5.Систематика та характеристика цукрових буряків. Зони цукристості.

Цукровий буряк-дворічна культура. У перший рік формується розетка листків і коренеплід. На другий рік виростають стебла, на яких розміщуються плоди. Може спостерігатися відхилення від дворічного циклу розвитку. У холодну весну на першому році життя виростають квітконосні стебла. Це небажане явище має назву цвітушності. Коренеплоди таких рослин дерев'янисті з низьким вмістом цукру. Частина коренеплодів, що висаджуються на другий рік для одержання насіння, можуть не формувати пагонів. Такі рослини називаються "впертюхами". Наявність їх серед висадків-насінників знижує врожай насіння. Цукровий буряк належить до родини лободових (Chenopodiaceae). Крім цукрового буряку Beta vulgaris saecharifera, до цього виду належать буряк кормовий (B.v.var. crassa), буряк столовий (B.v.var. esculenta) і буряк листяний (мангольд) (B.v.var. cicla). Коренева система - стрижнева, проникає на глибину до 2-2,5 м і розгалужується в ширину (в одній площині) на 1,0-1,2 м. У фазі 2-х листків головний корінь проникає на глибину до ЗО см, у фазі 4-х листків - до 40 см. У верхній частині головний корінь потовщується і формує коренеплід, що складається з головки, шийки, власне кореня і хвостика. Листки буряка складаються з черешка і пластинки. Пластинки великі, суцільні, гладенькі чи гофровані. Всього за вегетаційний період з листкових бруньок в центрі головки кореня виростає 50-60 листків, спірально розміщених на головці кореня. Рослина впродовж вегетаційного періоду постійно формує нові листки і скидає старі. Стебло у рослини формується на другий рік життя. Стебла заввишки 80-150 см. їх формується на одному коренеплоді декілька (від 1 до 10) у вигляді куща. На стеблах розміщуються листки і квітки, що формують суцвіття - нещільний колос. Квітки розміщені в пазухах листків по одній (однонасінні) або групами (багатонасінні). У багатонасінних буряків квітки в процесі росту зростаються між собою і утворюють клубочки (супліддя). Плід - однонасінний горішок з товстим навколо плідником з пористої дерев'янистої тканини. Навколоплідник разом з кришечкою плоду захищає насінину від механічних пошкоджень і несприятливих умов зовнішнього середовища. Кількість плодів у клубочках коливається від 1 до 6. Вперше у світі в Україні були створені однонасінні цукрові буряки, у яких клубочки не утворюються. Використання однонасінних сортів і гібридів дає можливість обійтись без затрат ручної праці при формуванні густоти рослин. Насіння розміщується в гнізді плоду, має буро-каштанову блискучу оболонку, яка щільно облягає зародок, зігнутий майже кільцем навколо перисперму, крохмаль якого є основним запасом поживних речовин для молодої рослини. Зародок складається з двох сім'ядоль, брунечки, підсім'ядольного коліна і зародкового корінця. Сім'ядолі виносяться на поверхню ґрунту (фаза вилочки), із брунечки формується головка коренеплоду, із підсім'ядольного коліна виростає шийка кореня, а зародковий корінець перетворюється у власне корінь. Вміст цукрози в буряках, виражений у відсотках до його маси, визначає цукристість буряка. Кількість цукрози в різних частинах коренеплоду дуже нерівномірна. Найменший її вміст — у голівці, середній — у хвості, найбільший — у середній частині коренеплоду. У прямій залежності від вмісту цукрози в корені знаходиві».м вихід кристалічного цукру при переробці свіжих буряків. Отже, чим вище вміст цукрози в буряках, тим більший вихід цукру в кристалічному вигляді. До нецукрів відносять усі речовини, крім цукрози, — целюлозу, геміцелюлози, протопектин, білки, лігнін, сапонін (нерозчинні речовини), а також аміноз'єднання, інвертний цукор, безазотисті органічні кислоти, пектин, зольні з'єднання та інші (розчинні речовини). Деякі не цукри містяться як в соці, так і в нерозчинному м'якуші. Наприклад, найбільш білкових речовин у буряковому соці, але частина їх пов'язана з пектиновими речовинами та геміцелюлозами м'якуша. З м'якушем пов'язано також до 60 % сапоніну, інша його частина розчинена у соці.

