5.1.1. Господарське значення, поширення, посівні площі, врожайність
Цукровий буряк (Beta vulgaris saccharifera) - унікальна високопродуктивна і високоприбуткова технічна культура, яка є основним джерелом сировини для цукрової промисловості України.
Біологічний вміст цукру в коренях цукрового буряка в середньому становить 18,5 %, а за переробки на вітчизняних цукрових заводах його вихід дорівнює 11-12 %. Близько 50 % отриманого цукру використовується у харчовій промисловості, 30 % - у хімічній та фармацевтичній, 20% - в інших галузях [1, 3].
Цукор в основному представлений вуглеводом сахарозою (С12Н22О11). Вона викристалізовується із соку рослин і зустрічається в природі в чистому вигляді. В коренеплодах цукрових буряків міститься до 27 % сахарози, а в стеблах цукрової тростини – до 25 %. Цукор має високі смакові якості, швидко засвоюється організмом людини, відновлюючи його енергію та працездатність, позитивно впливає на емоційний стан. Він необхідний для нормального функціонування печінки, мозку, живлення м'язів. У давнину його використовували як ліки. Людині потрібно 80-100 г цукру на добу або 29-37 кг на рік. Традиційно батьківщиною цукру (сахарози) вважають Індію – саме там начебто вперше було отримано кристалічний продукт, найменування якого «саккара» (санскр. «солодкий») за посередництвом арабів (араб. «суккар») потрапило в усі європейські мови, зокрема й українську. Насправді, як засвідчили археологічні та етнографічні дослідження, солодкий сік цукрової тростини був відомий мешканцям Нової Гвінеї ще у VIII тис. до н. е., звідки секрет його видобування потрапив до Полінезії, а згодом через Філіппіни досягнув Китаю та Індії, які розвинули технологію виробництва й розгорнули торгівлю у VIII–VI столітті до н. е. Європейські цивілізації більшу частину своєї історії як джерело сахарози вживали мед. Лише в елліністичну епоху стало відомо про наявність цукру. Нині у світі виробляють цукру із цукрових буряків близько 40 %, а з цукрової тростини - 60 % [1, 3, 5, 12].
Крім харчової, цукровий буряк має високу кормову цінність - вдвічі вищу, ніж кормовий. У 100 кг коренеплодів міститься 26 кормових одиниць (к. од.) - 1,2 кг перетравного протеїну, 0,5 кг кальцію і 0,5 кг фосфору. За врожайності 300 ц/га коренів вихід кормових одиниць становить понад 100 ц/га. Слід зауважити, що цукровий буряк засвоюється в організмі великої рогатої худоби тільки на 40 %, а кормовий буряк - на 100 %. Тому згодовувати цукрові коренеплоди худобі недоцільно [3, 4, 5].
Аграрні підприємства, переробляючи цукрові буряки (рис. 5.1), одержують побічну продукцію - гичку, а цукрові заводи, переробляючи їх, - жом і мелясу, які використовуються на корм худобі.
Рис. 5.1. Схема переробки цукрового буряка
Гичка цукрового буряка є цінним зеленим кормом; використовують її і для виготовлення силосу. Урожайність гички становить 30-50 % від урожайності коренеплодів, а в деяких випадках майже наближається до неї. У 100 кг гички міститься 20 к. од. Приорана гичка є добрим повільно діючим азотним добривом для наступних культур сівозміни, особливо зернових [3, 4, 7, 8].
Жом (знецукрена стружка коренеплодів) теж є цінним кормом для худоби. Свіжий жом у 100 кг містить 8 к. од., а в 100 кг сухого жому міститься 85 к. од. За врожайності цукрових буряків 300 ц/га вихід свіжого жому становить 240 ц [3, 4, 12, 14].
Мелясу, яка залишається після переробки цукрових буряків і містить понад 50 % цукру, що не кристалізується, використовують для виробництва спирту, дріжджів, гліцерину та інших продуктів. Вона також залучається як компонент при підготовці грубих кормів (100 кг меляси містить 77 к. од.) [3, 4, 12, 14].
Відходи переробки цукрового буряка (дефекат) використовують для вапнування кислих ґрунтів.
Цукровий буряк має велике агротехнічне значення. Під нього застосовують глибоку оранку, вносять в достатній кількості органічні й мінеральні добрива. Як просапна культура він сприяє очищенню полів від бур'янів. За цими ознаками він є цінним попередником для культур сівозміни і підвищує загальний рівень землеробства [1, 7, 12].
Крім того, цукровий буряк є найбільш ефективною цукроносною культурою для виробництва біопалива – біоетанолу. З 1 га цукрових буряків (за урожайності 60 т/га та цукристості 16 %) можна отримати понад 4,3 т біоетанолу. Для автомобілів, двигуни яких переобладнано на використання цього біопалива, такої його кількості вистачає на 68,4 тис. км [17].
Важлива агроекологічна роль цукрового буряка також полягає в тому, що він в 2-4 рази ефективніше використовує ґрунтову вологу протягом вегетації, порівняно з зерновими культурами, овочами та люцерною, - близько 200 л на 1 кг сухої речовини [1, 11].
