Размеры корнеплодов и содержание в них сахара в зависимости от разных способов основной обработки почвы и условий вегетации

УДК 664.12: 633.63: 631.51

Размеры корнеплодов и содержание в них сахара в зависимости от разных способов основной обработки почвы и условий вегетации

А.Ф. НИКИТИН, д-р с/х. наук

ФГБНУ «Всероссийский НИИ сахарной свёклы и сахара им. А.Л. Мазлумова»

Введение

В корнеплоде сахарной свёклы проводящие пучки располагаются в виде концентрических колец, дуг, или спиралей. Первичные сахара, синтезируемые в листьях, перемещаются в корнеплоде клетками, окружающими проводящие пучки, и клетками пучков. Пространство между кольцами проводящих пучков и между пучками заполнено межкольцевой и межпучковой паренхимой. Число колец проводящих пучков в корнеплоде свёклы — устойчивый у каждой её расы признак, поэтому считают, что у созревшей свёклы более сахаристые фракции корнеплодов с более мелкими клетками межкольцевой паренхимы и пучков. Исходя из этой предпосылки, более 200 лет назад в Европе было отмечено, что мелкие корни более сахаристые, чем крупные [1]. Подтверждают это мнение и данные исследований современных гибридов отечественной и зарубежной селекции в условиях выращивания сахарной свёклы с достаточной влажностью почвы во второй половине вегетации. По этим данным, наибольшее содержание сахара во время уборки имеют корнеплоды мелкой и близкие к ней средней фракции [2].

В то же время в исследованиях современных гибридов отмечено, что корнеплодная свёкла по мор-

фологическим признакам и связи их с содержанием сахара неодинакова. Так, в северо-западной Европе холодные почвы и влажный климат формируют наиболее урожайные типы с головкой корнеплода над почвой. В ЦЧЗ России с годовым количеством осадков 480—500 мм и возможной засухой в условиях хорошо прогревающихся чернозёмных почв и короткого достаточно тёплого вегетационного периода часто способствуют нарастанию скороспелого, засухоустойчивого экотипа. В отдельные годы погодные условия в период выращивания сахарной свёклы и в ЦЧЗ России отличаются от засушливых, поэтому зависимость содержания сахара в корнеплодах от их размеров может быть другой. Данных же исследований по влиянию морфологического признака корнеплодов созревшей сахарной свёклы — его размера на содержание сахара с учётом почвенно-

климатических условий выращивания недостаточно.

Определение показателей выращивания сахарной свёклы и их обсуждение

В исследовании показатели вегетации и содержание сахара в корнеплодах во время уборки определены на поле с разными способами основной обработки почвы. В 2013 и 2017 гг., в условиях достаточной влажности почвы во второй половине вегетации, опыт проводили на гибридах отечественной (РМС120, ВНИИСС) и зарубежной (Симбол, Lion Seeds — Великобритания; Вентура, Мари-бо — Дания, Швеция) селекции. А в 2016 г., в условиях недостаточной влажности почвы во второй половине вегетации — на гибридах РМС120 и Симбол (табл. 1).

Свёклу выращивали в звене севооборота «чёрный пар — озимая пшеница — сахарная свёкла»

Таблица 1. Погодные условия выращивания сахарной свёклы

Месяцы вегетации Среднесуточная температура воздуха, °С Сумма осадков, мм

2013 г. 2016 г. 2017 г. 2013 г. 2016 г. 2017 г.

Апрель 10,3 10,2 9,3 13,9 136,8 52,0

Май 21,4 16,2 15,3 122,0 64,8 124,0

Июнь 22,6 20,6 17,7 27,5 40,4 74,9

Июль 22,8 24,0 21,7 78,1 40,4 125,8

Август 22,3 22,5 22,3 37,5 71,4 141,0

Сентябрь 12,8 13,2 14,9 132,4 36,2 62,5

Октябрь 6,4 6,5 6,4 50,3 25,8 118,8

на фоне следующих видов основной обработки почвы:

— отвальная система под все культуры, в том числе под сахарную свёклу, на глубину 30—32 см по схеме улучшенной зяби;

— безотвальная система под все культуры, в том числе под сахарную свёклу — плоскорезная обработка на глубину 30—32 см с предварительным безотвальным рыхлением на глубину 10—12 см;

— комбинированная система, включающая безотвальную обработку под зерновые и травы, отвальную под пропашные и пар, в том числе под сахарную свёклу, на глубину 30—32 см по схеме улучшенной зяби.

