревании плодов. Тычинок 5 на мясистом диске, окружающем завязь, тычиночные нити такой же длины или короче, чем доли околоцветника. Завязь частично нижняя, на плодах покрыта засохшими и опробковевшими остатками околоцветника, в поперечном сечении почти треугольная, сверху сплюснутая.

Рыльце 2-3 лопастное, почти сидячее. Семяпочка расположена у стенки завязи на короткой семяножке. Вследствие срастания завязи с околоцветником плод имеет мясистый, постепенно отвердевающий околоплодник с крышечкой.

Семя горизонтальное, гладкое, голое, с носиком. Зародыш кольцевидный, неправильный. Соплодия (клубочки) довольно мелкие, желтые, буровато-желтые, бурые, при созревании легко осыпающиеся. Число семян в соплодии от 2 до 8, чаще 3-4; у односемянных сортов - 1. Масса 1000 соплодий варьирует от 18-30 до 32-50 г; масса 1000 семян - от 1,5-2,0 до 5-6 г.

Экология

Растение год посева развивает корнеплод и розетку листьев. Культура тепло- , свето- и влаголюбива, солестойка и достаточно засухоустойчива. Оптимальная температура почвы для прорастания семян 10 - 12° С, для роста и развития 18-22° C. Всходы повреждаются заморозками при -3, -4° C. Листья взрослых растений выдерживают кратковременные утренние заморозки до -5, -6° С, тогда как выкопанные из почвы и неукрытые корнеплоды повреждаются при -2° С. В основных районах возделывания сахарной свеклы сумма температур колеблется в пределах 2500-3000° С. Пониженная температура на севере может быть скомпенсирована хорошим питанием и высокой агротехникой, а повышенная на юге - обильными поливами. Повышенные требования к влажности почвы сахарная свекла предъявляет во время прорастания семян и укоренения всходов, а также при развитии наибольшей листовой поверхности.

Для накопления 100 кг сухого вещества растениям необходимо испарить 300-400 кг воды (транспирационный коэффициент). На севере в связи с повышенной влажностью воздуха он равен 200-250 единицам. Для формирования 4 т корнеплодов сахарной свеклы с 1 га расходуется около 3000-4000 м3 воды.

Сахарная свекла в целом более засухоустойчива, чем мангольды, кормовая и столовая свекла. Лучшими почвами являются богатые органическими веществами суглинистые, супесчаные и особенно черноземные почвы. Глинистые почвы достаточно благоприятны при условии внесения навоза, минеральных удобрений и извести. Содержание в почве до 15 % глины желательно ввиду ее хорошей водоудерживающей и поглотительной способности. В нечерноземной полосе сахарную свеклу часто размещают на подзолистых мелкопахотных почвах. Их необходимо известковать, вносить повышенные дозы органических удобрений, рыхлить подпочву, увеличивая пахотный слой.

Оптимальная кислотность почвы колеблется в пределах pH 6.0-7,0, а при более высокой (pH 5,0) всходы поражаются корнеедом, замедляют рост и появляется пигментация антоциана на листьях. На засоленных почвах снижается урожайность и содержание сахара в корнеплодах, но при этом повышается процент зольных элементов. Повышение зольности нежелательно для корнеплодов свеклы как сахарного сырья, но положительное качество для кормового использования.

Способность сахарной свеклы накапливать в корнеплоде в 2-3 раза больше сахара, чем кормовой сначала объясняли более высокой фотосинтетической способностью ее листьев. Прививки листьев сахарной свеклы на корень кормовой и наоборот (Оканенко А.С., 1940, 1968) выявили, что ведущую роль играют особенности строения корнеплода.

Листья кормовой свеклы почти в такой же степени способны к синтезу сахаров, которые более интенсивно расходуются на процессы дыхания и роста. Что касается влияния северного длинного дня, то его основная роль заключается в ускорении генеративного развития. Ведущим фактором в накоплении сахара в северных широтах является не столько длина дня, сколько температурные условия и длительный период жизнеспособности взрослых листьев. Значительное снижение ночной температуры благоприятно влияет на отток сахаров в корнеплод, а главное, приводит к экономии его затрат на дыхание по сравнению с более теплыми ночами на юге.

В связи с достаточным увлажнением в условиях севера и меньшим поражением листьев болезнями период их жизнеспособности намного дольше. Даже ко времени уборки розетка листьев сохраняется нормально зеленой, жизнедеятельной и превышает вес корнеплода. На юге к этому времени взрослые листья уже отмирают. Вегетационный период 180 - 200 дней.

Цветение растений на втором году жизни начинается примерно через 50-60 дней после посадки маточников, с нижних цветков на главном стебле, а затем постепенно переходит на боковые побеги. Поэтому срок цветения на одном и том же растении сильно растянут. В южных районах в пределах плантации цветение обычно продолжается 10-15 дней, в северных - до 40-50 дней. Цветение отдельных цветков продолжается 5-7 часов, а иногда 8 часов.

Рано утром (до 8 часов) раскрывается около 66 % цветков, в 8-9 часов - лишь 14 %. В южных районах интенсивность цветения несколько усиливается между 17-ю и 18-ю часами. Спустя 30-80 минут после раскрытия цветка пыльники начинают пылить. Опыление продолжается 3-4 часа и заканчивается в тот же день. К вечеру наблюдается частичное побурение пыльников, а на следующий день они опадают. От начала цветения до окончания формирования нового семени проходит 24-26 дней. Пыльца с одних растений на другие переносится преимущественно ветром, а иногда насекомыми (тли, муравьи и т.д.). Растения столовой, кормовой, сахарной, листовой и родственных с ними видов свеклы легко скрещиваются друг с другом.