Цукровий буряк поглинає найбільше серед польових культур вуглекислого газу (СO2) і виділяє кисню (О2), що забезпечує значний екологічний ефект. З 1 га посіву за вегетацію виділяється кількість кисню, достатня для дихання 60 людей впродовж року. За своєю позитивною дією на склад повітря 1 га цукрового буряка прирівнюється 1 га змішаного лісу [1].
Поширення. Цукровий буряк належить до «молодих» культур – йому близько 200 років. У Київські Русь буряк був завезений із Середземномор’я в часи раннього середньовіччя. Протягом XVII-XVIII ст. культурна коренеплідна форма набула поширення в Західній Європі. На час завезення коренеплідного буряка вже вирощували його листкові форми (мангольд). Відбулося природне схрещування між листковим та коренеплідним буряком. Пізніше виникли формоутворюючі центри гібридизації в Європі: у Франції - для мангольдів, в Німеччині - для коренеплідних форм [3, 4, 7, 8, 12].
У XVIII столітті з гібридних форм кормового буряка було відібрано цукровий буряк. У 1747 році німецький вчений-хімік Андреас Зиґмунд Маргграф (1709-1782) у своїй лабораторії виділив з гібридних форм кормового буряка кристалики цукру, подібного до тростинного, про що і доповів на засіданні Пруської академії наук. Лише через 10 років, у 1784 р., учень Маркграфа Франц Карл Ахард розпочав досліди з селекції, розробки агротехніки вирощування і технології переробки буряка на цукор. У 1802 році він одержав перший урожай суто білого буряка з вмістом цукру 5-7 %, який пізніше за місцем вирощування отримав назву сілезький білий. З однієї тонни коренеплодів він добув лише 30 кг цукру, тоді як на сьогодні вихід цукру досягає 140-160 кг і більше. Термін «цукровий буряк» виник лише близько 1830 року, коли розширились посівні площі і з'явилися цукрові заводи [3, 4, 7, 8, 12].
Перші цукроварні було збудовано в 1802 р. К. Ахардом у Німеччині та Я. Єсиповим і Е. Бланкеннагелем у Росії (с. Аляб'єве Тульської губернії).
В Україні перші цукрові заводи, які працювали на буряковій сировині, було збудовано в 1824 р. у с. Трощині Канівського повіту та в с. Макошине Чернігівській губернії, а в 1826 р. - в Київській і через рік - у Подільській губернії (м. Бершадь). В середині XIX століття на території України вже нараховувалось 229 цукрових заводів. Україна стала основним районом виробництва цукру, завдяки сприятливим кліматичним і ґрунтовим умовам, а також наявності поміщицьких маєтків і робочої сили. Цукровий буряк був поширений у Лісостепу на Правобережжі (Київська і Подільська губернії) і на Лівобережжі (Сумщина). Найбільшу площу мали поміщицькі плантації, менше - заводські; селянські становили до 20 %. Врожайність цукрового буряка за дореволюційних часів в середньому досягала 165 ц/га [3, 4, 7, 8, 12].
Низька собівартість і стабільний попит на продукцію багато десятиліть спонукали до розширення виробництва і нарощування потужностей бурякоцукрової галузі.
Посівні площі та урожайність. У сучасний період цукрові буряки культивують у 44 країнах світу. Світова посівна площа цукрового буряка становить близько 9 млн. га. Найбільші посівні площі зосереджені в Україні, Росії, Франції, Португалії, Німеччині, Італії, Румунії, Чехії, Словаччині, Англії, Бельгії, Угорщині, Туреччині, Грузії, Вірменії, Казахстані, Киргизстані. Збільшуються посівні площі під цією культурою у Молдові, Білорусі, країнах Балтії. Близько 80 % усіх посівних площ та валового збору цукрових буряків припадає на Європу. У США посівна площа не перевищує 10 % загальної світової.
На початку 1990-х років Україна займала провідне місце у світі за площами посіву (1,6 млн. га) і за виробництвом цукру (понад 5 млн. тон, що складало 10 % світового виробництва бурякового цукру). Нині посівні площі значно скоротились (рис. 5.2) [1, 28].
В основаному посіви цукрового буряка зосереджено в лісостеповій зоні. У Степу вони займають близько 25 % посівної площі. Найбільші площі під цукровим буряком у господарствах Вінницької, Полтавської, Хмельницької, Харківської, Київської і Тернопільської областей (рис. 5.3) [28].
|
Тис.га |
Рис. 5.2. Посівні площі цукрового буряка в Україні (тис. га)
Рис. 5.3. Посівні площі цукрового буряка в адміністративних областях України (тис. га)
Цукровий буряк належать до найбільш урожайних культур. За правильного застосування комплексу агротехнічних заходів інтенсивної технології виробництва цукровий буряк можна вирощувати на великих площах, отримуючи по 500 ц/га і більше коренеплодів з мінімальними затратами праці. Динаміка середньої урожайності цукрового буряка в Україні представлена на рис. 5.4 [28].
Рис. 5.4. Динаміка середньої урожайності цукрового буряка (тонн/га)
В останні роки у кращих господарствах Ямпільського району Вінницької області, Радзивилівського району Рівненської області, Підволочиського району Тернопільської області, Бузького району Львівської області врожаї цукрового буряка досягали 510-575 ц/га [25, 28].
