Реферат: Сахарная свекла

БЕЛОРУССКИЙГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Реферат натему:

САХАРНАЯ СВЕКЛА

                                                                      студентки

                                                                                      биологическогофакультета                   

                                                             2 курса 4 группы             

                                      Мороз.А.А.

Минск

2004 г.

СОДЕРЖАНИЕ:

Введение

Биологиясахарной свеклы

1.      Морфология

2.      Химический состав корнеплодов

         

Условия роста и развития

        1.       Водный режим

2.    Отношение к почвам

3.     Отношение к теплу и свету

4.     Понятие о спелости сахарной свеклы

Состояние свеклосахарного производства

в Республике Беларусь

Введение

Сахарная свекла — высокопродуктивноекультурное растение, выращивание которого и для Республики Беларусь имеет первостепенное экономическоезначение. Вместе с тем, достигнутая урожайность в Беларуси не соответствуетвозможностям этой культуры. Урожайность сахарной свеклы и сахара в странах Европы сильноколеблется в зависимости от почвенно-климатических условий, уровня культурыземледелия и применяемых технологий. Если такие страны, как Австрия, Бельгия,Великобритания, Германия, Голландия, Дания, Швеция, Швейцария и Франция получают8-12 т/га сахара, то Албания, Беларусь, Болгария, Грузия, Латвия, Литва,Россия, Румыния и Украина — только 1-3 т/га.

Биологиясахарнойсвеклы

(Betavulgaris L. ssp vulgaris var, altissima Doll)

Сахарная свекла относится к семейству маревых (Chenopo-diaceae). Она двухлетнеерастение, которое в первом году на сжатой оси образует розетку из множестваприкорневых черешковых листьев и утолщенныйсахаристый корнеплод. Только на втором году развиваются из прорастающих почекголовки облиственных ребристых цветоносных побегов. Обоеполые цветки, пятерного типасобраны в соцветия типа мутовчатой колосовидной кисты. Они опыливаются перекрестно, в основном ветром. На одном растении образуются до 16000 плодов,которые представляют орешки. Сахарнаясвекла — растение длинного дня.

1. Морфология

Плод (орешек) состоит из перикарпия, семян и покрышечек(рис.1). Перикарпий состоит из целлюлозы и лигнинов и составляет 70-80% массы плода. В паренхимной ткани перекарпиянаходятся ингибиторы прорастания, которые отрицательно влияют на всхожесть. Нежные кругловато-почковидныесемена находятся в блюдцевидной полости плода,которые покрыты крышечкой. Семясоставляет 20-30% массы плода и имеет блестящую красновато-бурую оболочку. <img src="/cache/referats/18280/image002.jpg" v:shapes="_x0000_i1025">

а                                    Б                            В

Рис. 1. Плод и семя сахарной свеклы: А — разрез через плод: 1 — семя:

2 — перекарпий; 3 — крышечка; Б — вид на семя; В — разрез через семя: 1 — эндосперм; 2 — радикула; 3 — перисперм; 4 — семядоли

<img src="/cache/referats/18280/image004.jpg" align=«left» hspace=«672» vspace=«4» v:shapes="_x0000_s1028">Масса семениколеблется от 2 до 4 мг. Оно имеет мало питательной ткани (мучнистый-крахмалистыйперисперм). Из-замалого запаса энергии семена при высеве следует заделывать мелко. Относительно большой массой твердой тканиперикарпия обусловлена высокая потребность во влаге для прорастания, которая равна1,2-1,5 кратной величине массы плода. Масса тысячи семян составляет 15-20 г. Корнеплод образуетсяпостепенным утолщением ткани из трех органов растения (рис. 2).

Рис. 2.Строение корнеплода сахарной свеклы

Рис. 3. Корневая система сахарной свеклы

<span Times New Roman",«serif»;color:black; letter-spacing:-1.55pt">1.<span Times New Roman"">

Из верхней части главного корня образуется основная частькорнеплода. Внизу корнеплод переходит через хвостик свеклы (диаметр < 1 см) в стержневой корень. Приуборке хвостик, как правило, остается в почве или позже обламывается. В двух противоположных,более или менее выраженных бороздках растут боковые корни первого порядка. Сортасвеклы с глубокими бороздками нежелательны из-за большого загрязнения. Боковыекорни первого порядка сильно разветвляются и образуют большое число боковых имочковатых корней.

