Доглянув за буряками — отримав урожай високої якості

Ціла низка нових умов виробництва як у сільському господарстві, так і в цукровій галузі надає дедалі актуальнішого характеру технологічній якості коренеплодів.

У контексті зростання населення нашої планети та поступового зменшення площ земельних угідь, які можна використовувати для вирощування польових культур (зокрема цукрових буряків, що є вибагливими до грунтів), в умовах захмарних цін на матеріали та засоби виробництва запорукою успіху є лише високі врожаї з поліпшеними показниками технологічної якості. Основний спосіб реалізації потенціалу рослин цукрових буряків - оптимізація їхнього мінерального живлення. При цьому слід задіяти таку систему удобрення, яка сприяла б отриманню максимальної кількості товарної продукції (цукру) в конкретних кліматичних умовах за мінімальних витрат макро- та мікродобрив. Останню обставину слід враховувати і з погляду захисту навколишнього середовища, передусім грунтів і водойм, від забруднення їх добривами, які не використали рослини.
Утворення коренеплоду й накопичення в ньому цукрози є кінцевим результатом багатьох складних фізіолого-біохімічних процесів, які відбуваються в органах рослин цукрових буряків протягом періоду вегетації. Перебіг цих процесів передусім визначається генетичними властивостями самої рослини, але на інтенсивність їхнього прояву великий вплив мають відповідні умови живлення, а саме: кількість поживних речовин у грунті, добривах, їхнє співвідношення та спосіб надходження в рослину.
Мінеральні елементи впливають на перебіг процесу фотосинтезу. Нестача в грунті основних елементів живлення (N, P, K, Ca, Mg, S, Fe) і мікроелементів (B, Mn, Mo, Cu, Zn, Co) зумовлює депресію фотосинтезу. Послаблення інтенсивності фотосинтезу внаслідок порушення живлення чи водного режиму зменшує утворення органічних речовин, що в кінцевому результаті знижує врожай і цукристість коренеплодів.
Добре розвинена коренева система цукрових буряків, що проникає вглиб на 2,5 м та в горизонтальному напрямі - на 1-1,2 м, створює унікальний потенціал урожайності коренеплодів, їхньої цукристості та збору цукру. З усіх польових культур цукрові буряки можуть накопичувати найбільшу кількість сухої речовини (17-20 - у листках, 23-25% і більше - у коренеплодах). Сприятлива життєдіяльність рослин може протікати тільки за повного забезпечення їх елементами мінерального живлення, поглинання яких відбувається протягом усього періоду вегетації в інших співвідношеннях і в значно більших кількостях, ніж у решти сільськогосподарських культур. За врожайності коренеплодів 50 т/га рослини виносять 250-300 кг азоту, 75-100 кг фосфору і 300-350 кг калію. Такого ресурсу рухомих сполук елементів живлення, який використовується цукровими буряками, не має жоден тип грунтів зони бурякосіяння України. Тому слід застосовувати додаткові джерела задоволення потреби цукрових буряків у елементах мінерального живлення.
У перший період росту, переважно до середини червня, цукрові буряки поглинають і використовують у біохімічних процесах клітин незначну кількість поживних речовин (6-12% азоту і 1-3% фосфору та калію від загальної кількості винесення цих елементів живлення на період збирання врожаю). Але, попри це, початковий період росту є вирішальним, оскільки рослини потребують наявності в грунті достатньої кількості поживних речовин у легкодоступних сполуках. Без цього вони слабо розвиваються й мало протидіють хворобам та шкідникам. У початковий період росту особливо важливою для цукрових буряків є нітратна сполука азоту (NO3).
Оптимальні дози внесення елементів живлення під цукрові буряки визначають за допомогою розрахункових методів на основі рекомендацій щодо їхнього удобрення.
З розрахункових методів, яких на сьогодні близько 50, найпоширеніший метод елементарного балансу, згідно з яким кількість доступних сполук поживних речовин у грунті і внесених з добривами має відповідати винесенню їх запланованим урожаєм. Діагностичні методи контролю живлення цукрових буряків на основі хімічних аналізів зразків грунту та частин рослин (коренеплодів, листків) дають змогу уникнути грубих помилок у разі застосування макро- та мікродобрив. Диференційоване внесення добрив, що чітко відповідає даним грунтово-рослинної діагностики та узгоджується з фізіологічними потребами рослин, забезпечує економію близько 30% кількості мінеральних добрив і, відповідно, підвищує їхню окупність, забезпечує поліпшення якості одержаної сировини та підвищення рентабельності вирощування культури загалом.