Світлопотреба. Цукровий буряк - рослина довгого дня, вибаглива до світла, особливо протягом другої половини вегетації. Нестача світла знижує урожайність і цукристість коренеплодів. Необхідна за вегетаційний період (від сівби до збирання) величина сумарної сонячної радіації становить близько 3000 МДж/м2, а фотосинтетично активної радіації (ФАР) - близько 1100-1500 МДж/м2 [5, 6, 7, 15].
Цукристість коренеплодів значною мірою залежить від кількості сонячних днів у серпні-вересні. При збільшенні періоду освітлення рослини швидше розвиваються, краще росте листя й коренеплоди, збільшується інтенсивність накопичення цукру в них. Затінення буряка в загущених посівах призводить до зниження темпів росту та накопичення цукру. Найбільш інтенсивно накопичення цукру в коренеплодах відбувається, коли ясна сонячна погода чергується з хмарною погодою.
Теплопотреба. Цукрові буряки - помірно теплолюбна культура. Мінімальна температура ґрунту для проростання насіння – 1-4°С, але сходи при цьому з’являються тільки на 25-28 день, при температурі – 6-7°С – на 10-15 день, при 10-11°С – на 8 – 10 день і при 15-18°С – на 6-7 день.
Сіяти цукровий буряк починають тоді, коли ґрунт на глибині 5-10 см прогріється до 5-6 °С. Не рекомендується занадто рано сіяти цукровий буряк, оскільки за низької температури насіння проростає повільно, затримується поява сходів, рослини пошкоджуються коренеїдом [3, 4, 5, 6].
У перші дні сходи цукрових буряків дуже чутливі до заморозків. У фазі "вилочки" заморозки до -3…-4°С можуть знищити рослини. З появою першої пари листків підвищується холодостійкість і буряк може витримати заморозки до -4…-6°С [3, 4, 5, 6, 9].
Ріст коренеплодів починається при накопиченні суми ефективних температур (вище 5°С) близько 500°С. Оптимальна середня добова температура повітря для асиміляції – 20-23°С. Восени при температурі повітря нижче 6-8 °С, накопичення цукру в коренеплодах припиняється. Пригнічення росту і розвитку рослин спостерігається і за температури повітря 30°С і вище. У цілому за період активної вегетації (із середньою добовою температурою повітря вище 10ºС) необхідна сума середніх добових температур у різних районах бурякосіяння становить 2200 – 2400°С [3, 4, 5, 6, 9].
Восени вегетація буряків припиняється зі встановленням середньої добової температури повітря 2-4°С. Коренеплоди цукрових буряків добре зберігаються при температурі 3-4 °С (допустимий інтервал – 1-6 °С) [3, 4, 5, 6, 7, 9].
Навесні відростання розеткових листків цукрового буряка другого року розвитку починається за температури повітря 2-3°С. Найбільш сприятливі умови для росту розеткових листків, стебел і формування репродуктивних органів складаються при температурі повітря 15-20 °С. Насінники у фазі розеткових листків витримують зниження температури до -4…-6°С. У період росту квітконосних пагонів, заморозки -1…-2°С можуть призвести до пошкодження рослин [1, 3, 4, 5, 6, 9].
Вологопотреба. Цукровий буряк належить до культур, які порівняно економно витрачають воду і тому є досить посухостійкими. Середнє значення коефіцієнту транспірації культури дорівнює 397, тоді як у пшениці - 513, а в картоплі - 638. Однак посіви, в цілому, потребують великої кількості води, що пов’язано з виключно інтенсивним продукційним процесом рослин, значним сумарним накопиченням ними сухої речовини на 1 га посіву. Наприклад, за врожайності 400-500 ц/га на одержання кожного центнера коренів з 1 га цукрові буряки споживають приблизно 80 ц води, тобто сумарна витрата води при вказаному врожаї становить 3500-4000 м3. Крім того, 20-30 % цієї кількості води неминуче витрачається на фізичне випаровування в посівах. Це вказує на велику значущість прийомів, спрямованих на нагромадження і збереження вологи у ґрунті [1, 4, 5, 6, 7, 9].
Вологопотреба цукрового буряка збільшується протягом вегетації і досягає максимуму в середньому у 8-му декаду – в період посиленого росту коренеплоду (липень-серпень). В подальшому його вологопотреба зменшується.
Сприятливі умови вологозабезпеченості посіву складаються при запасах продуктивної вологи у метровому шарі ґрунту більше 100 мм до початку росту коренеплодів і більше 70 мм у період росту коренеплодів, або ж в середньому за вегетацію – при вологозапасах грунту 65-75 % НВ [5, 6, 7].
Вимоги до родючості ґрунту. Цукрові буряки дуже вибагливі до родючості ґрунту, його фізичного стану, забезпеченості макро- і мікроелементами. Найкращими ґрунтами для цукрових буряків є чорноземи типові малогумусні середньосуглинкові, чорноземи опідзолені середньосуглинкові, чорноземи лучні, лучно-чорноземні, темно-сірі опідзолені середньосуглинкові. Менш придатними є світло-та сірі опідзолені середньосуглинкові грунти [1, 3, 4, 5, 6].