7-8. Буряк цукровий

Ботанічна характеристика буряка цукрового

Буряк (Beta) - одно- та дворічна, перехрестнозапильна трав'яниста рослина сімейства Марієвих, овочева, а також кормова і сахороностна культура. Дикоростучий буряк використовували в їжу з незапам'ятних часів. В 2-1 тис. до н.е. введено в культуру (приблизно на островах Середземного моря) буряк листовий.

До початку н.е. з'явилися культурні коренеплідні форми буряка звичайної (у 10-11 вв. вони були відомі в Київській Русі), у 16-17 вв. - столові і кормові форми, у 18 столітті з гібридних форм кормового буряка був відібрано цукровий буряк (у 1747 році німецький вчений-хімік Андреас Зиґмунд Маргграф у своїй лабораторії виділив з білої силезського кормового буряка кристалики цукру, аналогічного очеретяному, про що і доповів на засіданні Прусскої академії наук). З кінця 19 століття й у 20 столітті культура поширилося на всі континенти.

За формою коренеплід буває округлий, плоский і циліндричний. Містить білка до 2%, цукрів 14,5%, солі калію, кальцію, магнію, фосфору. На відміну від моркви в буряку немає каротину, але більше аскорбінової кислоти. У їжу вживають коренеплоди і листя молодих рослин, готують салати, буряківники, борщі, оладки, ікру, маринують і т.д. При ранньому споживанні (пучкового буряка) використовують молоді листя і черешки у свіжому, вареному і тушкованому виді.

Рослина волого- і світлолюбна, досить холодо- і засухостійка. Культуру вирощують на всіх континентах, в Україні - у всіх землеробських районах, окрім Криму. Буряк більш вимогливий до тепла, чим морква. Оптимальна температура для росту коренеплодів +16..+22°С. Пристосована до підвищенної засоленості ґрунтів, але вони повинні бути нейтральними і добре заправлені добривами. Вегетаційний період у залежності від сорту 60-120 днів. Кожна насінина більшості сортів дає початок декільком проросткам, тому культура вимагає своєчасного проріджування. Існує і сорт одноростковою буряка (Однопаростковий).

За існуючою класифікацією всі форми буряків (дикі й культурні, однорічні, дворічні та багаторічні) об'єднують в один ботанічний рід — буряки Beta L., який належить до родини лободових Chenopodiaceae, і налічує 14 диких і один культурний вид. У процесі еволюції видів роду Beta L. утворилися 3 природні групи — секції: канарські (3 види), гірські (6 видів), звичайні (6 видів). До останньої належить відібраний і сформований людиною збірний вид Beta vulgaris L., який об'єднує такі підвиди: 1. Beta cicia — листкові буряки з трьома групами різновидностей (листові салатні — convar vulgarly, черешкові салатні — convar petiolata; гібридні черешкові декоративні — convar varioecila) 1. Beta crassa — коренеплідні буряки з трьома групами різновидностей (столові — convar cruenfa; кормові — convar crassa; цукрові — convar sacchariferae з однонасінною формою — convar monospermd).

І.Я.Балков (1978) запропонував таку класифікацію різновидностей цукрових буряків: Var. digamocarpa m. — цукрові, диплоїдні (2n-18), зрослогогідні, фертильні за пилком; Var. dichoricarpa m— цукрові диплоїдні (2n-18), роздільноплідні, фертильні за пилком; Var. tetragamocarpa m. — цукрові, тетра-плоїдні (2n-36), зрослоплідні, фертильні за пилком; Var. tetracharicarpa — цукрові, тетраплоїдні (2n-36), роздільноплідні, фертильні за пилком.

Коренева система буряків стрижнева, проникає у грунт на глибину 1,5—2 м. Вона складається з головного кореня — коренеплоду і великої кількості бічних корінців, які виходять з двох протилежних боків кожного кореня. Коренеплід умовно поділяють на три частини: головку, шийку і власне корінь, або кореневе тіло. Ці частини мають неоднакове походження і господарську цінність.

