Морфолого-биологические особенности роста и развития свеклы.

Сахарная свекла (Beta vulgaris L., v. saccharifera) принадлежит к семейству Маревые (Chenopodiaceae), к тому же виду, что и кормовая (v. crassa), листовая (v. cicla)' и столовая (v. esculenta) свекла.

Все корнеплодные растения относятся к группе геофитов, у которых эпикотиль (головка), гипокотиль (шейка) и собственно корень превратились в органы накопления запасных питательных веществ, а почки возобновления, дающие начало листовым и цветоносным побегам, закладываются в надземных или подземных органах близко от поверхности почвы.

Корневая система взрослого растения сахарной свеклы состоит из утолщенного главного корня и густой сети тонких корневых разветвлений, отходящих от главного корня в плоскости расположения семядолей и проникающих на глубину до 2, 5 м, а в ширину на 40—50 см в обе стороны.

Главный корень, или корнеплод, сахарной свеклы имеет конусообразную удлиненную форму и несколько сжат с боков. Различают головку корнеплода (укороченный стебель), которая целиком развивается над поверхностью почвы и несет листья; шейку (гипокотиль, или подсемядольное колено)— часть корнеплода, не имеющую листьев и боковых корней, и собственно корень — нижнюю, обычно коническую часть корнеплода, на которой образуются боковые корешки, расположенные в два продольных ряда. Из общей длины корнеплода на долю головки и шейки приходится 15—30%, остальная его часть представляет собственно корень.

На поперечном разрезе корнеплода взрослого растения сахарной свеклы хорошо видны центральный сосудисто-волокнистый пучок, или «звездочка», и чередующиеся концентрические слои, или кольца, проводящих пучков, сообщающихся с проводящей тканью листьев. Каждый из них состоит из ксилемы — крупных одревесневших клеток, по которым из почвы к листьям передвигаются вода и растворенные в ней питательные вещества, и флоэмы, или луба, — тонкостенных клеток, по которым передвигаются из листьев к корням сахара и другие продукты фотосинтеза. Между кольцами проводящих сосудов расположены клетки паренхимы — место отложения сахара.

Цветки размещены в пазухах прицветных листьев группами, они срастаются вместе и образуют семена - соплодия (клубочки) диаметром 3-4 мм и массой до 30 мг. В одном клубочке многоплодной свеклы содержится столько плодов, сколько было цветков в пазухе прицветного листа (обычно 2-4). У одноплодной (одноростковой) свеклы цветки одиночные и каждый из них образует один плод.

Вегетационный период и фазы роста и развития сахарной свёклы.

Семена растений прорастают при разных условиях, но все они требуют определённой для данного вида температуры, влажности и доступа воздуха.

Семена свёклы, имеющие толстостенный околоплодник с рыхлой наружной паренхимой, при набухании и прорастании, по сравнению с другими культурами, требуют много воды. Эта потребность составляет 120 – 170% к весу воздушно сухих семян. Собственно семена, освобождённые от околоплодника, набухают и прорастают при наличии 40 – 72 воды от их массы.

Первым трогается в рост зародышевый корешок, несколько позже освобождаются от околоплодника и семядоли зародыша. Подсемядольное колено благодаря интенсивному делению клеток продвигается вверх и выносит семядоли на поверхность почвы.

До выхода семядолей на поверхность почвы проросток питается за счёт запаса питательных веществ семени – перисперма. Однако запас питательных веществ невелик, беден белком, поэтому, чем скорее и дружнее появляются семядоли на поверхности почвы, тем меньше истощаются запасные вещества в клетках семени до начала их фотосинтетической деятельности, тем мощнее бывают всходы, тем больше возможности для получения; крупных корнеплодов.

Это обстоятельство определяет необходимость неглубокой заделки семян при посеве и создание оптимальных условий их прорастания.

С появлением семядолей на поверхности почвы процесс роста начинает осуществляться путем непрерывного обмена веществ на основе корневого и воздушного питания, которым растение обеспечивает себя через корневую систему и листья.

В первый год жизни у свеклы различают следующие фазыроста: прорастание семян, всходы, фаза вилочки, фаза первой пятой пар настоящих листьев (каждая пара отмечается как самостоятельная фаза), фаза смыкания растений и затем фаза размыкания растений (рядков).

Длительность первой фазы - прорастания семян - зависит оттемпературы, естественно, при наличии других факторов. Притемпературе 1-2° С период прорастания составляет 45-60 дней, 3 - 4°С - 25-30 дней, 6-7°С - 10-15 дней, 10-11°С - 8 - 10 дней, 15-25°С - 3-4 дня. Оптимальная температура для прорастания семян - 25º С, максимальная - 30° С.

Весной в полевых условиях температура от 6 до 11° С уже обеспечивает нормальное прорастание семян. При более низких температурах и в холодную затяжную весну семена прорастают медленно, набухшие семена загнивают, а появившиеся проростки оказываются слабыми и сильно повреждаются болезнями и вредителями.

При относительно благоприятных условиях (I = 6-11°С) и очной влажности семядоли появляются на поверхности • через 8-10 дней. Этот момент отмечается как фаза появления всходов.

Появившиеся семядоли имеют удлиненно-эллиптическую форму, невелики по размеру - по окончании роста ширина их составляет всего 0, 5-0, 7 см, длина - 2-3 см. Живут они недолго (15-20 дней) и вскоре, после развития 3-4 пар настоящих листьев, желтеют и отмирают.