<span Times New Roman",«serif»;color:black; letter-spacing:-.9pt">2.<span Times New Roman"">    

Переходная часть от корня к побегу представляет собой шейку, или гипокотиль. Шейка находится междузакладкой верхних боковых корней и нижнихлистьев. На ее поверхности нет ни корней, ни листьев.

<span Times New Roman",«serif»">3.<span Times New Roman""> 

Головка, или эпикотиль, является нижней частью побега. Она начинаетсянепосредственно под закладкой нижних листьев. На ее вершине находятся конус вегетациии сердцевинные листья. Переход от головки к шейке можно четко определить: это место, гдесосудистая система четко переходит из беспорядочного положения в концентрическиекольца (у сахарной свеклы от 8 до 12). Головка занимает 10-15% длины корнеплода, шейка — 10-20 исобственный корнеплод — 65-80%.

Корневая система состоит из главного корня, боковых корней и корневых волосков. Мочковатаякорневая система, которая имеет решающее значение для поглощения воды и питательных элементов, находится на глубине почвы до 25см. К концу вегетации в этом слоесосредоточено до 60-80% этих корней,глубже 1,5 м — примерно 10% (рис. 3). Корни весной сначала медленноразвиваются, однако ко времени смыкания рядковони уже достигают общей длины 10- 15 м/м2 площади и глубины 1 м. До конца вегетации в зависимости отпочвы могут проникнуть на глубину 1,2-3м и достигать общей длины 10- 15км/м2.

Свекла в состоянии быстро восстанавливать корневую систему в прежнихобъемах в случае отмирания определенной части боковых и мочковатых корней. В этом однаиз причин приспособления свеклы к разной влагообеспеченности, хотя доля боковых и мочковатыхкорней в сухой массе всего около 3%. Доля корнеплода в сухой массе составляетоколо 70%, а ботвы — около 27%.

Поверхность корней как мера способности поглощения питательных веществ иводы достигает во время вегетации почти двойного размера индекса листовойповерхности (рис. 13).

<img src="/cache/referats/18280/image006.jpg" v:shapes="_x0000_s1029">
Из изложенноговытекает большое значение хорошей структуры почвы без ее уплотнений для роста иразвития сахарной свеклы.

Рис. 4. Развитие листовой и корневой поверхности сахарной свеклы

С технологической точки зрения важна форма корнеплода и его положение вземле. Обычно корнеплоды сахарной свеклы только немного выступают над поверхностьюземли. Причина большего или меньшего выдвижения корнеплодов из почвы определяется высотойголовки, которая, в свою очередь, зависит:

<span Times New Roman",«serif»;color:black">•<span Times New Roman""> 

от густоты стояния. Чем больше площадьпитания отдельной свеклы, тем больше высотаголовки (табл. 1);

<span Times New Roman",«serif»;color:black">•<span Times New Roman""> 

погодных условий(различия могут быть до 2 см);

<span Times New Roman",«serif»;color:black">•<span Times New Roman""> 

почвенной структуры (плужная подошва, уплотненияв подпочве, транспортная колея, не перепревшиеостатки соломы и навоза);

<span Times New Roman",«serif»;color:black">•<span Times New Roman""> 

обеспеченностипитательными элементами и влагой (чем выше снабжение азотом, тем больше доляголовки);

<span Times New Roman",«serif»;color:black">•<span Times New Roman""> 

сортов (сортотипичные различия могут составлять до 1,6 см).

Таблица 1. Зависимость величины корнеплода и его средней высоты* над поверхностьюпочвы от расстояния между растениями и года возделывания

<img src="/cache/referats/18280/image008.jpg" v:shapes="_x0000_i1026">

* Расстояние от поверхности почвы до высшей точки корнеплода.

Ботва сахарной свеклы состоит из листьев(листовая пластинка и черешок) и головки.Две семядоли после выхода на поверхность зеленеют (фаза «вилочки»). Через 6-8дней после всходов образуется перваяпара настоящих листьев, затем следует2-6 пара. Дальнейшие листья развертываются по одному.

