Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Продуктивность и технологические качества корнеплодов сахарной свеклы при внесении различной дозы азотного удобрения в условиях южной лесостепи Республики Башкортостан

ВАК РФ 06.01.01, Общее земледелие

Автореферат диссертации по теме "Продуктивность и технологические качества корнеплодов сахарной свеклы при внесении различной дозы азотного удобрения в условиях южной лесостепи Республики Башкортостан"

На правах рукописи

Бикметов Ильфат Рафикович

Продуктивность и технологические качества корнеплодов сахарной свеклы при внесении различной дозы азотного удобрения в условиях южной лесостепи Республики Башкортостан

Специальность 06.01.01 - общее земледелие, растениеводство

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

5 ДЕК 2013

Уфа 2013

005542734

Диссертационная работа выполнена на кафедре растениеводства, кормопроизводства и плодоовощеводства федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Башкирский государственный аграрный университет» в 2008-2010 гг.

Научный руководитель ИСЛАМГУЛОВ Дамир Рафаэлович

кандидат сельскохозяйственных наук, доцент кафедры растениеводства, кормопроизводства и плодоовощеводства ФГБОУ ВПО Башкирский ГАУ, г. Уфа

Официальные оппоненты ЮНУСОВ Рауф Адгамович

доктор сельскохозяйственных наук, профессор кафедры растениеводства и плодоовощеводства ФГБОУ ВПО Казанский ГАУ, г. Казань

БАГАУТДИНОВ Фатих Ягудович

доктор биологических наук, профессор кафедры агрохимии, защиты растений и агроэкологии ФГБОУ ВПО Башкирский ГАУ, г. Уфа

Ведущая организация ГНУ «Башкирский научно-исследовательский

институт сельского хозяйства Россельхозакадемии», г. Уфа

Защита диссертации состоится 20 декабря 2013 года в 14.00 часов на заседании диссертационного совета Д 220.003.01 при ФГБОУ ВПО «Башкирский государственный аграрный университет» по адресу: 450001, Республика Башкортостан, г. Уфа, ул. 50-летия Октября, 34 Тел./факс: +7 (347) 228-08-98 E-mail: bgau@ufanet.ru

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО «Башкирский государственный аграрный университет»

Автореферат разослан 20 ноября 2013 г. и размещен на официальном сайте Министерства образования и науки Российской Федерации vak.ed.gov.ru и ФГБОУ ВПО Башкирский ГАУ www.bsau.ru

Ученый секретарь диссертационного совета, ■ ,

доктор с.-х. наук, доцент /72си^ Р.Р. Гайфуллин

1 ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Сахарная свекла - единственный источник сырья для промышленного производства сахара в России, в том числе и в Республике Башкортостан. Ежегодно фабричная сахарная свекла в республике возделывается на площади 5575 тыс. га и поэтому свекловодство имеет важное значение в растениеводстве.

Непременным условием высокой культуры земледелия при возделывании сахарной свеклы является правильное применение минеральных удобрений в соответствии с биологическими особенностями растений и почвенно-климати-ческими условиями зон свеклосеяния. Многочисленные опыты, проведенные без азота, фосфора и калия в различные стадии развития сахарной свеклы, показали, что при отсутствии или недостатке одного из этих элементов значительно снижается урожайность.

Из всех макроэлементов азот оказывает наибольшее влияние на урожайность и качественные показатели корнеплодов сахарной свеклы. Если из факторов, влияющих на качество свеклы, попытаться выделить один регулируемый, имеющий наибольшее значение, то им, безусловно, является азотное питание.

Недостаточное азотное питание в начале вегетации снижает урожайность корнеплодов. Это особенно заметно, когда рост надземной части сильно угнетен в течение длительного периода. Если азот доступен растениям в большом количестве, то он стимулирует непрерывный рост при снижении сахаристости и ухудшении чистоты сока, что связано с усиленным использованием углеводов в процессе синтеза белковых веществ.

