5.3.2. Вплив агрометеорологічних умов на ріст, розвиток і формування урожаю коренеплодів цукрових буряків

Вегетаційний цикл цукрового буряка першого року життя поділяють на три періоди (табл.5.3.3):

I – формування асиміляційного апарату (листкової поверхні) та кореневої системи - приблизно перші півтора місяці росту і розвитку рослин;

II – посиленого росту листків та коренеплоду, який триває більше двох місяців (добові прирости коренеплоду досягають 10 г і більше);

III – інтенсивного нагромадження цукру - останній місяць вегетації, коли при порівняно високих приростах коренеплоду (5 г і більше) інтенсивно підвищується їх цукристість - до 0,07 – 0,1 % за добу.

Таблиця 5.3.3

Періоди та фази росту і розвитку цукрового буряка

Розглянемо особливості впливу агрометеорологічних чинників на формування урожайності цукрового буряка у різні фази розвитку.

Період сівби. Строки сівби цукрових буряків – один із найважливіших факторів технології вирощування цієї культури, від якого значною мірою залежить отримання оптимальної густоти рівномірно розміщених по площі рослин цукрових буряків. При виборі оптимальних строків сівби цукрових буряків слід враховувати такі характеристики:

тривалість вегетаційного циклу різних гібридів цукрових буряків- від 160 до 220 днів, тому бажано їх висівати якомога раніше, враховуючи, що сучасні гібриди в основному стійкі до «цвітушності»;

весняний заморозок -6…-7^оС згубний для рослин буряків;

навесні існує великий ризик втрати вологи з орного шару;

для проростання насіння потрібна велика кількість води - 150-160% від власної маси насінин, а для дражованих - до 200%;

у перезволоженому холодному ґрунті пагони часто пошкоджуються коренеїдом і гинуть від нестачі кисню, а в сухому – можуть загинути або ослабнути від нестачі вологи.

Для того, щоб не помилитись у виборі строків сівби слід враховувати, що найкращі умови для появи сходів складаються за прогрівання ґрунту на глибині 10 см до температури вище 10^оС. За таких умов і за оптимальної глибини загортання насіння (2,5 см) сходи з’являються через 10-12 днів і енергетичних запасів у насінинах цілком вистачає для отримання оптимально розвинених рослин. Якщо ж проводити сівбу за відносно низької температури ґрунту(4-5^оС), то проростання насіння і поява сходів, навіть за оптимальної глибини загортання насіння розтягується в часі до 20-25 діб, що, зважаючи на енергетичні запаси поживних речовин у насінні може призвести до різкого зниження енергії проростання і схожості рослин. Особливо несприятливо впливає на ці параметри зниження температури ґрунту і надмірні опади в цей період. За таких умов насіння цукрових буряків може загинути у перезволоженому холодному ґрунті. Про це свідчать і дослідження Інституту цукрових буряків та біоенергетичних культур НААНУ (табл. 5.3.4).

Таблиця 5.3.4

Вплив агрометеорологічних умов на енергію проростання та схожість насіння цукрових буряків

Сівбу можна починати з настанням фізичної стиглості ґрунту за температури 5-6°С на глибині 8-10 см. У пізні і сухі весни цукровий буряк сіють якомога раніше (одночасно з ранніми ярими зерновими культурами). У холодні і дощові весни сівбу проводять слідом за ранніми зерновими.

За даними Уладово-Люлинецької дослідної станції, оптимальними строками сівби цукрового буряка в основній зоні бурякосіяння є кінець березня - перша декада квітня (до 12 квітня).

Залежно від метеорологічних умов, календарні строки сівби буряка можуть наставати наприкінці березня і закінчуватись не пізніше 25 квітня.

Запізнення з сівбою на один день, порівняно з оптимальним строком, зменшує урожайність коренеплодів на 5-7 ц/га, на 5-6 днів - на 21-71 ц/га.

Насіння цукрового буряка починає проростати за температури ґрунту 4-5°С, але сходи з'являються лише через 20-22 дні. Життєздатні сходи з'являються при 6-7°С. За температури 10-12°С сходи з'являються через 12-14 днів, а за 15-17°С - через 7-8 днів.