Листья образуют розетку. Только тогда, когда поверхность листьев большеповерхности почвы, сахарная свекла использует инсоляцию почти полностью дляассимиляции и образования органической массы. Поэтому на практике важно, чтобырастениясвеклы быстрее образовывали розетку. Следует отметить, что растениесахарной свеклы в зависимости от почвенно-климатических условий и агротехникивозделывания во время вегетационногопериода образует 30-90% новых листьев и сбрасывает до уборкистарых от 60 до 70%. Посевы сахарной свеклы образуют в 4-5 раз больше листовойповерхности, чем поверхность почвы, которую они занимают. Растения сахарнойсвеклы обычнообразуют больше листьев, чем необходимо для высокой урожайности и сбора сахара.Индексы листовой поверхности выше 3,5 не приносят пользы, так как листьядруг друга затеняют. Можно считать, что только около 30% листьев фотосинтетическиполностью активны.Образование большого числа листьев поздним летом и осенью отрицательно влияютна урожайность.

При нормальных условиях в годпосева у сахарной свеклы не образуетсяцветоносного побега, т. е. переход в генеративную фазу происходит только на втором году развития (см. приложение: стадииразвития сахарной свеклы, код ВВСН). Однако по разным причинам уже в первом году могут появляться «цветухи». Они образуют только маленькиекорнеплоды с низким содержаниемсахара. Вследствие одревеснения сосудистой системы корнеплода и повышения мелассообразующихвеществ усложняется уборка и переработка. Образование «цветухи» в основном вызывают: генетическая склонность к«цветухе», внешние (экзогенные)факторы. Генетическая склонность преодолевается селекцией. Как правило, современные сорта довольно устойчивы к «цветухе».

Из внешних факторов образование «цветухи» индуцируют особенно низкие температурына ранних стадиях развития растений сахарной свеклы, так как они в стадии 2-4листьев особенно чувствительны к воздействию пониженных температур. Длительные средниедневные температуры от 5 до 8 °С в этой стадии способствуют образованию «цветухи». Влияюти физическиесвойства почвы (плохая структура) или агротехнические мероприятия(несбалансированное удобрение, неправильное внесение гербицидов).

2.   Химический состав корнеплодов

Химический состав корнеплодов сахарной свеклы зависит от сорта,почвенно-климатических и погодных условий, уровня агротехники и других факторов. Знание закономерностей измененияхимического состава корнеплодов поддействием внешних факторов необходимо для разработки технологии возделывания этой культуры, обеспечивающей получениесырья высокого качества.

В корнеплоде сахарной свеклы в среднем содержится 75 % вода 17,5 — сахара и 7,5% несахаров.Количество сахара в сухом веществ корнеплодаобычно составляет 69-76 %. Выжатый из корнеплода со представляет собой водный раствор сахара и другихвеществ (несахаров). В нем находится 17,5 % сахара и2,5 % несахаров. На долю сахар в сухомвеществе сока приходится 87,5 %.

После отжатия сока остается мякоть корнеплода,которая составляет 5% его массы. Она состоит в основном из компонентов клеточных стенок инебольшого количества других нерастворимых в виде веществ. В мякоти содержится (%):пектиновых веществ — 48, гемицеллюлоз — 22, клетчатки — 24, белков — 2,сапонина — 2 и золы – 2. В течение вегетации количество и состав мякоти изменяются.В корнеплодах сортовсахаристого направления мякоти больше, чем у сортов урожайного направления. Больше мякоти содержится в головке и пepиферических тканях корнеплода, а также в корнеплодахцветущих растений. Количество ееувеличивается в засушливые годы. Мякоть в воде не растворяется и припереработке свеклы на заводах полностью остается в жоме, т. е. в таком виде выводится из дальнейшего технологическогопроцесса получения кристаллического сахара.

Нижеприведена характеристика основных веществ, содержащихся в корнеплодах сахарной свеклы.

Углеводы.Они составляют основную часть сухихвеществ корне плода. Из углеводовнаибольшее значение имеют:

моносахариды (монозы) — глюкоза, фруктоза, галактоза и арабиноза. Смесьглюкозы и фруктозы называют инвертным сахаром,

дисахариды (биозы) — сахароза, илитростниковый сахар имальтоза. Сахароза как главная составная часть сухого вещества имеет большое значение прежде всего для сахарногопроизводства. При гидролизе сахарозы, который протекает под действием кислот ифермент; инвертазы, из одной ее молекулы образуются молекула глюкозы и молекулафруктозы. Этот процесс называется инверсией. Наличие инвертногосахара в корнеплодах затрудняет технологические операции сахарной производства, так как при очистке диффузионного сокапроисходит разложение глюкозы и фруктозы и образование новых веществ полуколлоидного характера, которые мешают кристаллизациисахарозы;

трисахариды(триозы) — рафиноза. Она относится к нежелательным длятехнологии сахарного производства веществам, поскольку переходит в патоку и мешаеткристаллизации сахарозы;

полисахариды (полиозы) — крахмал, целлюлозаи гемицеллюлоза.

