Биологические особенности
Рост и развитие. Как уже указывалось, сорта и гибриды сахарной свеклы принадлежат к группе двулетних растений. Характер роста и развития сахарной свеклы в первый и второй год жизни, а также ее отношение к условиям произрастания неодинаковы. Это в свою очередь накладывает отпечаток на приемы возделывания фабричной, маточной свеклы и семенников.
Рост и развитие сахарной свеклы первого года жизни обычно рассматривается с начала набухания и прорастания семян. Клубочки, попав во влажную среду, начинают поглощать влагу. Чем больше ее, тем интенсивнее идет этот процесс. Поглощение воды происходит через всю поверхность околоплодника. Часть поглощенной воды впитывается семенем. Чтобы семя набухло и начало прорастать, воды необходимо от 120 до 170% массы клубочка. Семенам свеклы, освобожденным от околоплодников, для набухания и прорастания воды достаточно 40% их массы.
Поглощение воды семенами сахарной свеклы может проходить при температуре от 1 до 30—35 °С. Однако чем выше температура, тем интенсивнее идет этот процесс. Если при температуре 3—4 °С для набухания и прорастания семян требуется 25—30 дней, то при 15—25 °С — всего 3—4 дня.
Первым трогается в рост зародышевый корешок, который нриподнимает крышечку плода и выходит наружу. Семядоли в этот период, увеличиваясь в размере, остаются еще в полости плода. Затем начинает расти подсемядольное колено, которое, увеличиваясь в размере, выносит семядоли из гнезда коробочки (орешка) и, продолжая разрастаться, передвигает их к ш> верхности почвы. Если почва рыхлая, содержит достаточное количество влаги и температура не опускается ниже 6—8 °С, то от начала разрастания подсемядольного колена до появления семядолей на поверхности почвы проходит обычно 5—6 дней. Если почва глыбистая, плохо обработанная, недостаточно влажная и плотная, этот период может значительно увеличиться. Всходы в таких случаях получаются изреженными и ослабленными.
Разрастание корешка, подсемядольного колена и семядолей до появления всходов происходит за счет запаса пластических веществ, содержащихся в семени. Их относительно немного, поэтому при глубокой заделке семян при посеве многие проростки погибают, не достигая поверхности почвы.
С появлением семядолей на поверхности почвы молодое растение обеспечивает, себя питательными веществами за счет собственной жизнедеятельности: корневая система поглощает влагу и минеральные вещества из почвы, а в листьях в процессе фотосинтеза образуются органические вещества.
Период от появления семядольных листьев на поверхности почвы до образования первой пары настоящих листьев приня - - то называть фазой развитой вилочки. Продолжительность ее обычно 7—10 дней. Однако при холодной погоде в этот период она может продлиться до 15 дней и более. Такое явление нежелательно. Помимо того что это приводит к ослаблению растений и более сильному поражению их болезнями и повреждению. вредителями, растения, подвергшиеся длительному воздействию пониженных температур, в большей мере склонны к образованию в первый год цветоносных побегов.
Семядольные листья небольшие по размеру: ширина каждого из них не превышает 1 см, а длина 3 см. Несмотря на то что их жизнедеятельность продолжается не более 20—25 дней, они играют большую роль. За счет их жизнедеятельности накапливаются пластические вещества, обусловливающие рост первых настоящих листьев (рис. 5).
Рост листьев. Через 8—10 дней после появления всходов растения свеклы образуют первую пару настоящих листьев. Они развиваются из почки, расположенной между семядолями.
F |
3 |
Л % ^ XN
2
Рис. 5. Фазы роста сахарной свеклы в начальный период вегетации:
/ — развитая вилочка; 2 — первая пара настоящих листьев: 3 — вторая пара; 4 — третья пара настоящих листьев.
Через каждые 2—4 дня появляется вторая, третья, четвертая и: пятая пара настоящих листьев.
Разрыв во времени образования каждой последующей пары листьев определяется температурным режимом. Чем выше температура, тем меньше потребуется времени для образования последующей пары настоящих листьев.
Настоящие листья отличаются от семядолей не только морфологическому строению и форме, но и по размерам и продолжительности жизни. Каждая последующая пара настоящих" листьев по размеру значительно больше предшествующей. Еслж при нормальных для роста условиях площадь листа первой пары обычно составляет 20—30 см2, то пятой пары — 250— 350 см2. Продолжительность жизни первой пары настоящих, листьев 25—30 дней, а пятой пары — 55—60 дней.