Відомо, що азот є одним із основних елементів мінерального живлення цукрових буряків, важливим матеріальним компонентом синтезу всіх функціональних і структурних біоорганічних речовин рослин. Азотні добрива відіграють значну роль у рості й фізіологічних процесах рослин цукрових буряків і можуть призводити до дуже суттєвих змін у фізичних і хімічних якостях коренеплодів. Надмірна його кількість, навіть у білкових сполуках, є небажаною і протипоказана в хімічному комплексі технологічно стиглих коренеплодів. Найскладнішою проблемою в живленні цукрових буряків є правильне визначення кількості азоту, потрібної для культури. Внесення недостатньої його кількості зумовлює серйозний недобір урожаю, а надлишкові дози знижують цукристість коренеплодів, підвищують кількість розчинного азоту. За надмірного азотного живлення в тканинах рослин цукрових буряків утворюються великі клітини, вміст клітинного соку в них підвищується, а концентрація знижується. Крім того, частина цукрози, яка утворилася, витрачається на зв'язування мінерального азоту, що надходить у клітини та органічні сполуки. Азот посилює утворення листків, дозрівання цукрових буряків затримується. До того ж, цукрові буряки, які вирощені на надмірному фоні азотного живлення, погано зберігаються, швидко псуються й проростають. Ці процеси є особливо небажаними під час збирання-переробляння коренеплодів та вирощування насіння.
За надмірного азотного живлення спостерігається посилена діяльність сахарозосинтази - фермента, який розщеплює цукрозу в коренеплодах цукрових буряків до глюкози і фруктози, що супроводжується зниженням цукристості та інтенсивним накопиченням редукуючих цукрів і полісахаридів.
Недостатня кількість фосфорних і калійних добрив та внесення азоту в пізні строки призводить до значного зниження цукристості коренеплодів, накопичення "шкідливого" азоту, зменшення натуральної лужності соку.
Встановлено, що за внесення високих доз добрив цукристість коренеплодів знижується, вміст зольних елементів різко підвищується. Це збільшує втрати цукру в мелясі, підвищує показник МБ-фактора та знижує доброякісність очищеного соку, а як наслідок - і вихід кристалізованого цукру. МБ-фактор показує кількість меляси, одержаної на 100 частин виробленого білого цукру. За величини МБ-фактора близько 30 якість коренеплодів вважається доброю, нижче 20 - відмінною.
На підвищених фонах мінеральних добрив значне зниження цукристості коренеплодів спостерігають як в Україні, так і за кордоном. Надмірне їхнє застосування спричиняє потужний розвиток надземної маси, у коренеплодів розростається головка, тканини якої за своїми фізіологічними особливостями мають нижчу цукристість, ніж шийка та власне корінь, і, як наслідок, спостерігається загальне зниження цукристості коренеплодів. За оптимальних умов живлення та вологості маса головки становить 19% маси коренеплоду.
Фосфор, калій та азот, за умови одночасного застосування, збалансовують живлення рослин цукрових буряків макроелементами й сприяють підвищенню врожайності та цукристості коренеплодів.
Особливо негативно на рослину впливає нестача фосфору, без достатньої кількості якого погано розвивається коренева система. Ефективність фосфорних добрив залежить від забезпечення цукрових буряків азотом і калієм. За умов нестачі азоту дія фосфору не проявляється повною мірою. Пік потреби рослин у фосфорі припадає на період інтенсивного цукронакопичення (серпень-жовтень), бо саме з фосфорною кислотою пов'язані макроенергетична акумуляція, перенесення й передача біологічних форм енергії фотосинтезу для цих процесів. Цей елемент входить до складу білків, сприяє прискоренню дозрівання цукрових буряків, руху цукрози з листків до коренеплодів і підвищенню їхньої цукристості. Застосування фосфорних добрив разом з азотними поліпшує технологічну якість коренеплодів унаслідок суттєвого зниження вмісту розчинної золи й азоту.
Калій, на відміну від азоту й фосфору, не входить до складу органічних структур рослини, але його роль як одного з іонних регуляторів метаболічних мембран активно проявляється в усі періоди росту й розвитку рослин. Переважна більшість калію міститься в листках цукрових буряків, де він бере участь у накопиченні цукрів. За нестачі калію, особливо в другій половині вегетації, різко знижується цукристість коренеплодів, іноді навіть на 2-3%. Застосування калійних добрив, так само як і фосфорних, послаблює негативну дію фону азотних добрив і сприяє поліпшенню технологічної якості коренеплодів.
Найкращий ефект від застосування добрив мають у роки з достатньою кількістю опадів, коли мінеральні добрива повністю розчиняються в грунті й рослини можуть поглинати їх у доступних сполуках та створюються сприятливі умови для розвитку мікроорганізмів, зокрема нітрифікаторів.
Для задовільних росту й розвитку рослин цукрових буряків, окрім азоту, фосфору, калію, в значних кількостях потрібні також кальцій, магній, сірка й залізо. А ще - бор, марганець, молібден, мідь, цинк, кобальт та інші мікроелементи. До складу рослини цукрових буряків входить понад 60 елементів періодичної системи Менделєєва, кожний з яких має певну фізіологічну роль і не може бути замінений іншим.
За внесення під цукрові буряки оптимальної дози макродобрив вміст нецукрів у коренеплодах залишається незмінним. За комплексного застосування макро- та мікродобрив спостерігається зниження вмісту шкідливих нецукрів і підвищення доброякісності очищеного соку й виходу цукру.