Пектиновые вещества. Они представленыпротопектином, пектином и пектиновой кислотой. Пектиновых веществ вкорнеплоде содержится 2-2,5 % его массы. Более 90 % пектиновых веществ приходится на долю протопектина,нерастворимого в холодной воде, но постепенно растворяющегося в горячей воде. В связис этим пектиновые вещества переходят в диффузионный сок, препятствуякристаллизации сахарозы. В процессе диффузии и дефекации (очистка свекловичного сока отпосторонних примесей) происходит гидролиз пектиновой кислоты с образованиемполигалактуроновых кислот, которые осаждаются известью в видестуденистых осадков, мешающих фильтрации сока. В результате очисткидиффузионного сока из него удаляется примерно четвертая часть пектиновыхвеществ, что отрицательно сказывается на выходе сахара при переработке сахарнойсвеклы на заводах.

Сапонины. Это вещества типаглюкозидов, которые при гидролизе расщепляются на смоляную и глюкуроновую кислоты. Характерная особенностьсапонинов — способность пениться. Во время диффузии примерно третья частьсапонинов переходит в диффузионный сок, кото­рый от этого пенится. Осаждаютсясапонины вместе с белками. Содер­жание их в сырой массе корнеплода взависимости от возраста растений, сорта и применяемых удобрений колеблется от0,13 до 0,25%. В кор­неплодах сортов сахаристого направления сапониновбольше, чем в кор­неплодах сортов урожайного направления. Образование сапонинов,по-видимому,связано с образованием сахара, так как их количество увеличивается сповышением сахаристости свеклы.

Органические кислоты. В корнеплодахсвеклы содержатся щавелевая, малоновая, янтарная,яблочная, молочная, лимонная и другие кислоты. В сухом веществе корнеплода на ихдолю приходится 0,99-1,33%. Они играют важную роль в обмене веществ растения. Большая частьорганических кислот при обработке диффузионного сока известью осаждается и может бытьудалена из него.

Азотистые вещества. Они содержатся вкорнеплоде в виде белков, представленных протеинами (альбумины, глобулины и др.) ипротеидами(нуклеопротеиды и др.), а также в виде аминокислот (лейцин, изолейцин, тирозин,аспарагиновая и глутаминовая кислоты), амидов кислот (аспарагин, глутамин), органических оснований (бетаин, холин, лецитин),циклических производных мочевины (аллантоин), пуриновых оснований(гуанин, ксантин, гипоксантин,аденин) и минерального азота (соли азотной кислоты и аммиак).

Применительно к сахарному производству азот, содержащийся в корнеплодах, принято подразделять на белковый, амидоаммиачный и вредный.К вредному азоту относятся формы, которые в период технологическогопроцесса добывания сахара попадают в диффузионный сок, не удаляются из него впроцессе дефекации — сатурации (химическая обработка углекислым газом сахарногосока). Они и перехода впатоку, увеличивают выход патоки и потери сахара в ней. Принято считать, чтоодна часть вредного азота препятствует кристаллизации 25 частей сахара. К вредным формам азота относятсяаминокислоты, бетаин, пуриновыеоснования и нитраты. Белковый, аммиачный и амидный азот в процессепроизводства сахара удаляется из диффузионного сока. Количество вредного азота в свекле определяют какразность между общим азотом и суммойбелкового и амидо-аммиачного азота.

По данным П. М. Силина, в корнеплодах содержится следующее количество различныхформ азота (% массы свеклы): общего азота -0,2, белкового — 0,115, аммиачного — 0,005,амидного — 0,015, бетаинового — 0,02, нитратного — 0,002, пуриновых оснований — 0,001, аминокислотного и прочего азота — 0,042.