Период, когда происходит образование первых настоящих листьев, в свекловодстве принято разделять на следующие фазы: первой, второй, третьей и четвертой пары настоящих листьев. К этим фазам в производстве приурочивают проведение отдельных технологических операций.
В последующем листья у сахарной свеклы образуются по - одиночно с такими промежутками во времени: от 11-го до - 20-го листа — через 1,5 дня, от 21-го до 30-го листа — через 2 дня, последующих листьев — через 2,5—3 дня.
За период вегетации в первый год жизни растения са'харной. свеклы обычно образуют от 50 до 60 листьев. В южных районах страны с более продолжительным безморозным периодом при благоприятном увлажнении и температурном режиме можег образоваться до 90 листьев. Наиболее продуктивны и долговечны листья второго и третьего десятков. Из общей продолжительности их жизни 30—40% времени приходится на период, роста и 60—70%)—на накопление пластических веществ, тогда
2—1555 1Т
как у листьев первого десятка и образованных в конце вегетации на соответствующие периоды приходится соответственно 70—60 и 30—40% общей продолжительности их жизни. Однако эта закономерность сохраняется в тех случаях, когда погодные условия в течение всей вегетации благоприятны для роста сахарной свеклы. Листья, образующиеся во второй половине вегетации, меньще по площади и менее долговечны.
Площадь листовой поверхности у растений сахарной свеклы в большинстве свеклосеющих районов страны достигает максимальной величины к концу июля — началу августа. Одно растение сахарной свеклы в этот период может иметь листовую поверхность 2500—3000 см2, а выращенное на высоком агрофоне— 5000 см2 и более.
С середины августа в большинстве свеклосеющих районов площадь листьев растений сахарной свеклы уменьшается. Это явление обусловлено отмиранием листьев второго и третьего десятков в связи со старением. В некоторых южных районах свекловодства в отдельные годы наблюдается интенсивное сбрасывание листьев в конце июля — начале августа. Преждевременное сбрасывание листьев происходит в результате воздействия высоких температур при недостаточной водообеспе - ченности. В основных свеклосеющих районах страны ко времени уборки сахарной свеклы масса листьев составляет 60— 70% массы корнеплода. В более северных и влажных районах этот показатель может возрастать до 80—100%. На юге страны (в Молдавии, южных областях Украины и на Северном Кавказе) масса листьев в период уборки составляет не более 50% массы корнеплода.
Рост корня. Как отмечалось ранее, первым трогается в рост зародышевый корешок. Разрастаясь, он уходит в глубь почвы. Рост собственно корня и интенсивное образование корневой системы начинаются после приобретения корнем третичного строения. По времени это совпадает с образованием двух - трех пар настоящих листьев. За счет появления новых колец сосудистых пучков и паренхимы и их разрастания корнеплод увеличивается в диаметре и в длину. Чем лучше в этот период растение обеспечено элементами минерального питания, влагой и чем благоприятнее другие факторы внешней среды, тем интенсивнее формируется листовой аппарат, быстрее растет собственно корень и развивается корневая система. Уже ко времени образования третьей пары настоящих листьев корневая система сахарной свеклы уходит на глубину до 70 см и более, а в ширину по радиусу до 15 см. К середине вегетации корни проникают на глубину до 1,5—2 м и к концу — до 2,5—3 м, распространяясь в стороны от главного корня на 100—120 см.
Интенсивность роста собственно корня и всего корнеплода е период вегетации имеет несколько иной характер по сравнению с ростом корневой системы и нарастанием листовой поверхности. Формирование листовой поверхности и рост корневой системы сахарной свеклы более интенсивно происходят в первой половине вегетации, тогда как нарастание массы корнеплода в основном приходится на вторую половину вегетации.
Быстрое нарастание массы корнеплодов начинается в то время, когда сахарная свекла сформировала мощную листовую поверхность и корневую систему. Такие растения в состоянии синтезировать большое количество пластических веществ, которых достаточно, чтобы обеспечить дальнейший рост листьев и интенсивный рост корнеплода.
В основных свеклосеющих зонах страны наибольшие среднесуточные приросты массы корнеплодов приходятся на вторуїо половину июля и первую половину августа.
