Технические культуры

Ботаническая характеристика

Сахарная свекла (Beta vulgaris L. saccharata) принадлежит к семейству Маревые (Chenopodiaceae). Помимо сахарной свек­лы, к виду Beta vulgaris L. относятся свекла кормовая (var. crassa), листовая (var. cicla) и столовая (var. esculenta).

Все современные формы культурной сахарной свеклы проис­ходят от диких видов, произраставших на европейском и афри­канском побережье Средиземного моря и Атлантического океа­на, побережье Черного и Каспийского морей и в Закавказье. Раньше других начали возделывать как овощную культуру лис­товые формы свеклы-—мангольд. Ее использовали и как ле­карственное растение.

Корнеплодные формы свеклы появились на территории Азии в первом тысячелетии до н. э. В Европу корнеплодная свекла проникла в X—XIII вв. н. э. В Киевской Руси ее начали возде­лывать несколько раньше, чем в странах Западной Европы. В первый период выращивали столовую корнеплодную свеклу, а в XVII—XVIII вв. были выделены формы кормовой свеклы, которые в последующем получили более широкое распростране­ние, чем столовые формы.

Сахарная свекла появилась значительно позже столовой и кормовой. Она возникла в результате естественного скрещива­ния форм листовой и корнеплодной свеклы и последующего от­бора полученных гибридов по урожайности т содержанию са­хара в корнеплодах. Становление ее как культурного растения приходится на вторую половину XVIII столетия.

Исходные формы сахарной свеклы, с которых началось про­мышленное свекловодство, значительно отличаются от сортов и гибридов, возделываемых в настоящее время, по морфологи­ческим признакам, продуктивности и химическому составу.

Возделываемые сорта и гибриды сахарной свеклы являются травянистыми растениями с двухлетним циклом развития. В первый год жизни растения обычно образуют большое коли­чество листьев и формируют корнеплод. Во второй год жизни

Из почек, заложенных на верхней части корнеплода, образуются листья и цветоносные побеги.

Однако двухлетний цикл развития может нарушаться. При продолжительной прохладной погоде в послепосевной период часть растений образует цветоносные побеги и в первый год жизни. В годы с теплой и дружной весной количество растений с цветоносными побегами обычно не превышает 0,5%. При се - ' меноводстве в отдельных случаях также отмечаются отклоне­ния от двухлетнего цикла развития. Часть растений («упрям­цы») во второй год жизни не образует цветоносных побегов.

Наличие цветушных растений и «упрямцев» — явление не­желательное. В первом случае оно приводит к снижению уро­жая корнеплодов и их технологических качеств, во втором — к недобору урожая семян.

Строение корневой системы. Как и другие корнеплоды из семейства Маревые, сахарная свекла относится к группе гео - фитов, у которых эпикотиль (головка), гипокотиль (шейка) и собственно корень образуют корнеплод в обычном понимании, являющийся местом накопления запасных питательных ве­ществ.

Головка является стеблевым образованием и расположе­на в верхней части корнеплода. На ней размещаются почки, из которых образуются листья и цветоносные побеги. В общей массе корнеплода на ее долю приходится не более 10—15%.

Шейка корнеплода развивается из подсемядольного коле­на проростка и является промежуточной частью между голов­кой и собственно корнем. Она не несет на себе ни листовых и стеблевых почек, ни корешков.

Собственно корень — вся остальная часть корнеплода, расположенная ниже шейки. Для него характерны две продоль­ные борозды на противоположных сторонах, откуда растут бо­ковые корешки. В общей массе корнеплода на долю собственно корня приходится более 70—75%. Здесь накапливается наи­большее количество сахара.

Форма корнеплода у сахарной свеклы преимущественно ко­ническая. Однако в зависимости от условий выращивания и сортовых особенностей она может быть грушевидной, мешко - " видной и цилиндрической.

При прорастании семян первым трогается в рост зародыше­вый корешок, который уже ко времени образования первой па­ры настоящих листьев проникает на глубину до 30 см, а через месяц после появления всходов достигает глубины 50—60 см. Одновременно развиваются боковые корешки сначала в верх­них слоях почвы, а затем и в более глубоких. В фазе двух-трех пар настоящих листьев боковые корешки достигают 10—15 см, разрастаясь по горизонтали. На них образуется большое коли­чество корневых волосков.