Анализ результатов проведенных за последние 30-40 лет в России, в том числе в Республике Башкортостан, исследований по установлению оптимальной дозы азотных удобрений показывает, что имеются значительные расхождения в рекомендациях. Расхождения имеются как между различными авторами, так и у одних и тех же авторов в разные годы исследований. При расчете технологических качеств сахарной свеклы рассматривалась только сахаристость корнеплодов. Содержание основных мелассообразующих веществ, таких как калий, натрий и аминный азот, практически не учитывалось. В связи с тем, что в селекции сахарной свеклы произошел существенный прогресс, изучение формирования продуктивности и технологических качеств сахарной свеклы, установление оптимальной дозы азотных удобрений с учетом содержания мелассообразующих веществ является актуальной задачей.

Цель исследований состояла в установлении оптимальной дозы азотного удобрения для получения корнеплодов с высокими технологическими качествами в условиях южной лесостепи Республики Башкортостан.

Исходя из цели, были поставлены следующие задачи'.

- определить динамики массы ботвы и корнеплода, урожайность корнеплодов сахарной свеклы при внесении различной дозы азотного удобрения;

- определить технологические качества корнеплодов сахарной свеклы (содержание калия, натрия, альфа-аминного азота, сахара, очищенного сахара);

- определить стандартные потери сахара в мелассе;

- определить валовый сбор сахара, валовый сбор очищенного сахара;

- выявить степень влияния доз азотного удобрения на содержание мелас-сообразующих веществ в корнеплодах сахарной свеклы;

- провести оценку экономической эффективности возделывания сахарной свеклы при внесении различной дозы азотного удобрения.

Новизна работы состоит в том, что впервые в условиях южной лесостепи Республики Башкортостан:

- определены урожайность, динамика массы ботвы и корнеплода гибрида сахарной свеклы Геракл при внесении различной дозы азотного удобрения;

- определены технологические качества корнеплодов сахарной свеклы (содержание калия, натрия, альфа-аминного азота, сахара, очищенного сахара), валовый сбор сахара, стандартные потери сахара в мелассе, валовый сбор очищенного сахара при внесении различной дозы азотного удобрения;

- выявлена зависимость содержания мелассообразующих веществ от дозы азотного удобрения;

- проведена экономическая оценка возделывания гибрида сахарной свеклы Геракл при внесении различной дозы азотного удобрения.

Практическая значимость работы заключается в том, что для получения корнеплодов сахарной свеклы с низким содержанием мелассообразующих веществ на выщелоченных черноземах южной лесостепи Республики Башкортостан рекомендована оптимальная доза азотного удобрения 160 кг д.в. на га, созданы математические модели зависимости технологических качеств корнеплодов от дозы азотного удобрения.

Практические рекомендации внедрены в КФХ «Орлык» (50 га) и ООО «Ирек» (100 га) Кармаскалинского района, которые позволили получить рентабельность возделывания сахарной свеклы в 2008-2010 гг., соответственно 100 и 120%. Результаты исследования используются в учебном процессе при преподавании дисциплин «Растениеводство» и «Свекловодство» в Башкирском ГАУ.

Основные положения, выносимые на защиту:

- закономерности формирования продуктивности и технологических качеств корнеплодов сахарной свеклы при различных дозах азотного удобрения;

- степень влияния дозы азотного удобрения на содержания мелассообразующих веществ в корнеплодах;

- оптимальные дозы азотного удобрения для получения корнеплодов с высокими технологическими качествами.

Апробация работы. Основные положения научной работы были представлены на 7 региональных и международных научно-практических и научных конференциях (в т.ч. международной научной конференции в Лондоне в 2012 г.), опубликованы в 10 печатных работах, в том числе 3 в рецензируемых журналах, включенных в перечень изданий ВАК.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, 4 глав, выводов, предложения производству, библиографии из 220 источников, в том числе 97 - зарубежных авторов и изложена на 118 страницах машинописного текста. Работа включает 8 приложений, 18 таблиц и 55 рисунков.

