Сахарная свекла

sakharnaya svekla

Сахарная свекла (Beta vulgaris var. altissima)  из семейства маревых (Chenopodiaceae) в настоящее время делят на четыре секции, содержащие виды, из которых Beta vulgaris разделен на подвиды, группы разно­видностей и разновидности. Все культурные формы свеклы относятся к секции Vulgares рода  Beta. Разработанные системы этого рода из-за много­образия входящих в него форм в деталях довольно сильно отличаются одна от другой. И в будущем возможны дальнейшие изменения системы рода Beta, особенно касающиеся положения в ней диких форм свеклы. Кроме сахарной свеклы к секции Vulgares относятся кормовая свекла, красная свек­ла, называемая также красной овощной, и листовая свекла, или мангольд.
Сахарная свекла — растение двулетнее. В первый год развития она накапливает питательные вещес­тва, которые на втором году жизни идут на образование цветков и плодов. Запасающий эти вещества орган, называемый корнеплодом, пред­ставляет собою видоизменение главного корня и под семядольного колена (гипокотиля); их превра­щение в орган запаса осуществляется в результате вторичного утолщения этих подземных частей рас­тения. При этом происходит последовательное об­разование новых, расположенных кругами лубяных и древесинных участков корнеплода (проводящих пучков). Число таких кругов у сахарной свек­лы достигает 8—12, а у кормовой свеклы — самое большее 6. Между пучками одного кру­га и соседних кругов находится основная ткань (паренхима), из которой главным образом и состоит корнеплод,   запасающий   питательные   вещества. В образовании корнеплода участвуют подсемядольное колено и главный корень, но последний лишь частично: корнеплод имеет длину 20—35 см, а главный корень способен проникать в почву на глубину до 2 м. Обычно используют только толстуюверхнюю часть корнеплода до того места, где тол­щина главного корня бывает не менее 2 см, ниже его обрывают при уборке урожая.

Поскольку для образования и отложения в запас питательных веществ необходимо прежде всего обеспечить возможность интенсивного ассимилиро­вания, сахарная свекла уже вскоре после прора­стания семени образует многочисленные, мощные, расположенные в виде розетки листья с хорошо выраженными черешками и крупными листовыми пластинками. Постепенное утолщение первона­чально относительно длинного и узкого главного корня, т. е. образование корнеплода, начинается после того, как листья хорошо разовьются и их рост замедлится.

Соцветие, образующееся на второй год жизни растения, достигает высоты 1,4—2,0 м. Оно сильно разветвлено; на его главной оси и на боковых ветвях в пазухах ланцетовидных прицветников сидят обыч­но по два-шесть невзрачных цветков (цветки цик­лические, круги пятичленные). Околоцветник про­стой (перигоний), состоит из сросшихся зеленых листочков. Из-за срастания околоплодников от­дельных плодов возникают клубочкообразные со­плодия, содержащие по два-четыре, иногда больше, но редко — одному семени. Гнезда с семенами сна­ружи закрыты треугольными крышечками. Длина отдельного семени около 3 мм, ширина 2 мм, тол­щина 1,5 мм. Вследствие многосемянности каждого соплодия-клубочка при прорастании семян на очень небольшой площади развивается много молодых растений. Чтобы обеспечить растениям достаточ­ное для роста пространство, посев необходимо разрежать. Во избежание связанных с этим больших затрат труда разрабатывались разнообразные спо­собы механического разделения соплодий на части, каждая из которых содержит меньшее число семян, чем все соплодие. В настоящее время благодаря успешному выведению сортов с соплодиями, со­держащими по одному семени («односеменные» сорта), эту проблему удалось разрешить.

Известная всем сахарная свекла появилась в ре­зультате интенсивной работы селекционеров. Нача­ло ей было положено в 1747 г., когда Маргграф выяснил, что сахар, который до того получали из сахарного тростника, содержится и в свекле. В то время ученый смог установить, что содержание сахара в кормовой свекле составляло 1,3%, тогда как в корнеплодах ныне существующих, выведенных селекционерами сортов оно превышает 20%. От­крытие Маргграфа впервые сумел оценить и прак­тически использовать лишь Ашар, который посвя­тил свою жизнь проблеме получения свекловичного сахара и в 1802 г. оборудовал в Нижней Силезии фабрику, где сахар вырабатывали из свеклы. В наши дни сахарную свеклу выращивают прежде всего в Европе, но также и в областях с умеренным климатом в Азии, Северной и Центральной Америке. В последнее время площади ее возделывания расширяются и в субтропических районах, особенно на Ближнем Востоке, а также в Алжире, Тунисе, Марокко, Индии и Пакистане. Что же касается тропиков, то там сахарная свекла не может кон­курировать по продуктивности с сахарным тро­стником.