По данным пробных участков сахарных заводов Украины,, среднесуточные приросты корнеплодов в среднем за 1976— 1980 гг. составили за первую декаду июля 3,5 г, вторую — 4,7, третью — 5,4 г. В августе соответственно по декадам они равнялись 5,6, 5,2, 4,8 г. В более северном районе свекловодства — Латвийской ССР — наибольшие средние суточные приросты корнеплодов приходятся на первую и вторую декаду августа, а в Молдавии, на Северном Кавказе — на вторую половину июля — первую декаду августа.
К концу вегетации по мере снижения среднесуточной температуры уменьшаются и среднесуточные приросты массы корнеплодов во всех почвенно-климатических зонах.
В сентябре во многих районах среднесуточный прирост составляет 2—3 г, то есть за месяц масса корнеплода увеличивается на 60—100 г. При нормальной густоте насаждения за счет сентябрьского прироста урожай корнеплодов с гектара может увеличиться на 5—7 т.
При снижении среднесуточной температуры до 7—8 °С и менее приостанавливается образование новых листьев, снижается интенсивность фотосинтеза, происходит массовое отмирание листьев. Прирост корнеплодов резко падает, наступает их биологическая спелость. Убранные в это время корнеплоды обладают высокими технологическими качествами и хорошо хранятся. Однако в связи с большой трудоемкостью уборки ее начинают несколько раньше наступления биологической спелости - корнеплодов.
В производственных посевах к массовой уборке сахарной свеклы приступают при наступлении технической спелости, которая определяется следующими показателями: началом размыкания листьев в рядках, снижением темпов роста корнеплодов - и накопления сахара в них.
Содержание сахара в корнеплодах. Накопление сухого вещества и сахара в корнеплодах обусловлено деятельностью листового аппарата. Уже в начале роста корня за- счет фотосинтеза, происходящего в листьях, органические вещества, в том числе сахар, начинают поступать в разрастающийся корнеплод. Однако в начальный период основная часть пластических веществ расходуется на формирование листового аппарата и рост корнеплода. При массе корнеплода 20—30 г содержание сахара в нем не превышает 5—6%, с увеличением массы до 50—70 г сахаристость возрастает до 8—9%.
По мере увеличения ассимилирующей поверхности усиливаются накопление ассимилятов и их отток в корнеплод. В первой половине вегетации сахарной свеклы большая часть из них расходуется на рост корнеплода и корневой системы, поэтому накопление сахара в корнеплодах в этот период идет относительно слабо. В основных свеклосеющих районах страны масса корнеплода к середине июня достигает 100—120 г, а содержание сахара в нем не превышает 10—12%.
В южных районах Украины, на Северном Кавказе в связи с более ранними сроками посева сахарной свеклы формирование листового аппарата, интенсивный рост корнеплода и накопление сахара в нем начинаются на 15—20 дней раньше, чем в се - верных. районах Украины и Центрально-Черноземной зоне РСФСР.
Наиболее интенсивное поступление сахара в корнеплод происходит в период, когда ассимилирующая поверхность достигает больших размеров и ее дальнейшее нарастание ослабевает или полностью прекращается. Продукты фотосинтеза в этом случае в основном расходуются на рост корнеплода и используются для накопления в нем сухих веществ, в том числе сахара. В большинстве свеклосеющих районов этот период приходится на начало августа.
Во второй половине августа и в сентябре накопление сахара в корнеплодах происходит интенсивными темпами, несмотря на то что площадь листовой поверхности постепенно уменьшается: листья стареют и отмирают. Асоимиляты, накопленные в листьях, по мере их старения транспортируются в корнеплод.. Здесь часть из них расходуется на рост корнеплода, а часть откладывается в его тканях в виде Сахаров и других органических веществ. К концу вегетации постепенно снижаются темпы роста корнеплодов и продукты фотосинтеза откладываются в них в виде запаса пластических веществ, основная часть которых приходится на долю сахара.
В большинстве свеклосеющих районов страны самое высокое относительное и абсолютное содержание сахара в корнеплодах отмечается при наступлении их биологической спелости.
Отношение к факторам внешней среды. Интенсивность роста и развития сахарной свеклы, а также величина урожая и его качество зависят от многих факторов внешней среды, среди которых температура, влага, питательные вещества и свет являются определяющими. Характер роста и развития сахарной свеклы в первый и второй год жизни, отношение к факторам внешней среды меняются на протяжении вегетации.