За оказанную помощь в проведения исследований выражаем свою признательность зав. кафедрой растениеводства, кормопроизводства и плодоово-щеводства профессору Исмагилову Р.Р., селекционно-семеноводческой фирме

KWS SAAT AG (Германия) в лице регионального представителя по Республике Башкортостан Бандурко A.A., а также заведующему аналитической лабораторией ОАО «Карламанский сахар» Мингалиевой А.М.

2 МАТЕРИАЛ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ

Полевые опыты проводились в 2008-2010 гг. в условиях южной лесостепи Республики Башкортостан в КФХ «Орлык» Кармаскалинского района. В качестве основных методов исследований использовались полевые опыты, лабораторные анализы, статистическая обработка данных.

Объектами исследований были гибрид сахарной свеклы Геракл селекции фирмы «Сингента» (Швейцария) и доза внесения азотного удобрения. Геракл -генетически одноростковый диплоидный гибрид N типа (нормальный). Гибрид обладает высокой устойчивостью к цветушности и проявляет среднюю устойчивость к корнееду (афаномицесу). Он характеризуется высокими технологическими качествами корнеплода и пластичностью в контрастных условиях выращивания.

Выбор данного гибрида был обоснован тем, что он включен как в Государственный реестр селекционных достижений по Уральскому региону Российской Федерации, так и Государственный реестр по Республике Башкортостан.

В опытах изучали фактор-доза внесения азотного удобрения. В качестве азотного удобрения использовалась аммиачная селитра (содержится не менее 34,4 процента азота).

Полевые опыты проводились по следующей схеме:

1. Вариант 1 - доза N40 (контроль).

2. Вариант 2 - доза N8o-

3. Вариант 3 - доза Nuo-

4. Вариант 4 - доза Ni60-

5. Вариант 5 - доза N240-

Длина учетной делянки составляла 50 м, ширина - 2,8 м. Повторность вариантов - 4-кратная. Технология возделывания и перечень операций при проведении опытов были одинаковыми во всех вариантах. Борьба с сорняками проводилась с помощью гербицидов и междурядных обработок. Посев проводился сеялкой точного высева Мультикорн. Во всех вариантах в качестве фона вносились фосфорные и калийные удобрения под планируемую урожайность 350 ц/га.

Метеорологические условия 2008-2010 гг. наиболее полно отражали резко континентальный климат южной лесостепной зоны Республики Башкортостан с его крайне неравномерным увлажнением и колебанием температуры воздуха в период вегетации. В 2008 и 2009 годах складывались благоприятные условия для развития растений сахарной свеклы, в 2010 году - неблагоприятные.

Почвенный покров представлен выщелоченными черноземами. Они характеризуются темно-серой окраской гумусового горизонта, хорошо выраженной структурой, растянутым и ясно выраженным уплотненным иллювиальным

3 РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

3.1 Накопление надземном массы растений сахарной свеклы. Эффективность использования азотного удобрения на сахарной свекле в Республике Башкортостан изучали ряд исследователей (Гизбуллин, 1963; Пахомова, Фай-зуллнн, 1971; Юхин, 1992).

В то же время недостаточно изучены особенности формирования продуктивности возделываемых в южной лесостепи Республики Башкортостан новых гибридов сахарной свеклы.

Результаты наших исследований в среднем за 2008-2010 гг. показывали, что количество азота в составе минерального удобрения имела решающее значение в интенсивности роста надземной массы растений сахарной свеклы. Масса ботвы возрастает с увеличением дозы азота. Наиболее отчетливо заметна данная закономерность к концу вегетации (рисунок 1). С начала сентября масса ботвы начинает снижаться, что связано с отмиранием листьев и уменьшением температуры воздуха. Также в это время начинается обратный переход питательных веществ из листьев в корнеплоды (реутилизация).