У сахарной свеклы, как и других корнеплодов, в период ро­ста происходит смена строения корневой системы. Первичное

Рнс. 1. Первичное строение корня сахарной Рис. 2. Третичное строение

Свеклы (поперечный разрез): корнеплода свеклы:

J — сосуды первичной древесины; 2 — камбий; 1 — вторичная кора; 2 — кольца со - 3— первичный луб; 4 — перицикл; 5 — место ооко - судисто-волокнистых пучков,

Вых корешков; 6 — эндодерма; 7 — первичная кора корня.

Строение ее характерно для периода прорастания до появления первой пары настоящих листьев. В этот период на поперечном разрезе молодого корня хорошо выделяются две части: первич­ная кора и окруженный ею цилиндр (рис. 1).

С появлением настоящих листьев в корне происходят изме­нения, характерные для вторичного строения его. В централь­ном цилиндре под первичным лубом формируются камбиаль­ные клетки, которые в последующем превращаются в камбиаль­ные кольца. Они по направлению к центру образуют вторичную древесину, а с периферии корня вторичный луб. Последний формирует вторичную кору, которая, разрастаясь, разрывает первичную кору и эпидерму. Эти изменения приводят к «линь­ке» корня.

Третичное строение корня связано с образованием в парен­химе вторичной коры клеток второго камбиального кольца, с прекращением деятельности которого появляется третье коль­цо, затем четвертое и т. д. (рис. 2). Таким образом, в результа­те деятельности последовательно сменяющихся камбиальных колец в корнеплоде формируется 8—10 концентрических слоев, в паренхиме которых откладывается сахар.

Одновременно с изменениями, происходящими в строении корня, корневая система продолжает интенсивно расти в глубь почвы и горизонтально. У взрослого растения боковые корни разрастаются в стороны до 100—120 см, а главный корень мо­жет проникать на глубину до 2—2,5 м и более. Интенсивность роста корней зависит от условий выращивания и сортовых осо­бенностей.

Строение листьев. Листья у сахарной свеклы состоят из лис­товой пластинки и черешка. Форма и размеры их изменяются в зависимости от возраста растений, условий выращивания и

Сортовых особенностей. Края листовой пластинки, как правило, волнистые, а ее поверхность может быть гладкой или гофриро­ванной. По расположению листовой пластинки различают листья плоские, стелющиеся и торчащие. Форма молодого лис­та чаще округлая, а более старого — сердцевидная.

Поверхность листа сверху и снизу покрыта эпидермисом, ко­торый с внешней стороны защищен кутикулой. Между клетками эпидермиса имеются устьица, которые выполняют важную роль в физиологических процессах, происходящих в растениях. На нижней части пластинки листа устьиц значительно больше, чем на верхней.

Черешок, на котором сидит пластинка листа и который со­единяет лист с корнеплодом, в поперечном разрезе имеет ребристо-треугольную форму. С поверхности он покрыт эпидер­мисом, под ним залегают колленхима и паренхима. В паренхи­ме сосредоточены проводящие пучки. Флоэмная часть их обра­щена к нижней поверхности черешка, ксилемная — к верхней.

Строение стебля. Во второй год жизни высаженные корне­плоды или перезимовавшие непосредственно в поле (безвыса­дочная культура) образуют сначала розетку листьев, которая по своему строению и внешнему виду не отличается от листьев первого года жизни. Через 20—30 дней после начала образова­ния листьев формируются побеги: из верхушечной почки — глав­ный, а из пазушных почек — боковые. В нижней части стебель несет крупные черешковые листья, а в верхней — короткоче - решковые или сидячие, в пазухах которых закладываются со­цветия.

Высадки сахарной свеклы формируют различное количество цветоносных побегов. В связи с этим кусты высадков, разли­чающихся по морфологическим признакам и мощности разви­тия, делят на три типа:

Первый тип — развит лишь один центральный цветоносный стебель, который имеет ветви первого, второго и третьего по­рядка;

Второй тип — куст состоит из главного сильно ветвящегося цветоносного стебля и нескольких стеблей, сформированных из пазушных почек;

Третий тип — куст состоит из нескольких одинаково развитых стеблей с ветвями не далее второго порядка.