Враховуючи ту обставину, що культура цукрових буряків є досить вимогливою до наявності рухомих сполук мікроелементів у грунті, на грунтах, де їх обмаль, важлива роль у підвищенні врожайності й цукристості коренеплодів належить саме мікроелементам. Застосування мікроелементів сприяє підвищенню урожайності коренеплодів на 3-5 т/га, цукристості - на 0,4-1,2%. Учені довели, що найефективнішим способом забезпечення рослин доступними сполуками мікроелементів є їхнє позакореневе внесення.
Важливе значення має властивість багатьох мікроелементів утворювати нескінченну кількість сполук з органічними речовинами. Більшість мікроелементів зумовлює виникнення й перебіг деяких біологічних процесів, вони є активними центрами ферментів і вітамінів. Наприклад, бор відіграє провідну роль у синтезі й транспортуванні вуглеводів (цукрів), бере участь у формуванні провідної системи рослини, його нестача спричинює затримку цукрів у листках і черешках, призупиняє ріст коренеплоду та листків. Він концентрується й міцно утримується у сформованих раніше органах і повторно не використовується (не реутилізується), у зв'язку з цим зростає значення зовнішнього джерела цього елемента.
Такі елементи, як мідь, молібден, бор, марганець, кобальт, позитивно впливають на синтез хлорофілу в листках рослин і зменшують його розпад у темну пору доби. Крім бору, на активізацію руху цукрози в репродуктивні органи впливають мідь, цинк, молібден.
В умовах посух, які останніми роками спостерігаються дедалі частіше, підживлення мінеральними добривами цукрових буряків способом унесення їх у грунт стає не досить ефективним заходом, оскільки внесені добрива потрапляють у пересушений шар грунту й недостатньо використовуються рослинами. Часто вони стають доступними в кінці вегетаційного періоду цукрових буряків, коли випадають рясні дощі, що спричинює ріст листків і призводить до зниження цукристості коренеплодів та накопичення "шкідливого" азоту в них.
На технологічну якість коренеплодів, окрім системи удобрення, впливає також і ступінь ураження рослин шкідниками та хворобами, застосування гербіцидів, тривалість вегетаційного періоду, густота насадження, строки та правильність збирання врожаю, погодні умови та інші чинники. Так, ураження рослин хворобами зумовлює підвищення в коренеплодах вмісту органічних кислот, які з вапном утворюють кальцієві солі, що погіршує згущення соку та кристалізацію цукру.
Суттєво впливає на врожайність та поліпшення технологічних якостей коренеплодів тривалість вегетаційного періоду. Особлива роль у цей час належить строкам сівби: сіяти треба якомога раніше. Збирати врожай цукрових буряків найкраще тоді, коли рослини досягають біологічної стиглості. Біологічна стиглість цукрових буряків першого року вегетації характеризується затуханням життєвих процесів, при цьому спостерігається інтенсивне відмирання старих нижніх листків, сповільнення наростання маси коренеплодів і накопичення цукру в них, підвищення доброякісності соку, зниження процентного вмісту води й золи та "шкідливого" азоту в коренеплодах. Про стиглість коренеплодів судять за співвідношенням маси листків і коренеплодів. У середині вегетації воно зазвичай становить 1,2-1,4, в серпні-вересні - 0,6-0,7, а в середині жовтня - 0,4-0,5.
Велике значення має забезпечення на час збирання врожаю оптимальної густоти насадження з рівномірним розміщенням рослин, а саме: для зони достатнього зволоження (кількість опадів - понад 550 мм за рік) - 90-100 тис./га, нестійкого (кількість опадів - 450-480 мм) - 85-90, недостатнього (кількість опадів - 430-480 мм за рік) - 80-85 тис./га. Зменшення густоти насадження рослин до 50-55 тис./га призводить до глибоких змін у хімічному складі коренеплодів, вміст цукрози знижується на 1% і більше, підвищується кількість нецукрів, збільшуються дуплистість та втрати коренеплодів за механізованого збирання, а якщо підживити в цьому разі азотом, технологічні якості коренеплодів погіршаться ще більше.
На зниження технологічних якостей коренеплодів впливає неправильне механізоване збирання, а саме: наявність необрізаних чи погано обрізаних головок коренеплодів, адже в них найменше міститься цукрози й найбільше накопичується нецукрів. Як наслідок, чистота соку й вихід цукру зменшуються.
Результати досліджень свідчать, що застосування гербіцидів справляє інгібіторну дію на рослини й зумовлює погіршення показників якості коренеплодів.
З некерованих зовнішніх умов суттєвий вплив на врожай і якість цукрових буряків має погода. Достатня кількість опадів у поєднанні зі сприятливим температурним режимом упродовж періоду інтенсивного росту цукрових буряків (липень-серпень) забезпечують формування високого врожаю коренеплодів, а сухий і сонячний вересень сприяє підвищенню цукристості й поліпшенню інших технологічних якостей.
Отже, висока врожайність і якість коренеплодів цукрових буряків та отримання фінансових прибутків унаслідок їхнього виробництва залежать від правильного, комплексного та багатогранного розуміння процесів, що відбуваються в рослинному організмі, й доцільності та правильності виконання всіх, без винятку, елементів технології вирощування. 

І. Жердецький,
канд. с.-г. наук,
зав. сектором оптимізації живлення,
Інститут цукрових буряків УААН