Доза азотного удобрения

• М40д.в. ■ NSO д.в. Л N120 д.в. —ШбОд.в. —О— N"240 дп

Рисунок 1. Динамика массы ботвы в период вегетации (в среднем за 2008-2010 гг.)

Наибольший темп роста наблюдался с первой декады июля до второй декады августа. Затем интенсивность роста ботвы начинает снижаться, но масса ботвы продолжала увеличиваться. Максимального значения масса ботвы достигала в третьей декаде августа и составляла по вариантам от 522 до 690 г. Набольшая масса ботвы была в варианте N240, наименьшая - N40.

3.2 Накопление массы корнеплодов. Масса корнеплода является основным показателем, влияющим на формирование продуктивности сахарной свеклы. Изучение динамики накопления массы корнеплода показало прямую зависимость ее от дозы азотного удобрения. Рассматривая динамику накопления

7

корнеплодов за три года, необходимо отметить, что интенсивность роста корнеплода сахарной свеклы зависит от периода развития, причем рост продолжается в течение всей вегетации до самой уборки. До середины июля наблюдался сравнительно медленный прирост. После этого происходит интенсивное накопление массы корнеплода, продолжающееся до первой декады сентября. Снижение темпа накопления массы корнеплода происходит только в конце вегетации (рисунок 2).

До 1.1 аэотного удобрения

» n10 д.в. ■ N80 д.в. Л Ж20дв. —1ЧЧб0д.в. n2I0.tr

Рисунок 2. Динамика массы корнеплодов в период вегетации (в среднем за 2008-2010 гг.)

Наименьшая масса корнеплода к моменту уборки была в варианте N40, наибольшая - Ы24о- С повышением дозы азота, масса корнеплода также увеличивается. Таким образом, между массой корнеплода и дозой внесения азотного удобрения существует прямая зависимость.

3.3 Накопление сахара в корнеплодах. Изучение динамики сахаристости за три года показало, что накопление его идет постепенно и наиболее интенсивно происходит с начала августа до начала сентября. В засушливые годы сахаристость корнеплодов повышается (рисунок 3).

В начале и конце вегетации темпы накопления сахара были сравнительно ниже. Сахаристость корнеплодов к моменту уборки изменялась от 16,20% (N240) до 17,48 % (N40). В отличие от динамики накопления массы ботвы и корнеплода, в динамике сахаристости наблюдается обратная корреляция. Сахаристость снижается с увеличением дозы внесения азота.

3.4 Урожайность корнеплодов. К основным показателям продуктивности сахарной свеклы относится урожайность корнеплодов. При эффективном применении азотного удобрения можно получить максимальную продуктивность. Прибавка урожайности корнеплодов сахарной свеклы, в зависимости от года и варианта, изменялась от 2,45 до 8,6 т/га (таблица 1).

Текст научной работыДиссертация по сельскому хозяйству, кандидата сельскохозяйственных наук, Бикметов, Ильфат Рафикович, Уфа

БАШКИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

На правах рукописи

04201452053

Бикметов Ильфат Рафикович

Продуктивность и технологические качества корнеплодов сахарной свеклы при внесении различной дозы азотного удобрения в условиях южной лесостепи Республики Башкортостан

Специальность 06.01.01 - общее земледелие, растениеводство диссертация на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Научный руководитель: кандидат сельскохозяйственных наук, доцент Исламгулов Д.Р.