Соцветие, плод и семя. У сахарной свеклы соцветия — клу­бочки— размещаются в верхней части цветоносных побегов. Густое расположение клубочков на верхней части стебля дает основание рассматривать цветоносный побег сахарной свеклы как тип сложного соцветия — поникающий колос (рис. 3).

Клубочки образуются вследствие срастания нескольких близ­ко расположенных между собой цветков. У многосемянной свек­лы в пазухах прицветных листьев обычно размещается 2— в цветков, которые, срастаясь, образуют один клубочек. У одно­семянной свеклы цветки располагаются одиночно.

Цветок у сахарной свеклы пятерного типа с зеленоватым околоцветником, пятью тычин­ками, расположенными против листочков околоплодника, од - ногнездной завязью с трехле­пестным рыльцем.

Сахарная свекла относится к перекрестноопыляющимся растениям, однако возможно и самоопыление. Цветение про­должается 20—40 дней.

Плод у сахарной свеклы — орешек с толстым околоплод­ником, состоящим из одревес­невшей ткани. Околоплодник вместе со слабовыпуклой крышкой наверху предохраня­ет семя от механических по­вреждений и воздействия не­благоприятных условий внеш­ней среды. При созревании плодов чашелистики цветков одре­весневают и срастаются с оболочкой. Число плодов в клубоч­ках может колебаться от 1 до б и более.

Семя сахарной свеклы бурой окраски, блестящее. Форма его почковидно-эллипсоидная с заостренным выступом. Семя имеет две семенные оболочки, под которыми находится зародыш кольцевидносогнутой формы. Зародыш состоит из корешка, двух семядолей, почки между ними, подсемядольного колена и перисперма (место запаса питательных веществ).

Химический состав различных органов растения сахарной свеклы неоднороден и значительно изменяется в зависимости от условий выращивания, возраста и сортовых особенностей.

В клубочках сахарной свеклы при воздушно-сухом состоянии содержится 11—12% воды, 38—39% клетчатки, 29—30% крах­мала и других углеводов, 7,5—8% азотистых веществ, 5— 6% жира и около 5% зольных веществ. В семени преобладают крахмал, жиры и азотистые вещества, а в околоплоднике — лигнин, клетчатка и гемицеллюлоза.

Вегетирующие листья сахарной свеклы содержат около 78— 85% воды и 15—22% сухих веществ. В молодых листьях сухих веществ в 1,5—2 раза меньше, чем в старых.

Сухое вещество листа в основном представлено углеводами (9—15%). Кроме них, в листе содержатся клетчатка - (2%), зольные элементы (2%), азотистые вещества (2%),

Корнеплод — основной орган растения сахарной свеклы, ра­ди которого ее возделывают. В корнеплодах, достигших биоло­гической спелости, содержится 75—80% воды и 20—25% сухих веществ. Основную часть сухого вещества составляет сахар. На
его долю в зависимости от условий вы­ращивания, сроков уборки и сортовых особенностей приходится от 15 до 20% общей массы корнеплода. Кроме сахара, в состав сухих веществ корнеплода вхо­дят клетчатка — 4—5%, белки—1—2%, зольные вещества — около 1 % общей массы корнеплода.

Распределение сахара, как и других веществ в отдельных частях корнеплода, неравномерное. Наибольшее количество его накапливается в средней части кор­неплода и особенно в месте перехода шейки в собственно корень (рис. 4). Здесь содержание сахара может повы­шаться до 19—20% массы этой части корнеплода. В головке и хвостовой ча­сти сахара накапливается 13—15% их общей массы. На долю сахара в сухом веществе корнеплода в зависимости от условий выращивания приходится от 70 до 76%. Неравномерно распределяется сахар и по отдельным тканям корня: в зоне проводящих пучков его накапливается больше, чем в паренхи­ме между кольцами.

Пектиновые вещества составляют не более 2—2,5% массы корнеплода. В корнеплодах сахарной свеклы содержатся орга­нические кислоты, азотистые и минеральные вещества, жиры. Общее их количество не превышает 2% общей массы корне­плода.