Отношение к температуре. Сахарная свекла — культура умеренно теплого климата. В первый год жизни наиболее благоприятные условия для ее роста и накопления сахара в корнеплодах складываются при температуре 18—23 °С. Однако рост сахарной свеклы может происходить и в более широком интервале температур. Многие исследователи отмечают, что температура от 8 до 30 °С обеспечивает интенсивный рост листьев, корнеплода и накопление сахара в нем.
Отношение сахарной свеклы к температуре зависит от возраста растений, почвенно-климатических и погодных условий. Набухание и прорастание семян возможно уже при 2—3°С. Однако в этом случае всходы появляются лишь на 45—60-й день и, как правило, сильно ослабленные. Если в период прорастания семян устанавливается температура 6—8 °С, то всходы появляются на 10—15-й день. Наиболее благоприятные условия для этого складываются при 15—20 °С. Семена сахарной свеклы могут прорастать и при более высокой температуре — 30— 35 °С. В полевых условиях воздействие высокой температуры приводит к замедлению прорастания семян и получению изре - женных всходов в результате пересыхания верхнего слоя почвы.
От начала набухания семян до появления семядольных листьев на поверхности почвы необходима сумма среднесуточных температур 100—125 °С. Для роста листьев и корнеплода наиболее благоприятна температура 15—20 °С. Однако образование и рост листьев и корнеплода возможны в более широком интервале температурного режима — от 6—7 до 25—30 °С. Образование новых листьев в осенний период вегетации обычно прекращается при установлении среднесуточной температуры 6—8 °С.
Накопление сахара в корнеплодах более интенсивно протекает при 20—23 °С, однако благоприятное сочетание других факторов внешней среды обеспечивает довольно высокие темпы сахаронакопления и при температуре 25 °С и выше.
Температура 15—23 °С является оптимальной для формирования репродуктивных почек на головках корнеплода. У корнеплодов летних сроков посева почки, закладка которых проходит, при более высоких температурах по сравнению с весенними посевами, как правило, более жизнеспособные.
Маточные корнеплоды сахарной свеклы хорошо хранятся при температуре 2—3°С, допустйм интервал 1—6 °С. Изменение температуры в ту или иную сторону против указанных параметров приводит к резкому снижению продуктивности семенников, а при резких отклонениях — к гибели маточных корнеплодов.
Отрастание розеточных листьев у семенников сахарной свеклы начинается при 2—3 °С. С повышением температуры интенсивность их роста возрастает. Наиболее благоприятные условия для роста розеточных листьев, стеблей и формирования репродуктивных органов складываются при температуре 15—20 °С. Более высокая температура может привести к снижению темпов
Роста как вегетативных, так и генеративных органов, а также к
Стерильности цветков и недобору урожая семян.
Устойчивость сахарной свеклы к низким температурам, в том числе отрицательным, в разные периоды роста и развития неодинакова. В фазе проростков и всходов она способна переносить снижение температуры до —4, —5 °С. В более поздние периоды вегетации заморозки —1, —2 °С могут вызвать повреждение листьев и даже гибель растений. Продолжительное воздействие на растения в фазе проростков и всходов температуры
1— 3 °С может привести к нарушению нормального хода физиологических процессов и образованию большого количества цве - тушных растений в первый год жизни.
Осенью вегетация сахарной свеклы прекращается с установлением температуры 2—4 °С или наступлением заморозков —2, —4 °С.
Семенники в фазе розеточних листьев переносят снижение температуры до —4, —6 °С. В период роста цветоносных побегов заморозки —1, —2 °С могут привести к повреждению не только побегов, но и стеблевых листьев.
Продолжительность вегетации сахарной свеклы в первый год жизни зависит прежде всего от продолжительности периода с среднесуточными температурами выше 5 °С. В свеклосеющих районах страны он колеблется от 120—130 до 180—200 дней, а сумма среднесуточных температур — от 1900 до 2500 °С.
Отношение к свету. Сахарная свекла относится к группе растений длинного дня. При увеличении продолжительности светового дня не только ускоряется развитие растений, но и значительно возрастают темпы роста листьев, корнеплодов и накопления сахара в них. При продолжительном световом дне и особенно непрерывном освещении у сахарной свеклы первого года жизни увеличивается процент цветушных растений.