Почва опытного поля — чернозём выщелоченный, содержание гумуса 5,2 %, рН 5,5—5,8. Предшественник сахарной свёклы — пшеница озимая. Дражированные семена гибридов РМС120, Симбол и Вентура высевали в первой половине мая нормой 8 шт. на 1 м рядка. Глубина заделки семян в почву составляла 3,5—4,0 см. Посевы свёклы до уборки поддерживали в чистом от сорняков состоянии ручной полкой.

Пробы по величине выступания корнеплодов над почвой взяты во время уборки. На учётных делянках ботву обрезали вручную с каждого корнеплода по сфере головки на уровне верхушечной почки. Поверхность почвы в рядке и междурядье была выровнена на одном уровне в горизонтальной плоскости. Объём выборки по каждому гибриду составлял 100 растений. Содержание сахара в корнеплодах определено во время уборки на поляризационной линии «Венема». Показатели выращивания сахарной свёклы на фоне разных способов основной обработки почвы представлены в табл. 2.

Результаты исследований по содержанию сахара в корнеплодах сахарной свёклы разного размера приведены в табл. 3.

По результатам исследований, выращивание сахарной свёклы в условиях ЦЧЗ России при достаточной влажности почвы во второй половине вегетации в 2013, 2017 гг. на фоне отвальной, безотвальной и комбинированной основной обработках обеспечивает во время уборки более высокое содержание сахара в корнеплодах мелкой фракции по сравнению с крупной

(табл. 3). Так, после отвальной основной обработки почвы в 2013 г. гибриды РМС120 и Симбол с диаметром корнеплодов 45 мм имели содержание сахара соответственно 19,70 и 20,20 %, а с диаметром 117 мм - 17,62 и 16,82 %. После безотвальной основной обработки в 2017 г. в корнеплодах РМС120 диаметром 56 мм содержание сахара составило 17,82 %, а диаметром

Таблица 2. Влияние сортовых особенностей сахарной свёклы и способов обработки почвы на размер корнеплодов на плантации (%) и величину их выступания

над почвой

Диаметр корнеплодов, мм Способы обработки почвы и гибриды сахарной свёклы

Отвальная Безотвальная Комбинированная

РМС120 Симбол РМС120 Симбол РМС120 Симбол

2016 г. 2017г. 2016 г. 2016 г. 2017 г. 2016 г. 2016 г. 2017 г. 2016 г.

Количество растений на плантации, %

51-60 9 21 24 27 5 16 25 15 25

61-70 27 37 13 20 42 37 22 44 23

71-80 17 28 32 22 19 18 17 27 20

81-90 14 11 21 13 8 13 12 5 16

Величина выступания корнеплодов над почвой, мм

51-60 27 17 44 23 14 21 23 17 33

61-70 42 27 44 38 23 33 32 26 39

71-80 56 39 54 39 27 44 46 39 51

81-90 67 49 63 53 42 58 52 51 54

Таблица 3. Содержание сахара в корнеплодах сахарной свёклы разного размера, %

Средний диаметр корнеплодов, мм Способы основной обработки почвы и гибриды сахарной свёклы

Отвальная Безотвальная Комбинированная

РМС120 Симбол РМС120 Симбол РМС120 Симбол

2013 г.

45 19,70 20,20 - - - -

58 19,67 20,45 - - - -

74 19,15 19,37 - - - -

90 17,63 17,80 - - - -

117 17,62 16,82 - - - -

2016 г.

55 15,14 14,97 15,96 15,61 15,64 15,11

65 15,92 15,42 16,40 16,20 16,16 16,27

75 16,60 15,59 16,43 16,35 17,02 16,54

85 16,77 16,27 16,62 16,83 16,16 16,72

95 16,26 16,30 17,14 16,61 15,70 16,39

2017 г.