Тем не менее, в начальный период роста они имеют исключительно важное значение для жизни растений. Повреждение семядолей часто вызывает необходимость пересева свеклы, что, естественно, крайне нежелательно.

Через 18-20 дней после посева, или через 8-10 дней после появления всходов из почки зародыша, расположенной между семядолями, появляется первая пара настоящих листьев.

Период жизни свеклы от всходов до появления первой пары настоящих листьев и называется фазой вилочки, она длится 8-10 дней. Через два-три дня после появления первой пары появляется вторая пара настоящих листьев, через такой же срок третья, а затем четвертая и пятая (каждая из этих фаз длится 2-3 дня).

Таким образом, начальные фазы роста свеклы проходят быстро: от появления первой пары до появления пятой пары на­стоящих листьев проходит 10-12 дней. За это время должны быть проведены и закончены работы по формированию густоты стояния растений. В последующем, начиная с 11-го листа, нарастание листьев идет не парами, а по одному по спирали: через каждые полтора дня - до двадцатого, через два дня - с двадцать первого до тридцатого и через 2, 5 дня - после тридцатого.

Всего за вегетационный период, который у сахарной свеклы первого года жизни длится 150-170 дней, на головке корнеплода появляется 50-60 листьев, а некоторые растения образуют до 90 и более. При этом листообразование урожайных сортов проходит несколько интенсивнее, чем сахаристых.

Продолжительность роста, а также период существования листа в выросшем состоянии у разных листьев одного и того же растения не одинаковы.

Самый короткий период роста - около 20 дней - наблюдается у листьев первой пары и у листьев последнего десятка, наибольший - 40-50 дней - у листьев от одиннадцатого до двадцать пятого.

Длительность жизни листьев, закончивших рост, также колеблется в значительных пределах - от 20 до 60 дней. Меньше всего живут листья первые и последние, по очередности их появления, а наиболее долговечны листья от 11 до 22-го.

В ходе роста листьев наступает такой период, когда листья одного ряда соприкасаются с листьями другого ряда и, таким образом, сплошь закрывают междурядье, конечно, при полной густоте насаждения. Этот момент у свеклы отмечают как фазу смыкания растений (рядков). К этому времени необходимо закончить основные работы по уходу за посевами.

Начиная с июня наиболее старые листья постепенно желтеют и усыхают. Динамика усыхания листьев в определенные годы может быть разной и зависит от свойств сорта (у урожайных интенсивнее, чем у сахаристых), а в большей степени от внешних условий.

Листья первого десятка усыхают с промежутком 5-7 дней. Усыхание последующих листьев происходит все быстрее и к концу вегетации листья последнего десятка, кроме срезаемых при уборке, усыхают через 1-2 дня.

Отмирание листьев приводит к тому, что наступает период, когда обозначается видимость рядков. Этот момент у свеклы отмечают как фазу размыкания листьев (рядков).

Однако размыкание рядков бывает не в каждом году; в условиях достаточного увлажнения это явление может и не наступить: отмирание листьев идет, но живые листья растут и появляются более интенсивно.

Большие различия наблюдаются в размере поверхности выросших листовых пластинок. Первые два листа имеют наименьшую площадь-20-30 см2. Невелика и площадь последних листьев. Листья от 8 до 20-го имеют наибольшую площадь. Площадь каждого из них равна 200-400 см2, а во влажных условиях и при орошении ещё больше.

Общая поверхность всех листьев одного растения достигает 1 тыс. см2 и более. Отсюда на 1 га посевов площадь листовой поверхности свеклы составляет 30-60 тыс. м2 (при условии, что на гектаре насчитывается 100 тыс. растений).

Продуктивность растений зависит также от характера листовой поверхности, которая может быть гладкой или гофрированной, иметь окраску от светло-зеленой до темно-зеленой, края листьев могут быть волнистыми или гладкими, различной может быть и толщина пластинки.

Свекла с гофрированными листьями способна образовывать корнеплоды большей массы и обеспечивает более высокий сбор сахара, но это свойство реализуется только в условиях достаточного увлажнения. В сухое лето, а также в засушливых условиях. свекла с гладкими листьями лучше переносит засуху и жару, обеспечивая более высокие урожаи.

Молодые листья имеют округлую форму, листья старшего возраста отличаются удлиненным черешком и сердцевидной формой листовой пластинки.

Листья с темно-зеленой окраской более продуктивны по сравнению со светло-зелеными в связи с более высоким содержанием хлорофилла. Появляется это только в условиях достаточного увлажнения.

По положению листьев на головке корнеплода листовая розетка может быть с торчащими листьями, когда угол между центром листовой пластинки и горизонтальной поверхностью почвы равен 70° и более, полуторчащими, когда этот угол равен 30-60°, и стелющимися, когда он меньше 30°. Растения с торчащими листьями более продуктивны.

Рост листьев и корнеплода тесно взаимосвязан, но динамика (ход) нарастания его в течение вегетации неодинакова. В начале вегетации наблюдается интенсивный рост листового аппарата и питающей корневой системы. Позднее, в июле-августе, интенсивнее растет корнеплод. Суточный прирост корнеплода в это время составляет 5-15 г в зависимости от погоды и агротехники.