Минеральные вещества(зола). На долю минеральных веществ (золы) приходится 0,5-0,8 % массы корнеплода. В золе корнеплода содержатся калий, натрий, кальций, магний, железо,фосфор, силиций, хлор, рубидий,цезий, ванадий, бор, марганец, цинк, а также встречаются литий,стронций, йод, медь и другие элементы. При этом 1/3 массы золы составляет калий. Относительно большее количествозолы содержите в головке корнеплода,хвостике и периферийной части его. При переработке свеклы соли калия, натрия, хлора не удаляются из диффузионного сока, в результате чего увеличивается патокообразование и снижается выход сахара.

Жиры и жироподобныевещества (липоиды).По результатам опытов П. М. Силина в корнеплоде содержится 0,03 % жира, по данным других исследователей — 0,13-0,21 %. Жироподобныевещества в корнеплоде представлены лецитином, а жирные кислоты — олеиновой, эруковой ипальмитиновой.

Распределение сахаровв корнеплоде.Сахара в различных частях корнеплода распределены неравномерно. Меньшеих содержится в головке корнеплода, больше у основания шейки и в прилегающей к нейзначительной части собственнокорня. По направлению к хвостику количество сахаров убывает (рис. 5).

Исследования, проведенные А. С. Оканенко,показали, что в поперечном направлении в зонах колец сосудисто-волокнистых пучков содержание сахарозы изменяется мало. В центральной же, самой старой, части корнеплода, в звездочке, сахаристость обычно больше среднейсахаристости (в паренхимной части звездочкисодержание сахара резко снижается). В смежноймежкольцевой паренхиме содержание Сахаров значительно меньше. Далее от центра ихколичество в паренхимеповышается и в зоне 4-5-го кольца сахаристость равнасахаристости в соответствующих зонах сосудисто-волокнистых пучков, а часто ибольше. С 9-10-го кольца количество Сахаров заметно уменьшается.

<img src="/cache/referats/18280/image010.jpg" align=«left» hspace=«3» vspace=«4» v:shapes="_x0000_s1027">Рис. 5. СодержаниеСахаров (%) в разных

зонах и тканях корнеплода сахарной свеклы

(по А. С. Оканенко)

Н. И. Орловскийсчитает, что подобная неравномерность распределения Сахаров в тканях корнеплода в горизонтальном направленииимеет некоторую связь с особенностью развития листового аппарата. Первые листья розеткинаиболеемелкие и менее долговечные, они в большей степени связаны с центральными проводящимипучками корнеплода, в частности с паренхимой звездочки, содержащей меньшееколичество Сахаров. Наиболее поздние осенние листья также мелкие,функционирующие в течение относительно короткого периода. Они тесно связаныпреимущественно с тканями периферийных колец корнеплода, отли­чающихся пониженнойсахаристостью. Самые крупные и наиболее долговечные листья, функционирующие в периодинтенсивного сахаронакопления, в большей степенисвязаны с сосудистыми кольцами средней части корнеплода, где содержание Сахаровсамое высокое.

Опыты с искусственным удалением листьев, проведенные А. С. Оканенко, показали, чтоосновная масса ассимилятов направляется на ту сторонукорнеплода, на которой расположены листья. Здесь же эти ассимилятыи утилизируются.

Характер распределения сахаров в корнеплодах в определенной мере связан и ссортовыми особенностями культуры. Например, в корнеплодах сортов урожайного типаИвановской опытно-селекционной станции наблюдается резкое различие в сахаристости зонпучков и паренхимы внутренних, более старых зон корнеплода, тогда как сорта Рамонская1537 и особенно Янаш отличаются большей равномерностью распределения сахарозы вкорнеплоде. Некоторые сорта Льговской опытно-селекционнойстанции характеризуются более высокой сахаристостью периферических зонкорнеплода, чем сорта других селекционных учреждений. На распределение Сахаров в корнеплодевлияют и условия роста. При недостатке влаги в первый период вегетацииинтенсивность сахаро-отложения уменьшается слабее,чем интенсивность роста. В связи с этим сахаристость повышается, наибольшееколичество Сахаров откладывается в паренхиме. В условиях достаточного увлажнениянакопление сахарозы отстает от интенсивности роста, и сахаристость тканей, особеннопаренхимы внутренней зоны, снижается. При недостатке питательных вешеств, в первую очередь азота, различия в сахаристостиотдельныхзон сглаживаются. Достаточное обеспечение растений элементами минерального питаниявызывает снижение сахаристости паренхимы внутренних колец.