Для буряків найбільш сприятливою є нейтральна і слаболужна реакція ґрунтового розчину - оптимальна кислотність ґрунтів - рН 6,0-7,0. Оптимальна щільність грунту – 1,0-1,2 г/см3. Цукрові буряки дають вищі врожаї на ґрунтах з високою аерацією. Найкращим співвідношенням води та повітря в ґрунті є 1:1, а оптимальна повітроємкість (некапілярна пористість) становить 12-20 % [1, 3, 4, 5, 6].
Найкраще буряк росте на ґрунтах, багатих перегноєм. Цілком придатні для нього ґрунти низин і заплав. Високі врожаї отримують також на збагачених органічною речовиною і добре оброблюваних лучних і лучно-болотних, удобрених і забезпечених вологою темно-каштанових, глибоко оброблюваних і удобрюваних дерново-підзолистих ґрунтах. На кислих ґрунтах без попередньої їх нейтралізації буряк дає невисокі врожаї. Цукровий буряк може пристосовуватися до слабкозасолених ґрунтів. Недоцільно розміщувати буряк на важких глинистих, заболочених, бідних піщаних і кам’янистих ґрунтах [1, 3, 4, 5, 6].
Потреба в поживних речовинах. Цукрові буряки протягом вегетації потребують великої кількості поживних речовин. У середньому при утворенні 1 т коренеплодів і відповідної кількості гички вони виносять з ґрунту 5-6 кг азоту, 1,5-2 кг фосфору і 6-7,5 кг калію, а також значну кількість інших макро- та мікроелементів. На початку вегетації у них особливо велика потреба в азоті та фосфорі. В середині вегетації потреба в усіх елементах живлення досягає максимуму. В другій половині вегетації рослини використовують понад 25 % загальної кількості азоту і близько 40 % калію. Потреба у фосфорі така ж, як і в середині вегетації. Крім основних поживних речовин, цукровим бурякам необхідні мікроелементи в доступній формі – мікродобрива в легкозасвоюваній формі – хелати. Особливо необхідні кальцій, бор, марганець, мідь та ін. Наприклад бор бере участь в утворенні біополімерів, перш за все білків, НК, ліпідів і полісахаридів. Під впливом бору зростає інтенсивність фотосинтезу в листках, поліпшується відтік вуглеводів, в першу чергу сахарози до коренів і репродуктивних органів. Таким чином, оптимізуючи елементне живлення рослин шляхом використання макро-і мікродобрив, можна підвищити не тільки валовий збір коренеплодів, а й відповідно збільшити вихід цукру з одиниці площі [3, 4, 5, 8, 10, 12].
Значення основних елементів живлення для росту і розвитку цукрового буряка. Азот - має найбільший вплив на формування врожайності коренеплодів. Джерелом азоту для цукрового буряка є його аміачні, нітратні та амідні форми в ґрунті. З підвищенням норми азотних добрив, підвищується врожайність коренеплодів, але зменшується вміст цукру і відбувається значне нагромадження амідного азоту. При азотному голодуванні рослини відстають у рості, листки набувають світло-зеленого хлоротичного кольору (хлороз), сім'ядолі стають жовтими, відмирають нижні листки навіть при достатньому забезпеченні вологою [3, 4, 5, 8, 10, 12].
Фосфор сприяє перебігу процесу фотосинтезу. Використовується рослинами з ґрунту в основному у формі вищого окислу (Р2О5) - іону ортофосфорної кислоти. Для засвоєння фосфору дуже важливе значення має його змішування з орним шаром ґрунту, оскільки він у ґрунті майже нерухомий. Фосфорне голодування частіше буває на початку вегетації рослин; при цьому ріст сходів сповільнюється, жовтіють сім'ядолі і листки, жилки стають коричневі. Рослини надмірно засвоюють азот.
Калій регулює фотосинтетичну активність рослин, підвищує гідрофільність та водоутримуючу здатність, стійкість листків до захворювань. При калійному голодуванні краї листків стають зморщеними, жовто-коричневими, на них з'являються темно-бурі плями і з часом листок відмирає. Інша назва хвороби - краєлистий некроз.
Кальцій, на противагу калію і натрію, знижує гідрофільність і зменшує кількість води в тканинах. Кальцієве голодування проявляється у другій половині вегетації у вигляді зморщених пластинок старих листків. На кінцях листків видно опіки, в центрі листка хлороз і некроз.
Магній входить до складу хлорофілу, активізує діяльність ферментів, сприяє нагромадженню цукру. Магнієве голодування спричинює скручування листків у фази 2-ї-3-ї пар листків, а потім їх некроз по краях.
Цукровий буряк має велику потребу в натрії.
Потреби рослин у магнії і натрії задовольняються за рахунок мінеральних добрив, де ці елементи містяться як домішки. Натрій вносять під посіви у вигляді натрієвої селітри [3, 4, 5, 8, 10, 12, 19, 24, 27].
В Україні районовано понад 100 сортів і гібридів цукрових буряків вітчизняної та закордонної селекції. Практично використовується у виробництві 13-14 сортів, а популярними є 3-4 [15, 16, 19, 20, 21, 22, 23].
Більшість сучасних сортів є однонасінними з диплоїдним і триплоїдним набором хромосом.