Наилучшие условия для развития этой культуры представляют районы с мягким морским климатом, где относительно высока влажность воздуха. Однако для обеспечения достаточной ас­симиляции и одновременно образования большого количества сахара — особенно в течение второй по­ловины периода роста растения — очень важно со­лнечное освещение. Самую высокую потребность в воде сахарная свекла проявляет ко времени на­ибольшего увеличения массы корнеплодов, которое в областях с умеренным климатом приходится на период с июня по август. В последующие месяцы для завершения созревания, т. е. достижения кор­неплодами такого состояния, когда их можно уби­рать, предпочтительно умеренное увлажнение поч­вы. Во время посева семян сахарной свеклы тем­пература почвы должна быть примерно 8—12°С. В период вегетации температуры ниже 15°С вызыва­ют замедление роста. Но осенью развившиеся рас­тения хорошо переносят небольшие заморозки вплоть до —5°С.
Для возделывания сахарной свеклы лучше всего подходят мощные, богатые гумусом и питатель­ными веществами нейтральные или слабо щелоч­ные, хорошо дренированные и относительно рых­лые почвы. Неглубокие и каменистые почвы, равно как и очень легкие или типичные тяжелые глинистые для ее выращивания непригодны.
Ко времени сева поле должно быть хорошо подготовлено. Для этого весьма важны своевре­менная осенняя вспашка и тщательная обработка поверхности поля весной. Если раньше соплодия-клубочки или механически обработанный посевной материал высевали с помощью обыкновенных ря­довых сеялок, то при современном возделывании сахарной свеклы применяют сеялки, высаживающие семена по одному. Поэтому в зависимости от посевного материала прореживание посевов ока­зывается менее трудоемким, а то и вовсе может быть исключено. Прежде затраты на борьбу с сорняками были очень высокими, ныне благодаря применению особых гербицидов они сильно сокра­тились. Однако до тех пор, пока на свекловичном поле листья не образуют сомкнутый покров, не­обходим уход за верхним слоем почвы, чтобы избежать его переувлажнения или образования на нем корки, а также предотвратить излишнее испаре­ние почвенной влаги.

Чтобы получить посевной материал на первом году возделывания свеклы выращивают растения, имеющие корнеплоды диаметром всего 2—3 см (60—100 г); такие растения развиваются, если они расположены тесно. Затем могут быть использо­ваны два способа получения семян. При применении первого из них растения осенью извлекают из почвы и складывают в поле в бурты, а весной снова высаживают. Это непрямой способ. Второй, пря­мой способ при благоприятных климатических условиях позволяет оставлять растения в почве. Но одна из особенностей свеклы заключается в том, что у. некоторых растений соцветия развиваются уже на первом году выращивания (так называемая «цветушность свеклы»), а некоторые не цветут и на второй год жизни («упрямство»).

Об огромной роли сахарной свеклы в питании человека свидетельствует уже одно то, что из всех культурных растений, разводимых в областях с умеренным климатом, она дает максимальную ка­лорийность с гектара (около 37 млн. калорий). При этом на первом месте стоит использование ее корнеплодов для получения сахара. В результате селекционных работ, особенно благодаря выведе­нию полиплоидных сортов, удалось не только существенно повысить содержание в корнеплодах са­хара, но и увеличить общую урожайность (выход массы корнеплодов). Однако в корнеплодах накоп­ленный сахар распределен неравномерно. Верхушка корнеплода (надсемядольное колено, или эпикотиль) со спирально расположенными листьями, в пазухах которых находятся почки, обеспечивающие даль­нейший рост растения на втором году его жизни, содержит относительно мало сахара. Зато здесь находится большое количество других питательных веществ, особенно соединений азота, которые за­трудняют промышленное извлечение из свеклы са­хара. Поэтому при уборке урожая верхушки кор­неплодов срезают и скармливают вместе с листьями скоту в свежем виде, засилосованными или высу­шенными. Наибольшее содержание сахара прихо­дится в основном на область, находящуюся близ центра тяжести корнеплода. В более тонкой его части, так называемом «свекольном хвосте», как и в верхушке, сахара немного; при уборке урожая «хвост» нередко обрывают.

О созревании сахарной свеклы можно судить по листьям: у созревшего растения самые старые листья отмирают, а остальные становятся более светлыми. Но часто срок уборки обусловлен про­изводственными обстоятельствами и временем на­чала работы заводов, вырабатывающих сахар. Важно, чтобы при уборке урожая на листьях и корнеплодах было как можно меньше грязи. Если прежде корнеплоды выдергивали из почвы и обре­зали их верхушки вручную, то сейчас для этой цели используют свеклоуборочные комбайны, которые срезают с корнеплодов верхушки с листьями, из­влекают корнеплоды из почвы и раздельно транс­портируют их и листья в прицепных тележках. В некоторых странах, где возделывают сахарную свеклу, урожаи ее достигают 200—400 ц/га, причем количество зеленой массы в значительной мере зависит от времени уборки, климатических условий и способа уборки.

На заводах корнеплоды моют, измельчают в стружку и экстрагируют из нее горячей водой сахар. Затем стружку, из которой извлечен сахар, отжи­мают и получают так называемый жом, который скармливают скоту либо сразу, либо в виде силоса, но большей частью — высушенным. С помощью физико-химических методов сахарный сироп очи­щают, затем уваривают и выпаривают в вакуум-аппаратах до тех пор, пока сахар не начнет выпа­дать в осадок в виде кристаллов. По окончании кристаллизации сахар отделяют от маточного рас­твора и остатков сиропа в центрифугах. В полу­ченном сахаре еще содержится до 0,5—2% воды.

При урожае корнеплодов в 300—400 ц с гектара получают примерно 39—55 ц кристаллического сахара, 200—300 ц листьев с верхушками корнеплодов (35—50 ц высушенных листьев), 135—180 ц сырого жома (17,6—23,4 сухого жома) и 11ц мелассы. Темно-коричневая меласса содержит до 50% сахара и, смешанная с мякиной, скармливается скоту. Ее используют также для производства уксусной, ли­монной и молочной кислот, а также бутанола и ацетона.