БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Реферат на тему:
САХАРНАЯ СВЕКЛА
студентки биологического факультета
2 курса 4 группы
Мороз.А.А.
Минск
2004 г.
СОДЕРЖАНИЕ:
Введение
Биология сахарной 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
Сахарная свекла - высокопродуктивное культурное растение, выращивание которого и для Республики Беларусь имеет первостепенное экономическое значение. Вместе с тем, достигнутая урожайность в Беларуси не соответствует возможностям этой культуры. Урожайность сахарной свеклы и сахара в странах Европы сильно колеблется в зависимости от почвенно-климатических условий, уровня культуры земледелия и применяемых технологий. Если такие страны, как Австрия, Бельгия, Великобритания, Германия, Голландия, Дания, Швеция, Швейцария и Франция получают 8-12 т/га сахара, то Албания, Беларусь, Болгария, Грузия, Латвия, Литва, Россия, Румыния и Украина - только 1-3 т/га.
(Beta vulgaris L. ssp vulgaris var, altissima Doll)
Сахарная свекла относится к семейству маревых (Chenopo-diaceae). Она двухлетнее растение, которое в первом году на сжатой оси образует розетку из множества прикорневых черешковых листьев и утолщенный сахаристый корнеплод. Только на втором году развиваются из прорастающих почек головки облиственных ребристых цветоносных побегов. Обоеполые цветки, пятерного типа собраны в соцветия типа мутовчатой колосовидной кисты. Они опыливаются перекрестно, в основном ветром. На одном растении образуются до 16000 плодов, которые представляют орешки. Сахарная свекла - растение длинного дня.
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 перекарпия находятся ингибиторы прорастания, которые отрицательно влияют на всхожесть. Нежные кругловато-почковидные семена находятся в блюдцевидной полости плода, которые покрыты крышечкой. Семя составляет 20-30% массы плода и имеет блестящую красновато-бурую оболочку. [pic] 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
Масса семени колеблется от 2 до 4 мг. Оно имеет мало питательной ткани (мучнистый-крахмалистый перисперм). Из-за малого запаса энергии семена при высеве следует заделывать мелко. Относительно большой массой твердой ткани перикарпия обусловлена высокая потребность во влаге для прорастания, которая равна 1,2-1,5 кратной величине массы плода. Масса тысячи семян составляет 15-20 г. Корнеплод образуется постепенным утолщением ткани из трех органов растения (рис. 2).
|Рис. 2. Строение корнеплода |Рис. 3. Корневая система | |сахарной свеклы |сахарной свеклы |
Из верхней части главного корня образуется основная часть корнеплода. Внизу корнеплод переходит через хвостик свеклы (диаметр < 1 см) в стержневой корень. При уборке хвостик, как правило, остается в почве или позже обламывается. В двух противоположных, более или менее выраженных бороздках растут боковые корни первого порядка. Сорта свеклы с глубокими бороздками нежелательны из-за большого загрязнения. Боковые корни первого порядка сильно разветвляются и образуют большое число боковых и мочковатых корней. Переходная часть от корня к побегу представляет собой шейку, или гипокотиль. Шейка находится между закладкой верхних боковых корней и нижних листьев. На ее поверхности нет ни корней, ни листьев. Головка, или эпикотиль, является нижней частью побега. Она начинается непосредственно под закладкой нижних листьев. На ее вершине находятся конус вегетации и сердцевинные листья. Переход от головки к шейке можно четко определить: это место, где сосудистая система четко переходит из беспорядочного положения в концентрические кольца (у сахарной свеклы от 8 до 12). Головка занимает 10-15% длины корнеплода, шейка - 10-20 и собственный корнеплод - 65-80%.
Корневая система состоит из главного корня, боковых корней и корневых волосков. Мочковатая корневая система, которая имеет решающее значение для поглощения воды и питательных элементов, находится на глубине почвы до 25 см. К концу вегетации в этом слое сосредоточено до 60-80% этих корней, глубже 1,5 м - примерно 10% (рис. 3). Корни весной сначала медленно развиваются, однако ко времени смыкания рядков они уже достигают общей длины 10- 15 м/м2 площади и глубины 1 м. До конца вегетации в зависимости от почвы могут проникнуть на глубину 1,2-3 м и достигать общей длины 10- 15 км/м2.
Свекла в состоянии быстро восстанавливать корневую систему в прежних объемах в случае отмирания определенной части боковых и мочковатых корней. В этом одна из причин приспособления свеклы к разной влагообеспеченности, хотя доля боковых и мочковатых корней в сухой массе всего около 3%. Доля корнеплода в сухой массе составляет около 70%, а ботвы - около 27%.
Поверхность корней как мера способности поглощения питательных веществ и воды достигает во время вегетации почти двойного размера индекса листовой поверхности (рис. 13).
Из изложенного вытекает большое значение хорошей структуры почвы без ее уплотнений для роста и развития сахарной свеклы.