Воздействие непрерывного светового дня на семенники на
2— 3 нед ускоряет созревание семян по сравнению с естественным световым днем.
При интенсивном освещении и продолжительном его воздействии усиливается фотосинтез, увеличивается накопление органических веществ в листьях и корнеплоде.
Для роста и развития сахарной свеклы и формирования урожая необходим естественный свет с полным набором спектральных лучей. Красные лучи обеспечивают большее накопление углеводов, синие — белков, витаминов и ростовых веществ.
Накопление сахара в корнеплодах неразрывно связано с величиной прямой солнечной радиации. Затенение растений свеклы, особенно в утренние часы, приводит к снижению темпов роста и накопления сахара и в итоге — к недобору урожая.
Сахаристость свеклы в большей мере зависит от воздействия солнечной радиации во второй половине вегетации. Наиболее интенсивно отток сахаров происходит, когда ясная солнечная погода чередуется с облачной.
Действие света как фактора внешней среды зависит от температуры воздуха, водообеспеченности растений, уровня минерального питания и других условий. На интенсивность фотосинтеза оказывают влияние и приемы агротехники, в том числе густота стояния растений. На излишне загущенных посевах, значительно снижается продуктивность нижних листьев растений, что приводит к меньшему накоплению сахара в корнеплодах и недобору урожая.
Отношение к влаге. Сахарная свекла — относительно засухоустойчивая культура. Она экономно расходует влагу: на единицу сухого вещества урожая потребляет 350—450 единиц воды, то есть меньше, чем многие полевые культуры. Однако с единицы площади сахарная свекла расходует воды в 1,5—2 раза больше, чем многие зерновые. На единице площади она формирует урожай сухого вещества в 1,5—2 раза выше, чем ячмень, овес, пшеница и другие культуры. Поэтому даже при относительно невысоком транспирационном коэффициенте общий расход воды с 1 га на свекловичных плантациях намного выше, чем на посевах зерновых культур.
В Центрально-Черноземной зоне и северной части Украины при урожае корнеплодов 40—45 т/га сахарная свекла расходует 4000—4500 м3 воды на 1 га, в степных районах свекловодства с более напряженным температурным режимом в период вегетации при том же урожае корнеплодов — 5000—6000 м3, или на 20—25% больше, чем в районах с умеренным климатом.
В создании урожая сахарной свеклы большую роль играет влага, накопленная в нижних горизонтах почвы за счет осадков осенне-зимнего периода. Сахарная свекла, имея мощную глубокоразвитую корневую систему, полноценно использует влагу, находящуюся на глубине до 2—3 м. По мере улучшения водообеспеченности усиливаются темпы роста растений, возрастает и общий расход воды с единицы площади. При орошении он может достигать 6500—7000 м3/га. На формирование 1 т урожая корнеплодов сахарная свекла в зависимости от факторов внешней среды расходует от 60 до 145 м3 воды.
Отношение сахарной свеклы к воде, как и к другим факторам внешней среды, меняется по мере роста и развития растений. Наибольшее количество воды она потребляет в период интенсивного роста корнеплода, что в зависимости от зоны совпадает со второй половиной июня — первой половиной августа.
В условиях Украины от посева до конца июня (период интенсивного нарастания листьев) сахарная свекла потребляет около 10%, с конца июня до середины августа (период интенсивного роста корнеплодов) —около 70% и с середины августа до уборки (период сахаронакопления) —около 20% общего количества воды, используемой за весь период вегетации. Однако характер потребления воды по периодам вегетации может меняться. Это зависит прежде всего от условий произрастания и уровня агротехники.
На Кубани потребление воды сахарной свеклой по периодам вегетации несколько иное, чем в основных свеклосеющих районах Украины и Центрально-Черноземной зоне. В период интенсивного роста листьев она использует около 20%, роста корнеплодов— 50—55% и накопления сахара — 25—28% общего расхода воды за всю вегетацию.
Недостаток влаги во все периоды вегетации приводит к нарушению физиологических процессов, снижению темпов роста листьев и корнеплодов. Наиболее сильно урожай сахарной: свеклы снижается при недостатке влаги в период интенсивного - роста корнеплодов.
Сахарная свекла предъявляет повышенные требования к содержанию влаги в верхнем (0—10 см) слое почвы во время набухания и прорастания семян. Чтобы семена набухли и начали прорастать, клубочек (плод, орешек) должен впитать влаги не менее 150—170% своей массы.