Головка (верхня частина) коренеплоду являє собою вкорочене стебло й утворюється з надсім'ядоль-ного коліна (епікотилю). На ній розміщуються бруньки і листки. Бічні корені не утворюються. Вона повністю розміщується над поверхнею грунту. На головку припадає 10—15% довжини кореня. Це найбільш здерев' яніла частина коренеплоду, в якій міститься менша кількість цукру, ніж у інших частинах. У центрі головки міститься конус наростання, де утворюються молоді листки.

Шийка розміщена між головкою і власне коренеплодом. На ній не ростуть ні листки, ні бічні корінці. Шийка — це коротка частина коренеплоду цукрових буряків (1—3 см), у кормових вона досягає 5—10 см. Шийка утворюється завдяки розростанню підсім'ядольного коліна (гшокотилю) зародка. Більша частина її розміщується над поверхнею грунту. За вмістом поживних речовин шийка — повноцінна частина як для технічних, так і кормових цілей.

Кореневе тіло (власне корінь) утворюється внаслідок розростання зародкового корінця. Це нижня, конічної форми частина коренеплоду, яка становить 65—70% довжини всього коренеплоду. Ця частина коренеплоду розвивається повністю в грунті і для неї характерна наявність бічних корінців.

Бічні корінці у буряків розміщуються на двох протилежних боках кореня. Більш короткі ряди бічних корінців у кормових буряків з коротким кореневим тілом. Ряди бічних корінців знаходяться в одній площині з сім'ядольними листочками. У фазі двох пар справжніх листків вони досягають 8—10 см. У дорослих рослин ці корені розростаються в боки на відстань 100-120 см. Форма коренеплодів різноманітна: конічна, циліндрична, овальна та куляста.

Забарвлення коренеплоду в цукрових буряків зовні та всередині біле, у кормових надземна і підземна частини залежно від сорту бувають жовтою, оранжевою, червоною, фіолетовою. М'якоть біла, іноді з жовтими або рожевими кільцями. Коренеплоди різних сортів відрізняються також і за смаком та щільністю м'якоті. У цукрових буряків м'якоть порівняно з кормовими щільніша й солодша.

Анатомічна будова коренеплоду цукрових буряків протягом вегетаційного періоду змінюється. Спочатку він має первинну, потім вторинну, а ще пізніше — третинну, характерну для двосім'ядольних рослин. Первинну будову коренеплід має з часу проростання до появи першої пари справжніх листків, тобто у фазі вилочки або сім'ядольних листків. На поперечному розрізі молодого кореня за допомогою мікроскопа можна бачити первинну кору з екзодермою (зовнішній шар первинної кори) і ендодермою (внутрішній шар), центральний циліндр, до складу якого входять первинна деревина, паренхіма і луб. Центральна частина оточена одношаровим перициклом — шаром клітин, в якому закладаються бічні корінці, які, розростаючись, розривають кору і виходять назовні. При розгляді поперечного розрізу молодого кореня можна помітити, що по діаметру центрального циліндра розміщуються судини (більші — у центрі, менші — ближче до перициклу), які утворюють два радіальних серцевинних промені.

З появою перших справжніх листків у корені відбуваються вторинні зміни. Спочатку в паренхімних клітинах центрального циліндра під первинним лубом формуються камбіальні клітини у вигляді двох дуг, які потім перетворюються в камбіальне кільце. Клітини його в напрямі до центра утворюють вторинну деревину, а до периферії кореня — вторинний луб. У деревині й лубі радіально розміщуються вторинні промені. Вторинний луб утворює вторинну кору з тонким шаром пробкової тканини. Остання розростається, розриває первинну кору, що призводить до змін, відомих під назвою "линяння".

Для третинної будови коренеплоду цукрових буряків характерне утворення в паренхімі вторинної кори клітин другого камбіального кільця. Після закінчення діяльності камбіальних кілець утворюється третє кільце, потім четверте, п'яте і т.д. У коренеплоду з третинною будовою є 6—12 концентрованих шарів, паренхіма яких містить значну кількість цукру.