Провідною селекційною установою України є Інститут біоенергетичних культур і цукрових буряків НААНУ (м. Київ) із своїми дослідно-селекційними станціями - Білоцерківською (Київська обл.), Верхняцькою (Черкаська обл.), Веселоподолянською (Полтавська обл.), Ялтушківською (Вінницька обл. та ін.).
У результаті кропіткої роботи селекціонерів Білоцерківської та Ялтушківської дослідних станцій вперше у світі була створена нова форма цукрових буряків з однонасінними плодами. Це внесло докорінні зміни в технологію вирощування культури, зокрема щодо механізації всього комплексу робіт.
У нашій країні створено високоцінні сорти і гібриди цукрових буряків. Усі вони належать до однієї різновидності - з білим кольором поверхні та м'якоті коренеплоду. Вони мають великий біологічний потенціал, здатні давати 500-550 ц/га коренеплодів з виходом цукру 100 ц/га і більше за цукристості 17,5-18 % [16, 20, 21, 23].
В Україні найпоширеніші сорти цукрових буряків врожайно-цукристого напряму. До них належать: Білоцерківський однонасінний 45, Веселоподолянський однонасінний 29, Уладівський однонасінний 35, Ялтушківський однонасінний 30, Ялтушківський однонасінний 64 та ін.
Білоцерківський однонасінний 45. Сорт-популяція врожайно-цукристого напряму. Цукристість близько 17,6 %, технологічні якості добрі, відносно стійкий проти хвороб та цвітухи. Однонасінність 96-98 %, схожість насіння - понад 85 %. Рекомендований для вирощування у зоні Полісся.
Веселоподолянський однонасінний 29. Сорт-популяція врожайно-цукристого напряму з відмінними технологічними якостями. Однонасінність 92-94 %, схожість насіння - понад 85 %. Урожайність 494 ц/га за цукристості 18 %. Рекомендований для вирощування у степовій, лісостеповій і поліській зонах.
Уладівський однонасінний 35. Сорт-популяція врожайно-цукристого напряму. За роки державного сортовипробування врожайність коренеплодів досягла 504 ц/га, а вихід цукру - 84,9 ц/га. Однонасінність сорту 95-97 %, схожість насіння - понад 90 %; сорт відносно стійкий проти цвітухи, церкоспорозу та еризифозу. Рекомендований для вирощування у поліській зоні.
Високою пластичністю щодо технології та агрокліматичних умов вирощування характеризуються Ялтушківський однонасінний 30, Ялтушківський однонасінний 64.
Підвищеною продуктивністю та стійкістю проти поширених хвороб, а також високою технологічністю сировини відзначаються гібриди, створені на чоловічо-стерильній основі (Білоцерківський ЧС57, Білоцерківський ЧС 90, Ювілейний, Верхняцький ЧС 63, Український ЧС 70, Уладово-Верхняцький ЧС 37, Уманський ЧС 76, Ялтушківський ЧС 72, Український ЧС 70, Іваново-Веселоподолянський ЧС 84, Іванівський ЧС 33, Уманський ЧС 72, Київський ЧС 62, Шевченківський, Слов'янський ЧС 94, Кварта, Злука, Олександрія, Олеся КВС, Кармеліта, Настя, Лавінія, Джорджина, Марішка КВС, Корида КВС, Альона КВС, Дарія КВС, Свєтлана КВС, Слатка КВС та багато інших) [16, 20, 21, 23].
Масова частка гібридів в структурі посівних площ цукрового буряка на території Укравїни досягає 48 %.
Для впровадження у виробництво рекомендовано гібриди зарубіжної селекції - Ромеа, Екстра, Перла, Лєна, Соня, Галая, Роберта, Крісталл, Маестро, Ківа, Лазер, Фріда та ін.
Церкоспороз (плямистість). Збудник хвороби - патогенний мікроорганізм (грибок) Cercospora beticola. Ознаки хвороби: окремі плями на листках, які мають близьку до округлої форму діаметром 3-5 мм (рис. 5.6). Колір уражених ділянок змінюється від рудуватого до світло-коричневого з контурами від темно-коричневого до червонувато-пурпурового відтінку. По мірі розвитку хвороби окремі плями зростаються. Молоді листочки не ушкоджуються, на відміну від старих. Сильно уражені листки спочатку жовтіють, а з часом стають коричневими і відмирають. Замість них буряк відрощує нові листки, втрачаючи при цьому поживні речовини. Помірно уражені листки незабаром згортаються і обпадають, проте залишаються прикріпленими до коронки коренеплоду.
Рис. 5.6. Церкоспороз цукрового буряка
Розвитку церкоспорозу сприяє висока температура повітря (25-35°C вдень і вище 18°C вночі) та затяжні періоди з високою вологістю повітря і ґрунту. Застосування фунгіцидів є поширеним засобом боротьби з церкоспорозом. Однак патогенний мікроорганізм проявляє "стійкість" до фунгіцидів після декількох років безперервного застосування. Тому необхідно використовувати різні фунгіциди, вирощувати буряки після попередників, які не вражає ця хвороба, знищувати бур’яни і залишки рослин, на яких, зазвичай, зимує збудник, а також вирощувати стійкі до церкоспорозу гібриди [3, 4, 5, 7, 8, 12, 14, 18].