Рост сахарной свеклы возможен при изменении влажности почвы в интервале от 70 до 100% наименьшей влагоемкости (НВ). При влажности ниже 70 и выше 100% НВ замедляются темпы роста растений и снижается их продуктивность. Оптимальная влажность почвы для сахарной свеклы в разные периоды вегетации не остается постоянной. В молодом возрасте и в конце вегетации она лучше растет при несколько меньшей влажности, чем во время формирования корнеплодов. Это необходимо учитывать в орошаемом свекловодстве, где влажность ■почвы можно поддерживать на заданном уровне путем поливов в разные периоды вегетации.
При влажности почвы ниже 70% НВ уменьшается содержание сахара в сухом веществе корнеплода и увеличивается количество общего и вредного азота. Избыточное увлажнение также является причиной снижения содержания сахара в корнеплодах.
Растения сахарной свеклы второго года жизни (семенники) по отношению к влаге существенно отличаются от растений первого года жизни. У семенников сахарной свеклы рост надземной массы намного опережает рост корневой системы. Это несоответствие сказывается на водопотреблении семенников. Для их роста наиболее благоприятна влажность почвы в слое 0—50 см 75—100% НВ. Снижение ее до 70% НВ приводит к приостановке роста стеблей, а увеличение выше 100% НВ вызывает резкое снижение урожая семян. Семенники сахарной свеклы сильнее страдают от засухи, чем свекла первого года жизни. Урожай семян свеклы в основном формируется за счет осадков, выпадающих в период вегетации семенников.
Отношение к почве. Сахарная свекла в нашей стране возделывается в почвенно-климатических зонах, значительно различающихся по погодным условиям и почвенному покрову. На большей части Украины, Северного Кавказа, в Молдавии, Центрально-Черноземной зоне и Алтайском крае посевы сахарной свеклы размещаются на обыкновенном, мощном, выщелоченном, слабовыщелоченном, оподзоленном черноземе и других <его разностях. Значительные площади сахарной свеклы расположены на серых лесных, дерново-подзолистых, лугово-серозем - ных, каштановых почвах и сероземах. По мощности гумусового горизонта, химическому составу и водно-физическим свойствам эти почвы значительно различаются между собой и в неодинаковой мере соответствуют ее биологическим особенностям.
Наиболее пригодны для возделывания сахарной свеклы черноземы, обладающие мощным гумусовым горизонтом с высоким •содержанием гумуса в верхних слоях почвы, нейтральной или - слабокислой реакцией и хорошими водно-физическими свойствами. При рыхлом сложении почвы в ней обеспечивается наиболее благоприятное для растений сахарной свеклы соотношение воды и воздуха — 1:1.
Для сахарной свеклы большое значение имеют плотность ■сложения почвы и ее агрегатный состав. Для ее роста более пригодны структурные почвы с преобладанием водопрочных агрегатов размером 1—Змм. По механическому составу предпочтительнее суглинки. На песчаных и тяжелых глинистых почвах темпы роста сахарной свеклы снижаются. Более благоприятные условия для ее роста складываются при следующих показателях объемной массы почвы: черноземов—1,0—1,2 г/см3, каштановых и серых лесных—1,2—1,3, дерново-подзолистых—1,2— 1,4 г/см3.
Сахарная свекла, особенно семенники, плохо переносит переувлажнение и близкое стояние грунтовых вод. Такие участки независимо от разностей почв малопригодны для ее возделывания.
Особенности минерального питания. Среди полевых культур сахарная свекла считается наиболее требовательной к плодородию почвы, одновременно наиболее отзывчивой на улучшение минерального питания. Особенностью этой культуры является большая потребность в элементах минерального питания. Даже на высокоплодородных черноземах Украины и Северного Кавказа сахарная свекла при внесении органических и минеральных удобрений дает значительные прибавки урожая.
На формирование среднего по величине урожая сахарная свекла потребляет в 2—3 раза больше питательных веществ, чем зерновые хлеба и некоторые другие культуры. Растения сахарной свеклы в процессе роста используют около 80 химических элементов, большинство из которых играют активную роль в физиологических процессах.
Потребность сахарной свеклы в основных элементах минерального питания по периодам роста неодинакова. Наибольшее их количество потребляется в период интенсивного роста листьев и корнеплода. Потребление питательных веществ растениями сахарной свеклы зависит также от наличия их в почве, соотношения элементов минерального питания в почвенном рас - творе, водообеспеченности, температурного режима и других факторов внешней среды.