При розгляданні поздовжнього розрізу коренеплоду в центрі первинної деревини видно судини, які у верхній частині розходяться до сім'ядоль з двох боків. Зовні центральної судини розміщуються судини інших концентричних кілець, які в свою чергу розгалужуються у верхній частині. У верхній частині шийки коренеплоду спостерігається перегрупування судин від кореня до листків та анастомози (зчленування) між пучками судин. У кормових буряків менше пучків і більша відстань між ними. У цукрових буряків утворюється 6— 12, у кормових — 5—6 камбіальних кілець.

Листки буряків. Під час проростання насіння спочатку починають рости корінець і під-сім'ядольне коліно. Корінець при цьому піднімає кришечку плоду, виходить назовні й заглиблюється в грунт, утворюючи стрижневу кореневу систему. Сім'ядолі деякий час залишаються в гнізді плоду, засвоюють поживні речовини з перисперму насінини. Згодом внаслідок розростання підсім'ядольного коліна вони вивільнюються з гнізда плоду і виносяться на поверхню грунту. Тут вони розправляються, зеленіють і починають асимілювати вуглекислоту. Сім'ядолі перетворюються в сім'ядольні листки видовженої форми. Через 8—10 днів після з'явлення сходів з бруньки, яка міститься між сім'ядолями, виростає перша пара справжніх листків, через 2—3 дні — друга, потім третя, четверта і т.д. Всього за вегетаційний період виростає близько 50—60 (іноді до 90) листків, спіральне розміщених на головці коренеплоду. Листки, що утворилися раніше, відтісняються до периферії розетки. Перші дві пари справжніх листків асимілюють протягом 20—25 днів, після чого відмирають. Пізніше утворені листки живуть довше.

Листок буряків складається з черешка і пластинки. Листкова пластинка суцільна, у перших пар листків овальна, гладенька. У старіших листків черешок видовжений, пластинка серцеподібна, близька до трикутної, з гладенькою, брижуватою або гофрованою поверхнею і хвилястими краями. Поверхня листків однієї рослини досягає 3—4 тис. см.кв. Колір їх від ясно- до темно-зеленого, форма розетки залежно від сорту може бути розлогою або піднятою. Біля основи листкових черешків на головці коренеплоду розміщуються репродуктивні бруньки, з яких на другий рік життя виростають квітконосні пагони.

Будова буряків другого року життя

Коренеплоди буряків, висаджені навесні у грунт, утворюють розетку прикореневих листків, а через 20—30 днів починають рости стебла. Внутрішня будова коренеплоду-насінника не змінюється. Він лише потовщується за рахунок утворення нових камбіальних кілець. Бічні корені виростають у тих же місцях, що і в буряків першого року життя. Вони проникають у грунт на глибину 1,5—2,5 м і розростаються в боки на 50—60 см.

Стеблові пагони заввишки 80—150 см, у нижній частині циліндричні, у середній і верхній — ребристі, виповнені паренхімою. На кожному коренеплоді утворюється 1—12 пагонів, з яких формується кущ. Від розвитку стебел залежать типи кущів: одностеблий кущ має один головний пагін, який сильно гілкується, утворює пагони другого і третього порядків; нерівномірний кущ має 1 або 2—3 добре розвинених пагони, які помітно відрізняються від інших; рівномірний кущ складається з двох і більше стебел, майже однакових за розмірами. На стеблових пагонах утворюються листки — нижні великі черешкові з великими пластинками, вище — дрібніші, які в зоні утворення квіток переходять у приквітки. У піхвах листків поодиноко або групами по 2—6 розміщуються квітки. Стебловий пагін та бічні його розгалуження закінчуються суцвіттям — нещільним несправжнім поникаючим колосом.

Квітки буряків двостатеві, п'ятірного типу. Оцвітина проста, у вигляді п'ятикутної чашечки зеленого кольору. В центрі квітки формується зав'язь, навколо неї — залозисте кільце, 5 тичинок, розміщених у заглибинах чашолистиків. Зав'язь напівнижня, одногнізда, стовпчик відсутній, приймочка трилопатева. Насінний зачаток напівобернений. Буряки — перехреснозапильна рослина.