Распространение

Дикорастущую свеклу использовали в пищу с незапамятных времен. В 1 - 2 -м тыс. до н. э. введена в культуру в Средиземноморье свекла листовая. К началу н. э. появились культурные корнеплодные формы свеклы обыкновенной. В 10 - 11 вв. они были известны в Киевской Руси, в 16 - 17 вв. - столовые и кормовые формы; в 18 в. из гибридных форм кормовой свеклы была выделена сахарная свекла. С конца 19 в. и в 20 в. культура распространилась на все континенты. В настоящее время возделывается в центрально - черноземных областях Российской Федерации, в странах ближнего зарубежья: Украине, Казахстане, Кыргызстане, Молдове.

Сахарная свекла как источник для промышленного получения сахарозы - одно из наиболее молодых культурных растений. В средние века она была огородным и садовым растением. Именно на огородах происходило естественное скрещивание листовых и корнеплодных форм, а гибридные популяции стали объектами искусственного отбора. Ученик Маркграфа - Ахард с начала 19 в. стал заниматься отбором сахаристых форм из силезских гибридных популяций. Настоящую научную селекцию сахарной свеклы начал Л. Вильморен в середине 19 в., скрестив сахарный сорт Империаль Кнауэр с листовой свеклой, имевшей мощную розетку прикорневых листьев. Первое поколение он опылил пыльцой корнеплодной свеклы, т. е. применил беккросс. Так возник селекционный метод оценки по потомству.

Сахароза была открыта в корнеплоде сахарной свеклы в 1747 г., и немецкий химик Маркграф установил идентичность сахарозы в корне сахарной свеклы и стебле сахарного тростника. В 1802 г. в Германии в Кунерах (нижняя Силезия) был построен первый сахарный завод. Во Франции по приказу Наполеона I было построено несколько заводов, а в России в 1801 г. была построена сахароварня в селе Алябьево Тульской губернии. Постепенно культура сахарной свеклы стала перемещаться на Правобережную Украину.

Первый рыночный свекловичный сахар появился в 1850 г. Начиная с 60 - х годов свекловичный сахар стал преобладать над тростниковым, так как сахарный тростник подвергался всюду сильным эпифитотиям, а сорта того времени были неустойчивыми. После создания устойчивых сортов производство тростникового сахара снова стало преобладать и превышать в 3 раза производство свекловичного.
Попытки увеличить содержание сахарозы в корнях сахарной свеклы достигались созданием новых селекционных форм (за 10 лет удалось поднять содержание сахара лишь на 0,1 % в среднем методом искусственного отбора). Тетраплоидные формы 2n = 36 не оправдали ожиданий. Создание триплоидов 2n = 27 казалось экономически невыгодным. Использование тетраплоидных линий со стерильной пыльцой открыло возможность получения близких к 100 % триплоидных семян.

Односемянные сорта сахарной свеклы впервые были выведены в СССР и ныне занимают обширные площади: Северокавказская односемянная 42, Льговская односемянная 52, Бийская односемянная 50, Рамонская односемянная 47, Рамонская односемянная 99, Уладовская односемянная 35 и др. В настоящее время районировано 5 сортов и 123 гибрида сахарной свеклы. Ведущие селекционные учреждения: Северо-Кавказский НИИ сахарной свеклы и сахара, ВНИИ сахарной свеклы и сахара им. А.Л. Мазлумова, Льговская опытно-селекционная станция, Бийская опытно-селекционная станция. Среди гибридов иностранной селекции преобладают немецкие (Аура, Грация, Лауреция, Лена, Соня и др.) и шведские (Ингер, Кремона, Свея, Хилма,Эурека и др.)

Хозяйственное значение

Корнеплоды сахарной свеклы содержат до 24 % сахарозы и служат сырьем для сахарной промышленности; отходы производства используют на корм скоту (меласса, жом) и удобрение (дефекат). В севообороте размещают после озимой пшеницы, посеянной по многолетним травам, чистым и занятым парам. Примерные нормы удобрений: 20 - 30 т./га навоза или компоста, минеральных удобрений - 30 - 60 кг/га. N, 30 - 90 кг на 1 га P2O5 из 45 - 60 кг/га K2O; эффективно припосевное удобрение в рядки и подкормки. Высевают широкорядным или пунктирным способом, норма посева семян соответственно 15 - 28 или 10 - 15 кг/га, глубина заделки - 2 -5 см.

Хорошие результаты дает посев дражированными семенами. Уход за посевами: боронование до- и после всходов, букетировка, прореживание букетов, рыхление, подкормки и поливы. Убирают сахарную свеклу при накоплении наибольшего количества сахара в корнеплодах, преимущественно свеклоуборочными комбайнами, применяя поточный и перевалочный способы. Внедрение односемянных сортов позволяет возделывать ее по интенсивным технологиям без применения ручного труда. Средняя урожайность составляет 2,4 т. с 1 га, максимальная - 35 - 40 т с 1 га.

Литература

1. Буренин В.И., Адигезалов И.И., Васильев Ю.В. Индустриальная технология сахарной свеклы. М., 1983
2. Буренин В.И., Пивоваров В.Ф. Свекла. Санкт-Петербург, 1998
3. Государственный реестр селекционных достижений, допущенных к использованию. М., 2004, с.56-58
4. Жуковский П.М. Культурные растения и их сородичи. Л., 1971
5. Красочкин В.Т., Сечкарев Б.И., Сазонова Л.В., Левандовская Л.И. Культурная флора СССР. Корнеплодные растения. Т. 19. Л., 1971, с.7-266
6. Руководство по апробации овощных культур и кормовых корнеплодов. Под ред. Брежнева Д.Д. М., 1982, с. 277-315
7. Петров В.А., Борзаковский И.В. Учебная книга свекловода, 2 изд. М., 1985

© Гашкова И.В.