Слід враховувати, що за цілком сприятливого термічного режиму рослини цукрового буряка погано розвиваються, якщо випадає мало опадів у березні та квітні.

Фаза вилочки характеризується тим, що на поверхню ґрунту виходять сім’ядолі, які зеленіють і виконують роль органів фотосинтезу. Ушкодження сім'ядолей істотно знижує майбутній урожай. У цю фазу рослини чутливі до заморозків і можуть пошкоджуватися при -3…-4°С.

Фаза сім'ядоль триває 6-8 днів, а потім з центральної бруньки виростають справжні листки. Строки появи першого і другого, третього і четвертого, п'ятого і шостого листків настільки збігаються, що здається, ніби вони ростуть водночас – парами. Звідси – фази першої, другої, третьої пари справжніх листків. З появою першої пари справжніх листків сходи можуть витримувати зниження температури до -8°С. На початку літа кожний листок з'являється через 2-3, а в середині – через 1-2 дні. За вегетацію рослина утворює 50-60 листків загальною площею 3000-6000 см², або 50-60 тис. м²/га. Найбільш інтенсивно ростуть листки у другій половині липня і в серпні. На час збирання частка листків становить 40-60% і більше від маси коренеплоду.

На рис. 5.32 наведено приклад динаміки приросту листкової маси цукрових буряків за умов достатнього тепло- і вологозабезпечення [6].

Рис. 5.32. Динаміка приросту листкової маси цукрових буряків сорту Білоцерківський-45: а) на одній рослині; б) на одному гектарі

У цілому, оптимальна середня добова температура повітря протягом періоду активної вегетації, яка сприяє формуванню максимального врожаю, змінюється в діапазоні 15-23°С, але висока врожайність може бути отримана і при достатньо широких коливаннях температури порівняно з оптимальною. Для формування врожаю коренеплодів цукрових буряків необхідна сума активних температур у межах 2400-2800°С (при зменшенні на північ до 1900-2100°С та збільшенні на південь до 3000-3600°С). Показники теплопотреби цукрового буряка наведено у табл. 5.3.5 і 5.3.6.

Таблиця 5.3.5

Теплопотреба цукрового буряка за передпосівний період та протягом вегетаційного циклу (за В.П. Дмитренком)

Таблиця 5.3.6

Температурні показники росту і розвитку цукрового буряка (ºС)

(за А.І. Коровіним)

Цукрові буряки генетично пристосовані до умов достатньої вологозабезпеченості. Для оптимальної реалізації потенціалу урожайності весняні запаси продуктивної вологи в метровому шарі ґрунту повинні становити не менше 170-180 мм, а кількість опадів за період вегетації буряка- 340-350 мм. Особливо важливе значення мають опади наприкінці липня - на початку серпня.

У табл. 5.3.7. наведено значення вологопотреби цукрового буряка, виражені у кількості атмосферних опадів, у розрізі ґрунтово-кліматичних зон України. У табл. 5.3.8 відображені критерії суворості атмосферної посухи за різні періоди вегетаційного циклу цукрового буряка. Зазначимо, що порівняно з іншими сільськогосподарськими культурами, депресія врожаю цукрових буряків за посушливих умов є помітно меншою і це пояснюється потужною і глибоко розвиненою кореневою системою, яка інтенсивно розвивається в початкові періоди росту і забезпечує використання ґрунтової вологи з глибини 2 м і більще.

Таблиця 5.3.7

Водопотреба цукрового буряка у ґрунтово-кліматичних зонах України (за В.П. Дмитренком)

Таблиця 5.3.8.