УФА-2013

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ 4 ГЛАВА 1. Формирования продуктивности растений и технологических качеств корнеплодов сахарной свеклы при

внесении различной дозы азотного удобрения (обзор литературы) 8

1Л Особенности роста и развития корнеплодов 8

1.2 Технологические качества корнеплодов 12

1.3 Химический состав корнеплодов 18

1.4 Азотистые иесахара сахарной свеклы и их влияние на выход сахара 22

1.5 Закономерности формирования продуктивности и технологических качеств корнеплодов сахарной свеклы при

внесении различной дозы азотного удобрения 28

ГЛАВА 2. Условия и методика исследований 38

2.1 Объект исследований 38

2.2 Место и условия проведения полевых опытов 39

2.3 Методика проведения полевых опытов 44

2.4 Методика полевых наблюдений и лабораторных анализов 45

2.5 Методика лабораторных анализов 46

2.6 Методика расчета показателей технологических качеств 51 ГЛАВА 3. Результаты исследований 52 3.1 Формирование продуктивности и технологических качеств

корнеплодов сахарной свеклы при внесении различной дозы

азотного удобрения 52

3.1.1 Накопление надземной массы растений, массы корнеплодов,сахаристости 52

3.1.2 Сахаристость корнеплодов в период уборки 64

3.1.3 Технологические качества корнеплодов 68

3.1.4 Стандартные потери сахара в мелассе 72

3.1.5 Содержание очищенного сахара 86

3.1.6 Урожайность корнеплодов 90

3.1.7 Валовый сбор сахара 94

3.1.8 Валовый сбор очищенного сахара 99 ГЛАВА 4. Экономическая оценка эффективности возделывания

сахарной свеклы 104

Выводы 108

Предложения производству 111

Библиографический список 112 Приложения

Введение

Единственным источником сырья для промышленного производства сахара, как в России, так и Республике Башкортостан, является сахарная свекла. Ежегодно фабричная сахарная свекла в республике возделывается на площади 55-75 тыс. га и поэтому свекловодство имеет важное значение в растениеводстве.

Непременным условием высокой культуры земледелия при возделывании сахарной свеклы является правильное применение минеральных удобрений в соответствии с биологическими особенностями растений и почвенно-климатическими условиями зон свеклосеяния. Многочисленные опыты, проведенные без азота, фосфора и калия в различные стадии развития сахарной свеклы, показали, что при отсутствии или недостатке одного из этих элементов значительно снижается урожайность.

Из основных элементов питания азот, как правило, наиболее влияет па урожайность и качество корнеплодов сахарной свеклы. Если из факторов, влияющих на качество свеклы, попытаться выделить один регулируемый, имеющий наибольшее значение, то им, безусловно, является азотное питание.

Недостаточное азотное питание в начале вегетации снижает урожайность корнеплодов. Это особенно заметно, когда рост надземной части сильно угнетен в течение длительного периода. Если азот доступен растениям в большом количестве, то он стимулирует непрерывный рост при снижении сахаристости и ухудшении чистоты сока, что связано с усиленным использованием углеводов в процессе синтеза белковых веществ. В связи с тем, что в селекции сахарной свеклы произошел существенный прогресс, изучение формирования продуктивности и технологических качеств сахарной свеклы, установление оптимальной дозы азотного удобрения с учетом содержания мелассообразующих веществ является актуальной задачей.

Анализ результатов проведенных за последние 30-40 лет в России, в том числе в Республике Башкортостан, исследований по установлению оптимальной дозы азотных удобрений показывает, что имеются значительные расхождения в рекомендациях. Расхождения имеются как между различными авторами, так и у одних и тех же авторов в разные годы исследований. При расчете технологических качеств сахарной свеклы рассматривалась только сахаристость корнеплодов. Содержание основных мелассообразующих веществ, таких как калий, натрий и альфа-аминиый азот, практически не учитывалось.

Цель исследований состояла в установлении оптимальной дозы азотного удобрения для получения корнеплодов с высокими технологическими качествами в условиях южной лесостепи Республики Башкортостан.