РМС120 Вентура РМС120 Вентура

56 - - 17,82 17,52 17,34 16,95

67 - - 18,15 16,02 17,16 17,24

76 - - 17,75 17,53 17,35 17,53

83 - - - 17,74 16,97 17,74

96 - - 15,10 17,65 13,36 17,46

96 мм — 15,10 %. После комбинированной основной обработки в гибриде РМС120 с диаметром корнеплодов 56 мм содержание сахара было 17,34 %, с диаметром 96 мм — 13,36 %. У гибрида Венту-ра в условиях достаточной влажности почвы при безотвальной и комбинированной основной обработках закономерность изменения содержания сахара в корнеплодах в зависимости от их размера проявляется в меньшей степени.

Данные исследований выращивания сахарной свёклы гибридов РМС120 и Симбол в условиях недостаточной влажности почвы во второй половине вегетации 2016 г. на фоне отвальной, безотвальной и комбинированной обработках показывают, что во время уборки содержание сахара в корнеплодах в зависимости от их размеров изменяется иным образом, чем при достаточной влажности.

Особенности роста

сахарной свёклы в ЦЧЗ России

при различных способах

обработки почвы

Условия роста сахарной свёклы в ЦЧЗ России в первой половине вегетации часто соответствуют достаточному увлажнению почвы из-за влаги, накопленной в осенне-зимний и весенний периоды. В условиях достаточной влажности на фоне отвальной основной обработки с наибольшей степенью рыхления почвы имеет место высокая её аэрация, усвоение влаги и элементов питания — показатели, обеспечивающие значительный фотосинтез, рост и развитие растений, особенно листового аппарата. На фоне комбинированной основной обработки почвы показатели вегетации несколько снижены, но они выше, чем при безотвальной основной обработке [3]. Сумма же показателей фотосинтеза, роста и развития, сопутствующих повышению урожая и накоплению сахара растением,

определяется и второй половиной вегетации, которая у сахарной свёклы в ЦЧЗ России часто протекает в условиях недостаточной влажности почвы. В таких условиях во второй половине вегетации свёклы происходит релаксация её накопительной способности. В свё-кловичном растении с более развитой листовой поверхностью при недостатке влаги в почве во второй половине вегетации наблюдается нарастание водного баланса, замедление фотосинтеза, снижение метаболизма и роста. Растения свёклы с более развитой листовой поверхностью могут иметь повышенную интенсивность дыхания, расходовать ассимилянтов больше, чем образуют в фотосинтезе. Такое состояние свёклы наблюдается в большей степени у её растений на фоне глубокой отвальной основной обработки почвы как нарастившей в первой половине вегетации более развитый листовой аппарат. В подобных условиях в более выгодном положении веге-тируют растения свёклы на фоне безотвальной основной обработки почвы, имеющие после первого периода выращивания менее развитый листовой аппарат, более адаптированный к недостаточной влажности.

Выводы и заключения

Данные исследований показывают, что в условиях выращивания свёклы с недостаточной влажностью почвы во второй половине вегетации гибриды РМС120 и Симбол во время уборки имеют более высокое содержание сахара в корнеплодах с размерами, приближёнными к крупной фракции. Так, после отвальной основной обработки почвы в гибридах РМС120 и Симбол с диаметром корнеплодов 55 мм содержание сахара составило соответственно 15,14 и 14,97 %, а с диаметром 95 мм — 16,26 и 16,30 %. После безотвальной обработки в корнепло-

дах диаметром 55 мм содержание сахара было 15,96 и 15,61 %, диаметром 95 мм — 17,14 и 16,61 %. После комбинированной основной обработки в корнеплодах диаметром 55 мм содержание сахара составило соответственно 15,64 и 15,11 %, а диаметром 85 мм — 16,16 и 16,72 %.