Рис. 4. Развитие листовой и корневой поверхности сахарной свеклы
С технологической точки зрения важна форма корнеплода и его положение в земле. Обычно корнеплоды сахарной свеклы только немного выступают над поверхностью земли. Причина большего или меньшего выдвижения корнеплодов из почвы определяется высотой головки, которая, в свою очередь, зависит: 1. от густоты стояния. Чем больше площадь питания отдельной свеклы, тем больше высота головки (табл. 1); 1. погодных условий (различия могут быть до 2 см); 1. почвенной структуры (плужная подошва, уплотнения в подпочве, транспортная колея, не перепревшие остатки соломы и навоза); 2. обеспеченности питательными элементами и влагой (чем выше снабжение азотом, тем больше доля головки); 3. сортов (сортотипичные различия могут составлять до 1,6 см).
Таблица 1. Зависимость величины корнеплода и его средней высоты* над поверхностью почвы от расстояния между растениями и года возделывания
[pic]
* 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 6-8 дней после всходов образуется первая пара настоящих листьев, затем следует 2-6 пара. Дальнейшие листья развертываются по одному.
Листья образуют розетку. Только тогда, когда поверхность листьев больше поверхности почвы, сахарная свекла использует инсоляцию почти полностью для ассимиляции и образования органической массы. Поэтому на практике важно, чтобы растения свеклы быстрее образовывали розетку. Следует отметить, что растение сахарной свеклы в зависимости от почвенно-климатических условий и агротехники возделывания во время вегетационного периода образует 30-90% новых листьев и сбрасывает до уборки старых от 60 до 70%. Посевы сахарной свеклы образуют в 4-5 раз больше листовой поверхности, чем поверхность почвы, которую они занимают. Растения сахарной свеклы обычно образуют больше листьев, чем необходимо для высокой урожайности и сбора сахара. Индексы листовой поверхности выше 3,5 не приносят пользы, так как листья друг друга затеняют. Можно считать, что только около 30% листьев фотосинтетически полностью активны. Образование большого числа листьев поздним летом и осенью отрицательно влияют на урожайность.
При нормальных условиях в год посева у сахарной свеклы не образуется цветоносного побега, т. е. переход в генеративную фазу происходит только на втором году развития (см. приложение: стадии развития сахарной свеклы, код ВВСН). Однако по разным причинам уже в первом году могут появляться «цветухи». Они образуют только маленькие корнеплоды с низким содержанием сахара. Вследствие одревеснения сосудистой системы корнеплода и повышения мелассообразующих веществ 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 температуры на ранних стадиях развития растений сахарной свеклы, так как они в стадии 2-4 листьев особенно чувствительны к воздействию пониженных температур. Длительные средние дневные температуры от 5 до 8 °С в этой стадии способствуют образованию «цветухи». Влияют и физические свойства почвы (плохая структура) или агротехнические мероприятия (несбалансированное удобрение, неправильное внесение гербицидов).
Химический состав корнеплодов сахарной свеклы зависит от сорта, почвенно-климатических и погодных условий, уровня агротехники и других факторов. Знание закономерностей изменения химического состава корнеплодов под действием внешних факторов необходимо для разработки технологии возделывания этой культуры, обеспечивающей получение сырья высокого качества.
В корнеплоде сахарной свеклы в среднем содержится 75 % вода 17,5 - сахара и 7,5% несахаров. Количество сахара в сухом веществ корнеплода обычно составляет 69-76 %. Выжатый из корнеплода со представляет собой водный раствор сахара и других веществ (несахаров). В нем находится 17,5 % сахара и 2,5 % несахаров. На долю сахар в сухом веществе сока приходится 87,5 %.
После отжатия сока остается мякоть корнеплода, которая составляет 5% его массы. Она состоит в основном из компонентов клеточных стенок и небольшого 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 сортов сахаристого направления мякоти больше, чем у сортов урожайного направления. Больше мякоти содержится в головке и пepиферических тканях корнеплода, а также в корнеплодах цветущих растений. Количество ее увеличивается в засушливые годы. Мякоть в воде не растворяется и при переработке свеклы на заводах полностью остается в жоме, т. е. в таком виде выводится из дальнейшего технологического процесса получения кристаллического сахара.
Ниже приведена характеристика основных веществ, содержащихся в корнеплодах сахарной свеклы.
Углеводы. Они составляют основную часть сухих веществ корне плода. Из углеводов наибольшее значение имеют: моносахариды (монозы) - глюкоза, фруктоза, галактоза и арабиноза. Смесь глюкозы и фруктозы называют инвертным сахаром, дисахариды (биозы) - сахароза, или тростниковый сахар и мальтоза. Сахароза как главная составная часть сухого вещества имеет большое значение прежде всего для сахарного производства. При гидролизе сахарозы, который протекает под действием кислот и фермент; инвертазы, из одной ее молекулы образуются молекула глюкозы и молекула фруктозы. Этот процесс называется инверсией. Наличие инвертного сахара в корнеплодах затрудняет технологические операции сахарной производства, так как при очистке диффузионного сока происходит разложение глюкозы и фруктозы и образование новых веществ полуколлоидного характера, которые мешают кристаллизации сахарозы; трисахариды (триозы) - рафиноза. Она относится к нежелательным для технологии сахарного производства веществам, поскольку переходит в патоку и мешает кристаллизации сахарозы; полисахариды (полиозы) - крахмал, целлюлоза и гемицеллюлоза.
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5