Альтернаріозна листкова плямистість. Збудник – слабопатогенний грибок Alternaria alternate. Ознаки: утворення на листках характерних концентричних коричневих плям (рис. 5.7).
Рис. 5.7. Альтернаріозна листкова плямистість цукрового буряка
Грибок найчастіше вражає вже пошкоджені листки (комахами або під впливом погодних умов). На посівах буряка патоген поширюється вітром з місць складування рослинного матеріалу. Тому важливим заходом профілактики є очищення місць зимового складування. Хімікати, застосовувані проти серйозніших захворювань, наприклад церкоспорозу, захищають також і від альтернаріозу. Окремий захист від альтернаріозу економічно недоцільний [3, 4, 5, 7, 8, 12, 14, 18].
Рамуляріозна листкова плямистість. Збудник - грибок Ramularia beticola. Захворювання найчастіше спостерігається на старих листках наприкінці вегетаційного періоду. Дрібні світлі буро-сірі плями з темнішими контурами зливаються і утворюють великі зони відмерлої тканини (рис. 5.8). З часом на плямах з’являється білий наліт спороношення. У церкоспорозу він чорний. Ранні плями крупніші, ніж у церкоспори, і більш неправильної форми.
Рис. 5.8. Рамуляріозна листкова плямистість цукрового буряка
Сильне ураження викликає передчасне відмирання листя і призводить до втрат врожаю. Збудник, як правило, зимує в рослинних рештках або насінниках. Для розвитку хвороби оптимальною є відносна вологість повітря близько 90 % і температура вище 17 °С. Агротехнічні і хімічні методи попередження і боротьби із захворюванням такі ж, як і для церкоспорозу [3, 4, 5, 7, 8, 12, 14, 18].
Фомоз. Нестача бору в ґрунті сприяє ураженню буряків фомозом (зональною плямистістю). Проявляється грибкове захворювання у вигляді бурих або жовтуватих плям концентричної форми на поверхні нижніх листків, пізніше там з’являються чорні крапки (рис. 5.9).
Рис. 5.9. Фомоз цукрового буряка
При фомозі уражені листки і пагони насінників відмирають, розвивається суха гниль сердечка буряків. Фомоз розвивається при частих дощах, тумані, підвищеній вологості повітря і рясних росах за невисокої температури повітря. Поширюється в дощову, вітряну погоду спорами. Зберігається збудник фомозу в сім’яниках, на насінні і на уражених рослинних рештках. Захистити буряк від фомозу допомагає внесення в грунт бури, а також обробка коренеплодів до закладки на зберігання розчинами Фундазолу, Беназолу, Ровраля [3, 4, 5, 7, 8, 12, 14, 18].
Пероноспороз. За умов вологої, теплої (не спекотної) погоди буряк часто вражає несправжня борошниста роса, відома також як пероноспороз. Збудник - гриби Peronospora farinose. Симптоми, зазвичай, проявляються на центральних листках розетки рослини. Листкові пластини стають світло-зеленими, скручується донизу краями, потовщуються, на їх нижньому боці (чи з обох боків) з’являється сірувато-фіолетовий наліт, пізніше - пурпурно-коричневе спороношення у вигляді пухнастого нальоту (рис. 5.10).
Рис. 5.10. Пероноспороз цукрового буряка
У дуже пошкоджених рослин відмирає точка росту і відбувається розвиток бічних пагонів. Покриваються нальотом, деформуються і відмирають уражені пагони насінників. Зібрані коренеплоди при зберіганні швидко починають гнити. Грибок інтенсивно розвивається в прохолодну (10-12°С) і вологу погоду, тому захворювання становить серйозну проблему для північних районів бурякосіяння (втрати врожаю до 50 %). Спорангії можуть перезимовувати у ґрунті, але в основному зберігається в живій тканині, тобто коренеплодах в землі, насінневих посівах, маткових коренеплодах і т.д. Щоб зберегти буряк від пероноспорозу, потрібно дотримуватись сівозміни (з циклом не менше 4 років), розділяти насінневі і виробничі посіви, прибирати рослинні залишки з полів, очищати місця складування і кагати, протруювати насіння перед посівом і обприскувати рослини фунгіцидами під час вегетації [3, 4, 5, 7, 8, 12, 14, 18].
Борошниста роса. Збудник - Ericiphe betae. Ознаки – борошнистий білий наліт, що розвивається на обох поверхнях листка цукрового буряка в літній сезон (рис. 5.11).
Рис. 5.11. Борошниста роса на листку цукрового буряка
У міру розвитку захворювання проявляється хлороз листків, при сильному ураженні вони жовтіють і відмирають.
Наявність борошнистої роси на листках зменшує інтенсивність фотосинтезу, прискорює старіння і призводить до зниження врожаю. Збудник перезимовує у вигляді міцелію в коренеплодах, що залишаються в ґрунті і насіннєвих рослинах. Для розвитку хвороби сприятливими є умови з температурою повітря близько 20°С і відносною вологістю вище 80 %. Суха тепла погода сприяє поширенню захворювання аж до епідемії; прохолодна і волога - навпаки, уповільнює процес поширення. Методи боротьби переважно агротехнічні – знищення коренеплодів, що залишаються в ґрунті, ізоляція насінневих посівів від виробничих; а також хімічні - використання фунгіцидів, бакових сумішей тощо [3, 4, 5, 7, 8, 12, 14, 18].