В сахарной свёкле, как правило, зависимость величины выступа-ния корнеплодов над почвой от их размера близка к прямой, т. е. корнеплоды большего размера выступают над почвой на большую высоту. В условиях выращивания свёклы с недостаточной влажностью почвы во второй половине 2016 г. средняя величина высту-пания корнеплодов диаметром 50-90 мм у гибридов РМС120 и Симбол после отвальной основной обработки почвы была соответственно 48 и 51 мм, комбинированной — 38 и 44 мм, безотвальной — 38 и 39 мм (см. табл. 2). Таким образом, в условиях засухи более значительная величина вы-ступания корнеплодов над почвой у исследуемых гибридов свёклы была после отвальной основной обработки, наименьшая — после безотвальной. Во время вегетации свёклы в 2017 г., в условиях достаточной влажности почвы, средняя по пробе величина выступания над почвой корнеплодов диаметром 50—90 мм у гибрида РМС120 после отвальной основной обработки составила 33 мм, после комбинированной — 33 мм, безотвальной — 27 мм (см. табл. 2).

Площадь испарения влаги с открытой (выше уровня почвы) поверхности корнеплодов сахарной свёклы пропорциональна их размеру. Она увеличивается с нарастанием размера корнеплодов или высоты их выступания над почвой. Испарение же влаги с открытой поверхности корнеплодов сахарной свёклы, или их подсушивание, сопровождается повышением содержания сахара в их паренхиме.

ООО «Беркана» - экспортно ориентированный трейдер сельскохозяйственной продукции. Компания работает с клиентами по всему миру и осуществляет доставку необходимых объемов сахара по территории РФ и на экспорт.

Сотрудничая с нами, вы получаете:

О Возможность покупки сахара как на бирже, так и напрямую у сельхозпроизводителя О Возможность получения отсрочки по оплате партии товара на срок до 40 дней О Документооборот в полном соответствии с требованиями ФНС и ФАС О Возможность доставки продукции необходимого объема и качества «под ключ» О Кредитование под залог товара на выгодных условиях О Прозрачное ценообразование

(§5 www.berkanatrade.com sales@berkanatrade.com (0 8 800 50018 52

Испарение влаги с поверхности корнеплодов больших размеров сопровождается более значительным повышением содержания сахара в их паренхиме. И этим можно объяснить, что в условиях засухи более высокое содержание сахара имеет место в корнеплодах значительных размеров.

Список литературы

1. Биология и селекция сахарной свёклы - М. : Колос, 1968. - 776 с.

2. Никитин, А.Ф. Размеры корнеплодов и содержание сахара / А.Ф. Никитин // Сахарная свёкла. - 2008. - № 5. - С. 46-48.

3. Никитин, А.Ф. Содержание сахара в свёкле при разных способах основной обработки почвы / А.Ф. Никитин // Сахарная свёкла. - 2017. - № 5. - С. 30-33.

Аннотация. Приведены результаты исследований гибридов сахарной свёклы отечественной и зарубежной селекции по содержанию сахара в корнеплодах во время уборки в зависимости от их размера и условий вегетации. Полученные данные относятся к сахарной свёкле, возделываемой в условиях достаточной и недостаточной влажности почвы во второй половине вегетации на фоне отвальной, безотвальной и комбинированной основных обработках. Установлено, что в условиях достаточной влажности почвы во второй половине вегетации содержание сахара выше в корнеплодах мелкой и близкой к ней фракции по сравнению с крупной. В условиях недостаточной влажности почвы во второй половине вегетации более высокое содержание сахара отмечено в корнеплодах среднего размера, близких к крупной фракции.

Ключевые слова: сахарная свёкла, корнеплод, размер (диаметр) корнеплода, содержание сахара, влажность почвы, половина вегетации, отвальная вспашка, безотвальное рыхление, комбинированная обработка.

Summary. The results of domestic and foreign sugar beet hybrids' study on beet root sugar content depending on their size and vegetation conditions are presented. The study data concern the sugar beet cultivated under conditions of sufficient and insufficient soil moisture in second half of vegetation with the backgrounds of moldboard plowing, subsoil tillage and combined tillage. It has been determined that, under conditions of sufficient soil moisture in second half of vegetation, sugar content in beet roots of small and near fractions is more in comparison with the large one. Under conditions of in sufficient soil moisture in second half of vegetation, the higher sugar content is noted in beet roots of medium size, near to the large fraction. Keywords: sugar beet, beet root, beet root size (diameter), sugar content, soil moisture, half of vegetation, moldboard plowing, subsoil tillage, combined tillage.