В полевых условиях снижение темпов роста сахарной свеклы и недобор урожая корнеплодов чаще всего связаны с недостатком основных элементов минерального питания— азота, фосфора, калия.
Азот. Среди большого количества элементов минерального питания, используемых сахарной свеклой, азот имеет особое значение. Он является компонентом всех аминокислот, фосфатидов, ферментов и других веществ, без которых невозможна нормальная жизнь растительного организма. При урожае корнеплодов 30 т/га свекла потребляет из почвы 120—160 кг азота, то есть в 1,5—2 раза больше, чем зерновые хлеба при среднем урожае 3 т/га. Многолетними исследованиями Д. Н. Прянишникова и его учеников установлено, что основным источником питания растения свеклы являются аммиачные и нитратные формы азотных соединений.
Растения сахарной свеклы нуждаются в азоте на протяжении всей вегетации, но наиболее чувствительны к его недостатку в первой половине вегетации, когда происходит интенсивное нарастание ассимилирующей поверхности. Недостаток азота ослабляет рост растений. Вместе с тем избыточное количество азота в почве в период прорастания семени — появления всходов может привести к угнетению проростков. Весьма нежелателен избыток азота в период сахаронакопления. Обильное азотное питание в это время вызывает интенсивное образование новых листьев, на что расходуются ранее накопленные пластические вещества, в том числ. е сахар. Это приводит к снижению содержания сахара в корнеплодах.
На - оподзоленных почвах применение азота под сахарную свеклу в сочетании с калийными и фосфорными удобрениями не только увеличивает урожай корнеплодов, но и повышает содержание сахара в них. На черноземах внесение повышенных норм азота нередко является причиной снижения содержания сахара в корнеплодах.
Фосфор. Несмотря на то что растения сахарной свеклы потребляют фосфора значительно меньше, чем азота и калия, ему. принадлежит важная роль в формировании урожая. Фосфор улучшает условия роста листьев, корневой системы, способствует более быстрому проникновению ее в нижние горизонты почвы. При достаточной обеспеченности фосфором растения сахарной свеклы обладают более высокой засухоустойчивостью, меньше поражаются грибными болезнями во время вегетации и при хранении корнеплодов. Большая роль принадлежит фосфору и в накоплении сахара в корнеплодах.
Фосфор относительно равномерно потребляется растениями сахарной свеклы на протяжении вегетации. При фосфорном голодании ослабевают темпы роста листьев и корнеплодов, наблюдается преждевременное старение листьев и их отмирание.
Избыточное содержание фосфора в почве, особенно при недостатке азота, также приводит к ослаблению темпов роста листьев и корнеплода и интенсивности сахаронакопления.
Влияние фосфора на рост, развитие и урожай корнеплодов и накопление сахара в них зависят не только от содержания его в почве, но и от наличия других элементов питания, кислотности почвенного раствора, влажности и водно-физических свойств почвы, уровня агротехники и других факторов.
Калий. Этот элемент имеет не меньшее значение для сахарной свеклы, чем азот и фосфор. От обеспеченности этим элементом питания зависит жизнедеятельность протоплазмы, образование и передвижение углеводов, интенсивность фотосинтеза и другие физиологические процессы. Недостаток калия в почве приводит к ослаблению роста растений и недобору урожая.
Сахарная свекла в первый год жизни потребляет калия в 1,5—2 раза больше, чем азота, и в 4—5 раз больше, чем фосфора.
Потребление калия из почвы растениями сахарной свеклы начинается с прорастания семян и продолжается до уборки урожая. Однако относительно высокую потребность в нем растения испытывают в молодом возрасте, то есть до образования третьей-четвертой пары настоящих листьев. В абсолютных величинах больше всего калия расходуется в период интенсивного роста листьев и корнеплодов. От обеспеченности калием в значительной мере зависит и накопление сахара в корнеплодах.
Калий способствует повышению холодостойкости и засухоустойчивости растений. На фоне достаточного калийного питания повышаются устойчивость растений к болезням, качество и лежкость корнеплодов. Недостаток калия в почве приводит к ослаблению роста листьев и корнеплодов, потере тургора, нарушению оттока пластических веществ, снижению устойчивости к грибным и бактериальным болезням.