Исходя, из цели были поставлены следующие задачи:

- определить динамики массы ботвы и корнеплода, урожайность корнеплодов сахарной свеклы при внесении различной дозы азотного удобрения;

- определить технологические качества корнеплодов сахарной свеклы (содержание калия, натрия, альфа-аминного азота, сахара, очищенного сахара);

- определить стандартные потери сахара в мелассе;

- определить валовый сбор сахара, валовый сбор очищенного сахара;

- выявить степень влияния доз азотного удобрения на содержание мелассообразующих веществ в корнеплодах сахарной свеклы;

- провести оценку экономической эффективности возделывания сахарной свеклы при внесении различной дозы азотного удобрения.

Новизна научной работы состоит в том, что впервые в условиях Республики Башкортостан:

- определены урожайность, динамика массы ботвы и корнеплода гибрида сахарной свеклы Геракл при внесении различной дозы азотного удобрения;

- определены технологические качества корнеплодов сахарной свеклы (содержание, калия, натрия, альфа-амипного азота, сахара, очищенного сахара), валовый сбор сахара, стандартные потери сахара в мелассе, валовый сбор очищенного сахара при внесении различной дозы азотного удобрения;

- выявлена зависимость содержания мелассообразующих веществ от дозы азотного удобрения;

- проведена экономическая оценка возделывания гибрида сахарной свеклы Геракл при внесении различной дозы азотного удобрения.

Теоретическая и практическая значимость. Практическая значимость работы заключается в том, что для получения корнеплодов сахарной свеклы с низким содержанием мелассообразующих веществ на выщелоченных черноземах южной лесостепи Республики Башкортостан рекомендована оптимальная доза азотного удобрения 160 кг д.в. на га, созданы математические модели зависимости технологических качеств корнеплодов от дозы азотного удобрения.

Практические рекомендации внедрены в КФХ «Орлык» (50 га) и ООО «Ирек» (100 га) Кармаскалинского района, которые позволили получить рентабельность возделывания сахарной свеклы в 2008-2010 гг., соответственно, 100 и 120%. Результаты диссертационной работы используются в учебном процессе при изучении дисциплин «Растениеводство» и «Свекловодство» в Башкирском государственном аграрном университете.

Методология и ¡методы исследования. Методология исследований основывается па проведении анализа научной литературы, формулировке цели, задач и разработке программы исследования, закладке полевых опытов, проведении полевых учётов и наблюдений, лабораторных анализов, статистической обработке результатов исследований и их анализе.

Основные положения, выносимые на защиту:

- закономерности формирования продуктивности и технологических качеств корнеплодов сахарной свеклы при различных дозах азотного удобрения;

- степень влияния дозы азотного удобрения на содержания мелассооб-разующих веществ в корнеплодах;

- оптимальная доза азотного удобрения для получения корнеплодов с высокими технологическими качествами.

Степень достоверности и апробация работы. Основные положения научной работы были представлены на 7 региональных и международных научно-практических и научных конференциях (в т.ч. международной научной конференции в Лондоне в 2012 г.), опубликованы в 10 печатных работах, в том числе 3 - в рецензируемых журналах, включенных в перечень изданий ВАК.

Личный вклад автора. Автор непосредственно участвовал в выборе объектов исследований, построении методики, закладке полевых опытов, отборе образцов, их лабораторном анализе и статистической обработке данных. За оказанную помощь в проведения исследований автор выражает свою признательность зав. кафедрой растениеводства, кормопроизводства и плодо-овощеводства профессору Исмагилову Р.Р., селекционно-семеноводческой фирме KWS SAAT AG (Германия) в лице регионального представителя по Республике Башкортостан Бандурко A.A., а также заведующему аналитической лабораторией ОАО «Карламанский сахар» Мингалиевой А.М.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, 4 глав, выводов, предложения производству, библиографии из 220 источников, в том числе 98 - зарубежных авторов и изложена на 157 страницах машинописного текста. Работа включает 16 приложений, 18 таблиц и 64 рисунка.