Изменения химического состава корнеплодов в период их хранения бываютзначительными. Это вызвано физиологическими и биохимическими процессами,протекающими в хранящихся корнеплодах, и химическими превращениями, связаннымис обменом веществ.

В период хранения корнеплодов содержание сахарозы в них уменьшается. Так, в опытахА. И. Опарина, Н. Н. Дьячкова и И.В. Глазунова содержание сахарозы в сухом веществе корнеплодов свеклы через 103 суток их храненияуменьшилось с 27,66 до 21,68 %. При этом часть сахарозы была израсходована надыхание, а другая часть превратилась в инвертный сахар.Авторы отмечают, что в начальные стадии хранения корнеплода сахарозы разрушаетсязначительно меньше, а в дальнейшем значительно больше, чем требуется длянормального дыхания корнеплода. При длительном хранении корнеплодовувеличивается распад сахарозы.

Во время хранения изменяется структура корнеплодов. Твердость их значительноуменьшается, а коллоидность сока возрастает. Это способствует переходуинвертазы в раствор и усилению ее гидролитического действия.

При хранении в корнеплодах изменяется и азотный комплекс: уменьшаетсясодержание белкового азота и накапливаются его раствори­мые формы, в частностивредный азот, который вызывает увеличение выхода мелассы и потери сахара впроизводстве.

Главный показатель, определяющий качество сахарной свеклы как сырья для выработкисахара, — сахаристость (содержание сахара в корнеплоде, выраженное впроцентах к его массе). Чем выше сахаристость, тем лучше технологические качествасахарной свеклы. Однако при переработке на сахарных заводах различных партийсвеклы с одинаковой сахаристостью выход сахара может значительно колебаться,т. е. технологические качества этих партий свеклы будут разными. Следовательно,технологические качества будут выше у той партии свеклы, при переработке которойдостигается больший выход сахара. Это будет зависеть от количества другиххимических веществ (несахаров), перешедших вместе с сахаром в сок.

Технологические качества сахарной свеклы — комплекс ее биологических,химических и физических особенностей, обусловливающих протекание технологических процессов ее переработки на сахарных заводах и выход кристаллического сахара.

Полную и всестороннюю оценку технологических качеств сахарной свеклы можно дать припереработке ее на лабораторной установке, имитирующей в определенной мереработу сахарного завода. Однако такая оценка требует нескольких дней работы ивозможна для анализа небольшого числа проб. Эта методика не может быть принята длямассовых анализов, столь необходимых в селекционной работе или в агротехнических опытах. Рядисследователей предложил учитывать косвенные показатели, характеризующиекачество сахарной свеклы.

Так, о качестве сахарной свеклы можно судить по доброкачественности сока,получаемого в лаборатории. Под доброкачественностью сока понимаетсясоотношение сахара и несахаров в общем количествесухих веществ сока, выраженное в процентах. Доброкачественность сока определяют по формуле:

       Содержаниесахара (%)

Доброкачественность =                                                                                          • 100.

 Содержание сухих веществ (%)   

В связи с тем что при обработке сока известью и углекислым газом (дефекация исатурация) одни несахара удаляются в большем количестве, а другие вменьшем (в зависимости от их химического состава), П. М. Силин предложилпри оценке качества свеклы пользоваться доброкачественностью очищенного сока(обработанного известью и углекислым газом). Этот показатель и используют наиболеешироко в практике.

Некоторые авторы считают, что о качестве сахарной свеклы мож­но судить посодержанию вредного азота или золы. Проведенные иссле­дования показали, чтосоотношение сахара, азота и золы в патоке не постоянно. В связи с этим возможныбольшие ошибки в вычислениях потерь сахара в патоке, если их проводить с учетомколичества вредного азота и золы.

Условия произрастания могут оказывать большое влияние на химический состав икачество сахарной свеклы. Установлено, что по мере продвижения с юга насевер содержание сахара в корнеплодах уменьшается, а количествоорганических кислот, белкового и небелкового азота возрастает. При выращивании свеклы видентичных условиях в корнеплодахсодержалось (% сырой массы): сахара в г. Пушкине 15,93, в Одессе- 19,03, белкового азота — соответственно0,113 и 0,105 и растворимого азота — 0,152 и 0,104. В северных районах отмеченои большее количество золы вкорнеплодах. Так, при выращивании сахарной свеклы в г. Пушкине в сухом веществе корнеплода содержалось зольных элементов 2,98 %, а при выращивании в Одессе — 2,58 %. В более северных районах вусловиях пониженной инсоляции и недостатка тепла наблюдается интенсивное поглощение корневой системой щелочныхкатионов одновалентных металлов и азота, а в южных районах при более высокой солнечной радиации и повышеннойтемпературе растения свек­лы активноусваивают кальций, фосфор, серу и хлор.