Плід — коробочка (несправжній горішок). У багатонасінних буряків плоди зростаються, утворюючи супліддя клубочки. Під час достигання плодів чашолистики не відпадають, а зростаються з оболонкою плоду. Тому клубочок має округло-кутасту форму з горбкуватою поверхнею. Маса 1000 клубочків — 20— 40 г, колір — жовто-бурий. Розмір клубочка (2—6 мм) залежить від кількості плодиків, з яких він утворюється. Насінина плоду оточена оплоднем, знаходиться в коробочці, прикрита кришечкою. Насінина невеликого розміру, з блискучою оболонкою. Зародок зігнутий майже кільцем навколо перисперму (поживної речовини насінини) і складається з двох сім'ядолей, між якими розміщується брунечка, підсім'ядольне коліно та зародковий корінець. Під час проростання багатонасінні буряки утворюють кілька ростків, а однонасінні — лише один. Під час проростання сім'ядолі виносяться на поверхню грунту, з брунечки (епікотилю) утворюється головка коренеплоду, з підсім'ядольного коліна (гіпокотилю) — шийка, а із зародкового корінця — кореневе тіло, або власне коренеплід

Визначення груп сортів буряків за забарвленням проростків

Сортову групу буряків (цукрові, кормові, столові) визначають за кольором проростків. Насіння пророщують таким чином. Дві проби по 100 клубочків у кожній висівають у кристалізатори, заповнені зволоженим грунтом або кварцовим піском. Глибина загортання насіння — 0,5 см, відстань між ним — 2 см. Пророщують його у темряві при температурі 20—30°С протягом п'яти діб. На шосту добу кристалізатори виносять на денне розсіяне світло на 3—4 год. На сьому добу визначають забарвлення проростків. Для цього їх виймають з грунту, старанно очищають, розкладають на чорній пластинці групами залежно від забарвлення. На підставі підрахунку встановлюють відсоток сортової чистоти.

Сортові групи буряків мають такі ознаки:

Цукрові буряки, як правило, мають 80% рожевих проростків, з інтенсивнішим забарвленням під сім'ядолями. Решта проростків зеленувато-білі. Підземна частина їх не забарвлена.

Кормові білі мають тільки білі або зеленувато-білі проростки.

Напівцукрові рожеві утворюють проростки з рівномірним інтенсивним забарвленням, яке не поширюється на підземну частину.

Кормові жовті або оранжеві сорти мають проростки тільки з жовтими стеблами, біля основи яких забарвлення стає інтенсивнішим. Підземна частина забарвлена слабо.

У кормових червоних сортів проростки карміново-червоні, забарвлення стебел біля основи інтенсивніше. Підземна частина ясно-червона.

Столові сорти утворюють проростки, в яких підземна і надземна частини стебел і корінець забарвлені в інтенсивно-червоний або малиновий колір.

У нашій країні створені високоцінні сорти і гібриди цукрових буряків. Усі вони належать до однієї різновидності — з білим кольором поверхні та м'якоті коренеплоду.

В Україні найпоширеніші сорти цукрових буряків врожайно—цукристого напряму. Серед них такі:

Білоцерківський однонасінний 45, Білоцерківський ЧС 90 (чоловічо-стерильний), Верхняцький ЧС 63, Іванівський ЧС 33, Український ЧС 70, Уладівський однонасінний 35, Ювілейний, Ялтушківський однонасінний 64, Ялтушківський ЧС 72 тощо.

Збирання врожаю. Перед початком збирання необхідно видалити високостеблі бур'яни і стебла рослин буряків, що цвітуть. Потім поле розбирають на загінки і збирають буряки з поворотних смуг і міжзагінкових проходів.

У першу чергу збирають буряки на полях, розміщених на низинних ділянках, а також, на яких будуть сіяти озимі культури. Дуже важливо вивезти коренеплоди у день їх збирання на бурякоприймальні пункти, не допускаючи підв'ялювання і втрат цукру.

Урожай збирають прогресивними способами: поточним, перевалочним або поточно-перевалочним. При поточному способі коренеплоди і гичку зразу ж відправляють до місця переробки. При другому і третьому способах коренеплоди тимчасово зберігають на полі або в господарстві, а потім відправляють на переробку.