Іржа – грибкове захворювання, збудник - Uromyces betae. Найчастіше спостерігається наприкінці літа. Ознаки – наявність дрібних червоно-оранжевих плям, оточених хлоротичними зонами з обох боків листка (рис. 5.12).
Рис. 5.12. Іржа на листку цукрового буряка
Грибок зимує на насінниках і коренеплодах в ґрунті. Оптимальна температура для розвитку іржі - 15-22°С і вище. Методи попередження і боротьби – такі ж, як і для більшості грибкових захворювань листків [3, 4, 8, 12, 14, 18].
Фузаріоз (фузаріозна гниль). Збудником хвороби є патогенний мікроорганізм (грибок) Fusarium oxysporum. Фузаріоз – захворювання кореневої системи, що спричинюється грибком, наявним у ґрунті. Збудник хвороби вражає буряк, проникаючи через кореневу систему і переміщуючись до листя через судинну систему рослини. Листки жовкнуть, починаючи з нижніх старіших. Найчастіше ознаки захворювання проявляються тільки на одній стороні листка. На коренеплоді можуть утворюватись тріщини заповнені білим нальотом (рис. 5.13).
Рис. 5.13. Рослина цукрового буряка, уражена фузаріозом
Розвитку захворювання сприяє тривале повторне вирощування буряка на одному полі. Сприятливою є і спекотна погода, тому ознаки захворювання рідко можна виявити раніше липня. Ризик ураження буряків фузаріозною гниллю збільшується, якщо рослини були пошкоджені під час розпушування або ослаблені під час посухи. Проти фузаріозу не існує хімічних засобів боротьби. Необхідно вирощувати гібриди культури з високою толерантністю до цієї хвороби, а також дотримуватись правильного чергуванням культур у сівозміні [3, 4, 5, 7, 8, 12, 14, 18].
Афаноміцетна коренева гниль. Збудник хвороби – патогенний мікроорганізм (грибок) Aphanomyces cochlioides. Перебіг захворювання має дві фази: гостру - пошкодження сходів незабаром після зараження, коли корінь чорніє і звужується, і тривалу, що виникає наприкінці червня і продовжується до кінця вегетаційного періоду; в другу фазу листки можуть почорніти і зів’янути. З-поміж усіх загроз захворювань ця хвороба є «найнесподіванішою» під час збору врожаю, коли бурякова гичка виглядає здоровою, а коренеплоди дуже пошкоджені внаслідок ураження (рис. 5.14).
Рис. 5.14. Афаноміцетна коренева гниль цукрового буряка
Висока вологість ґрунту сприяє утворенню зооспор, а також їхній міграції. Розвитку хвороби також сприяє відносно висока температура ґрунту (22-28 °C). Застосування фунгіцидів при виробництві насіння може знизити або повністю контролювати рівень захворювання на стадії сходів. Рекомендовані контрольні заходи: дотримання сівозміни, добрий дренаж і рихла структура ґрунту, своєчасна боротьба з бур'янами та використання толерантних до Aphanomyces гібридів [3, 4, 5, 7, 8, 12, 14, 18].
Різоктоніозна коренева гниль - грибкове захворювання, збудник - Rhizoctonia solani. Хвороба вражає корені. Уражені рослини в’януть, поступово бадилля повністю відмирає. На коренеплодах розвивається бура гниль, вони можуть бути частково або повністю зруйновані. Грибок тривалий час зберігаються в ґрунті у вигляді склероціїв. Розвитку хвороби сприяє погана структура ґрунту і застій вологи. Для попередження розвитку кореневої гнилі дуже важливим є дотримання сівозміни у поєднанні із заходами з поліпшення структури ґрунту. Ефективні хімічні методи боротьби на сьогодні відсутні [3, 4, 5, 7, 8, 12, 14, 18].
Коренеїд сходів (чорна ніжка) – це інфекційне захворювання, яке зумовлює ураження переважно сходів буряків. Збудниками є кілька видів грибів - Phoma betae, Pythium ssp, Aphanomyseas cochlioides, Rhizoctonia solani. Першим симптомом хвороби є коричневі плями неправильної форми на підсім’ядольному коліні і корінцях; стеблинки у сходів чорніють і стають тонкими, а потім гинуть (рис. 5.15).
Рис. 5.15. Сходи цукрового буряка, уражені коренеїдом
Паростки, уражені інфекцією, теж гинуть, навіть не досягаючи поверхні ґрунту. Хвороба може вражати насінники буряка, а також коренеплоди і спричинювати їх загнивання під час зберігання. Найчастіше коренеїд розвивається у важких ґрунтах з підвищеною кислотністю, поганою аерацією, а також за наявності кірки на їх поверхні. Для профілактики восени рекомендується проводити вапнування ґрунту, навесні до початку посівних робіт вносити в грунт розчин бури, обробляти насіння фунгіцидами, після сівби грунт замульчувати торфом або перегноєм; впродовж вегетації рихлити міжряддя, щоб не допускати утворення кірки [3, 4, 5, 7, 8, 12, 14, 18].