Критерії суворості атмосферної посухи за періоди вегетаційного циклу цукрового буряка (за В.П. Дмитренком)

Якщо ж атмосферне зволоження у певних регіонах є недостатнім, то необхідним тут є застосування агротехнічних та меліоративних заходів, спрямованих на збереження та накопичення вологи. Для цього, крім проведення снігозатримання, в південно-східних районах бурякосіяння доцільно вводити в структурі попередників буряка чистий пар замість зайнятого і замінювати у всіх інших районах дискове лущення стерні лемішним, а звичайний зяблевий обробіток ґрунту - поліпшеним [21, 22]. Запаси весняної вологи в ґрунті сівозміни з чистим паром на 23 і 28% більші, ніж у сівозміні з багаторічними травами та горохом. Встановлено, що за рахунок використання лемішного лущення замість дискового в метровому шарі накопичується на 10-15 мм вологи більше, а в поєднанні з додатково обробленою з осені ріллею в системі напівпарової зяблевої обробки перед замерзанням ґрунту запаси ґрунтової вологи збільшуються порівняно із звичайним зябом в середньому на 32мм.

За весь вегетаційний період з поверхні ґрунту в посівах цукрового буряка випаровується не більше 25-30% від кількості води, випаруваної рослинами. В основних районах бурякосіяння опадів не вистачає навіть для формування середнього врожаю, тому волога, накопичена у ґрунті протягом осінньо-зимового періоду, стає надійним запасом для максимальної витрати її під час інтенсивного наростання листя і коренеплодів.

У табл. 5.3.9. наведено середні багаторічні запаси продуктивної вологи у шарі ґрунту 0-100 см під цукровим буряком різної повторюваності у ґрунтово-кліматичних зонах України.

Найбільше води цукровий буряк витрачається під час інтенсивного росту коренеплодів у липні-серпні. Нестача води в цей період призводить до зниження врожайності і збільшення вмісту азоту в коренеплодах. Використовуючи вологу з глибших горизонтів ґрунту, цукровий буряк витримує тривалий період без дощу і може ефективно використовувати пізні літні опади. Надмірна кількість води наприкінці вегетації призводить до зниження цукристості коренеплодів. Максимальний вихід цукру з 1 га спостерігається при вологості ґрунту близько 65-75 % НВ.

Таблиця 5.3.9

Запаси продуктивної вологи (мм) у метровому шарі ґрунту під цукровим буряком різної сумарної повторюваності у ґрунтово-кліматичних зонах України (за В.П. Дмитренком)

Інтенсивність накопичення цукру в коренеплодах суттєво залежить і від кількості сонячних днів у другій половині вегетації (серпень-вересень). Чим вища освітленість, тим краще проходить синтез вуглеводів. Зменшення освітленості різко знижує урожайність і цукристість коренеплодів. Такі умови можуть виникнути при загущенні посівів або при їх сильному забур'яненні. Похмура погода спричинює збільшення вмісту низькомолекулярних азотистих сполук, що погіршує технологічну якість коренеплодів, зменшує вміст цукру. В цілому, цукрові буряки - рослина довгого дня, вибаглива до світла. Необхідна для них сумарна сонячна радіація становить до 3000 МДж/м², а фотосинтетично активна радіація (ФАР) - до 1100-1500 МДж/м². При нагромадженні цукру листки цукрових буряків найбільш інтенсивно використовують синьо-фіолетові (0,40-0,48 мкм), а для росту вегетативної маси - оранжево-червоні (0,65-0,69 мкм) промені [2].

За впливом на процеси накопичення цукру в коренеплодах у другій половині вегетації в районах достатнього зволоження на перше місце за значущістю слід поставити освітлення, на друге - температуру повітря. У районах нестійкого і особливо недостатнього зволоження основним лімітуючим чинником є вологозабезпеченість.

Практика вирощування цукрових буряків дозволяє встановити такі загальні особливості агрометеорологічних умов, за яких можлива максимальна продуктивність культури: при середніх строках настання весни (датах переходу середньої добової температури через 0ºС), травень може бути і недостатньо зволоженим, серпень не повинен бути посушливим, а поєднувати інтенсивну інсоляцію з достатньою кількістю опадів. Для якості урожаю (цукристості коренеплодів) несприятливими є сильні дощі у вересні; водночас і вересень, і жовтень для формування високої цукристості повинні бути теплими.