ГЛАВА 1. Формирование продуктивности и технологических качеств корнеплодов сахарной свеклы при различной дозе внесения азотных

удобрений (обзор литературы) 1.1 Особенности роста и развития корнеплодов

Семена сахарной свеклы, как и других культур, могут прорастать только при достаточном количестве влаги, доступе кислорода и соответствующей температуре. При набухании клубочки поглощают воду в количестве, равном 120-170 % их массы в воздушно-сухом состоянии. Мелкие клубочки впитывают влагу быстрее и в относительно большем количестве, чем крупные. При освобождении семян от околоплодника, для прорастания необходимо меньше влаги - около 40% их массы. Вследствие удаления при шлифовании значительной части околоплодника, у шлифованных семян также наблюдается меньшая потребность в воде. В семя вода поступает по всей поверхности околоплодника [15, 79, 125].

У сахарной свеклы интервал температуры прорастания семян составляет от 1-2°С до 25-35°С. Продолжительность времени прорастания семян, по данным ВНИС, зависит от температуры: 45-60 дней - при 1-2° С, 25-30 - при 3-4°С, 10-15 - при 6-7 °С, 8-10 - при 10-1 ГС и 3-4 дня - при 15-25°С [43, 93].

При прорастании семени первым трогается в рост зародышевый корешок. Затем разрастается подсемядольное колено (гипокотиль), которое вытягивает зародышевые листочки (семядоли) из гнезда коробочки на поверхность почвы. У тронувшегося в рост корешка клетки в нижней его части (точка роста) начинают усиленно делиться. Молодой корешок покрыт однослойной кожицей, из клеток которой вырастают корневые волоски. В связи с тем, что в начальные фазы роста корешка происходит несколько характерных изменений в росте корня, различают первичное, вторичное и третичное строение корня [21, 30, 150].

Первичное строение корень сохраняет /до появления почки у оснований семядолей. С появлением почки, из которой развивается первая пара настоя-

щих листьев, в корне происходят изменения, свойственные вторичному строению. Переход к третичному строению связан с образованием сосудисто-волокнистых пучков, расположенных концентрическими кольцами [32, 92, 154].

Увеличение корня в диаметре происходит в результате появления новых периферийных колец сосудистых пучков и паренхимы и их последующего разрастания в теле корнеплода. Зародышевый корешок, выйдя из клубочка, начинает углубляться в почву. Еще до выхода семядолей на поверхность почвы у него начинают появляться боковые корешки, густо усеянные волосками. Как правило, боковые корешки растут только на собственно корне, а иногда (например, при глубоком посеве семян) и на части подсемядоль-ного колена - будущей шейке корня. Боковые корешки образуются узкими полосами по двум противоположным сторонам главного корня [8, 44, 130, 212].

Корневая система проникает вглубь почвы с большой скоростью, что зависит от содержания питательных веществ в почве, ее влажности, а также других факторов. Уже к концу фазы вилочки корневая система достигает глубины 15-20 см (иногда 30 см), а в фазе трех пар настоящих листьев корневая система углубляется па 60-70 см и более. По мере дальнейшего роста растения корневая система его проникает на глубину 1,5-2,5 м, а в отдельных случаях - более чем на 5-6 м. Боковые корешки разрастаются медленнее, чем углубляется в почву главный корень. У взрослого растения боковые корни разрастаются в стороны от главного корня до 100-120 см [34, 79, 166, 214].

Интенсивность нарастания корнеплода в различные периоды вегетации неодинакова у сортов разного направления. В начале вегетации сорта урожайного направления имеют более высокие приросты корнеплода, а сорта сахаристого направления - в конце вегетации. Несмотря на то, что у сортов урожайного и сахаристо-урожайного направлений меньший прирост корнеплода в конце вегетации, масса корнеплода ко времени уборки у них больше, чем у сортов сахаристого направления (Петров В.А., Зубепко В.Ф., 1991). В

конце вегетации прирост корнеплода в естественных условиях у всех типов сортов замедляется, несмотря на то, что внешние условия (температура, наличие влаги и элементов питания в почве) изменяют интенсивность роста корнеплода [79, 208, 216].