В экспериментахИвановской опытно-селекционной станции при выращивании сахарной свеклы в вегетационныхсосудах на различных почвах сахаристость корнеплодов колебалась от 15,3 до20,5%, а содержание в них общегоазота — от 0,873 до 1,318 %, в том числе вредного азота — от 0,, 195до 0,437 %.

При удобрении свеклы одинаковыми элементами минерального питания и уменьшении влажности почвыколичество сахара в сырой массе корнеплодаувеличивается, но в сухом веществе — снижается, а азота — повышается. При выращивании сахарной свеклы на малогу-мусномвыщелоченном черноземе при влажности почвы 60% отнаименьшей влагоемкостисодержание сахара в сырой массе корнеплода составило 18,3%, в сухом веществе — 73 и общего азота — 0,695, а при влажности почвы 30% — соответственно 19,2; 70,8 и0,992%. Установлено, что приизбыточном внесении под сахарную свеклу минерального азотного удобрения в корнеплодах увеличиваетсяколичество азота и других несахаров.

С увеличением площади питания сахаристость корнеплодов снижается, тогда какдоля азота и золы в них возрастает.

Например, в экспериментах Льговскойопытно-селекционной станции при густоте насаждения сахарной свеклы 89 тыс.растений на 1 га в корнеплодах содер­жалось сахара 18 %, общего азота — 0,174 изолы — 0,730 % сырой массы, а при густоте насаждения 59 тыс. растений на 1 га — соответственно 16.5, 0.214 и 0.779 %.

При уменьшении густоты насаждения растений увеличивается пло­щадь питания каждогорастения, а следовательно, возрастает количество воды и питательных веществ,приходящихся на одно растение. Все это способствует более интенсивному процессуроста, в результате чего формируются крупные корнеплоды, вызревание которыхзамедляется.

Условия роста и развития

1.Водный режим

Исследования,проведенные в последние годы, показали, что водный режим определяется главнымобразом обменом веществ в растении. Вода и протоплазма рассматриваются как единаяструктурированная система. Водородные связи между молекулами воды и белка определяютгидратацию белковых веществ протоплазмы, которая повышает структурированностьводы, в результате чего ее подвижность умень­шается.

Состояние воды нетолько в клетке, но и в протоплазме неодно­родно и изменчиво. В клетке различают связаннуюи свободную воду (отнимаемую 64%-ной или 32%-ной сахарозой). От состоянияводы вклетке зависят физиологические процессы и биохимические реакции в ней. Имеютсяопределенные зависимости между содержанием разных фракций воды врастении, обменом веществ и продуктивностью свеклы. В результатеисследований, проведенных лабораторией физиологии ВНИС, установлено,что в листьях сортов сахарной свеклы урожайного направления больше общей исвободной воды, чем у сортов сахаристого направления. Последние характеризуютсябольшим содержанием связан­ной воды.

В корнеплодах в расчете на сырую массу не обнаружено значитель­ных сортовых различийпо количеству воды разных фракций. В пересче­те же на сухое вещество в корнеплодахсортов урожайного направления связанной воды больше, чем в корнеплодах сортовсахаристого напра­вления, что обусловлено более высоким содержанием в корнеплодах первой группы сортов несахаристых веществ (коллоидов и др.). В листьях большесвязанной воды, чем в корнеплодах, поскольку в последних меньше коллоидов и белка,связывающих воду.

Установлено, что при длительном периоде высоких температур и периодическом снижении относительнойвлажности воздуха и почвен­ной засухи влистьях сортов свеклы как урожайного, так и сахаристого направления содержание свободной воды уменьшалосьдо 22-23 %, а отношение свободной водык связанной составляло всего 0,33-0,36. В результате этого нарушились физиологические функции листьев — насвету вместо процесса ассимиляции происходило выделение СО2<

еще рефераты
Еще работы по сельскому хозяйству