Образование корнеплода происходит за счет постепенного утолщения тканей из трех частей растения:

1. Основная часть корнеплода, собственно корень, образуется из верхней части главного корня. Нижняя часть корпеплода переходит в стержневой корень. Часть собственно корня свеклы диаметром менее 1 см называется хвостик. Как правило, хвостик при уборке обламывается или остается в почве. В двух бороздках, расположенных диаметрально противоположно, растут боковые корни первого порядка. Они сильно разветвляются и образуют большое количество мочковатых боковых корней.

2. Переходная часть от корня к черешкам листьев представляет собой шейку, или гипокотиль. На поверхности шейки нет ни корней, ни листьев. Она находится между нижними листьями и верхними боковыми корнями.

3. Нижняя часть побега называется эпикотиль или головка. Она начинается непосредственно под почками нижних листьев и в ее начале находятся сердцевинные листья и почки роста. Головка занимает 10-15 % длины корнеплода, шейка - 10-20 и собственно корнеплод - 65-80 % [117, 187].

Сахарная свекла имеет способность восстановить корнеплод, если боковые корни из-за ряда причин погибли. Свекла способна хорошо приспосабливаться на изменения влагообеспечеииости, несмотря на то, что содержание боковых мочковатых корней всего около 3 %. В общей сухой массе доля корпеплода составляет около 70 %, а ботвы - около 27 % (Шпаар Д., 2006). Поверхность корней, являясь мерой поглощения питательных веществ и воды, во время вегетации бывает в два раза больше индекса листовой поверхности (рисунок 1) [48, 117, 180J.

м2/м2 108 -64 -2-

Июнь ' Июль ' Август ' Сентябрь' Октябрь ' Ноябрь

Рисуиок 1 Развитие поверхности корней и листьев сахарной свеклы

(Winner, С., 1981) [248]

Масса корнеплодов непрерывно нарастает в течение всего вегетационного периода до уборки, а масса листьев, достигнув в определенное время максимума (обычно в августе—начале сентября), затем начинает уменьшаться. В начале вегетации масса корнеплода значительно ниже массы листьев, а в конце вегетации листья по массе уступают корнеплоду [4, 120, 186, 209].

В зависимости от конкретных условий (погода, влажность почвы, удобрения и соотношение питательных веществ) динамика роста массы листьев и корнеплодов может значительно различаться [23, 53, 116, 174].

Например, в условиях Республики Башкортостан характерен медленный рост листьев и корнеплодов в первый период вегетации. С наступлением благоприятной погоды в июле—августе интенсивность их роста резко увеличивается. В предуборочный период происходит активный рост листьев, хотя отмирание их идет медленно. В результате этого в предуборочный период масса листьев примерно совпадает с массой корнеплодов, а иногда даже превышает ее [4, 36, 137].

В регионах с высокой температурой и засухой в июле-августе нередко листья полностью отмирают и нарастание корнеплода прекращается (Юхин И.П., 2000). При выпадении осадков рост свеклы возобновляется. Однако урожайность корнеплодов уменьшается, а их качество резко снижается [4, 33, 118].

Поверхность корней

Индекс поверхности листьев

Таким образом, закономерности роста и развития растений сахарной свеклы связаны с его ботаническими и биологическими особенностями.

1.2 Технологические качества корнеплодов

Повышение содержания сахара в корнеплодах обусловлено, прежде всего, внедрением в производство современных гибридов с более высокими технологическими качествами. Основным технологическим показателем является содержание в корнеплодах сахарозы. Для детальной характеристики технологических качеств корнеплодов необходимо учитывать, кроме сахарозы, содержание несахаров, особенно растворимых. В понятие «Технологические качества