Ризоманія. Збудником є патогенний мікроорганізм (вірус) некротичного пожовтіння жилок буряків Necrotic Yellow Virus (BNYVV) (рис. 5.16).
Рис. 5.16. Посіви цукрового буряка, ураженого ризоманією
Ризоманія – це одна з найбільш згубних хвороб цукрових буряків, поширена у більшості регіонів бурякосіяння. Останніми роками зафіксовано підвищену частоту її прояву. Збудник захворювання передається через грунт грибками Polymyxa betae; вірус розмножується тільки в живій тканині носія. Розвиток хвороби залежить від грибка, кількість якого збільшується за рахунок насичення ґрунту вологою внаслідок дощів, іригації або поганого дренажу, а також за досить високої температури ґрунту (більше 20°C) протягом тривалого проміжку часу; сприятливою для нього є нейтральна або слаболужна реакція ґрунтового розчину. Взагалі, вірус дуже довго зберігається в ґрунті – до 15 років. Ознаками ризоманії є уповільнений ріст основного кореня при доброму розвитку бічних дрібних коренів, що додають коренеплоду мочкуватого вигляду. Коренеплід нижче рівня ґрунту часто звуженої форми (форми ріпи), а судинні кільця на зрізі виглядають потемнілими. Листя злегка жовкне і випрямляється. На уражених полях цукрового буряка, коренеплоди маленькі з невисокою цукристістю. Втрати врожаю можуть досягати 100 %. Єдиний економічно виправданий метод боротьби з хворобою - це запобігти її поширенню. Найкращим способом контролю є використання стійких до ризоманії гібридів [3, 4, 5, 7, 8, 12, 14, 18].
Довгоносики (рис. 5.17). Серед видів довгоносиків в Україні відомі: звичайний буряковий довгоносик (Bothynoderes punctiventris Germ.); сірий буряковий довгоносик (Tanymecus palliatus F.); чорний буряковий довгоносик (Psalidium maxillosum F.); східний буряковий довгоносик (Bothynoderes foveicollis Gebl.); смугастий буряковий довгоносик (Chromoderus fasciatus Moll.); білуватий буряковий довгоносик (Chromoderus declivis Ol.).
Рис. 5.17. Звичайний буряковий довгоносик
Більшість довгоносиків пошкоджує сходи: з’їдають сім’ядолі, надземну частину підсім’ядольного коліна і перші пари листків. Дуже пошкоджені рослини гинуть. Личинки об’їдають корінці, вигризають м’якуш коренеплодів, від чого рослини в’януть і засихають навіть при достатній вологості ґрунту. Шкодять жуки у квітні-травні, личинки - у травні-серпні.
Якщо обробка насіння виявилася неефективною і чисельність довгоносиків зросла до рівня, який може становити небезпеку для культури, рекомендована обробка препаратами на основі синтетичних піретроїдів [2].
Бурякова і лободова щитоноски (Cassida spp. L.) (рис. 5.18).
Рис. 5.18. Бурякова щитоноска
Жуки згризають м’яку зелену частину листків зверху, а личинки - знизу, залишаючи епідерму і скелетні жилки. Після підсихання шкірочка розривається, і в листку утворюються отвори різного розміру й форми. Фотосинтезуюча поверхня листка суттєво зменшується. Основна кормова рослина для жуків і личинок щитоноски лободової - лобода біла, з якої жуки і личинки переселяються на буряки, а для щитоноски бурякової - буряки й рідше лобода. Методи боротьби – агротехнічні та хімічні [2, 13].
Крихітка бурякова (Atomaria linearis Steph.) (рис. 5.19).
Рис. 5.19. Бурякова крихітка
Шкідник має значне поширення. Особливо численний у західних областях України, в районах з підвищеною вологістю.
Жуки пошкоджують корінці й підземну частину стебла, вигризаючи з них ямки різного розміру. Рідше вони пошкоджують сім’ядолі, виїдаючи дрібні отвори. Пошкоджені рослини відстають у рості, гниють, що призводить до зрідження посівів. Заходи захисту: повне викопування коренеплодів і висадок цукрових буряків під час збирання врожаю; видалення залишків після збирання врожаю; глибока зяблева оранка; просторова ізоляція нового посіву цукрових буряків від минулорічних; застосування добрив. При небезпечній чисельності шкідника - 1,5 – 2,5 жука на 1 дм3 ґрунту (восени) або 20 жуків на 1 м рядка чи 300 жуків/м2 потрібна передпосівна обробка насіння системними інсектицидами або внесення їх у рядки під час сівби буряків [2, 13].
Ковалики та їхні личинки (дротянка) (Elateridae) (рис. 5.21).
Рис. 5.21. Жук та личинки дротянки
Цукрові буряки пошкоджують лише личинки (дротянки), які підгризають або перегризають підземні частини рослин - стебельця і корінці молодих сходів, і вгризаються у насіння. Такі ураження викликають загибель рослин й істотне зрідження посівів, особливо при сівбі малою нормою висіву. Пошкодження цими шкідниками коренеплодів може викликати їх загнивання. У деяких регіонах дротянка стала шкідником № 1. Сівозміни, що включають зернові, кукурудзу, кормові луки, збільшують проблему, так як личинки розмножуються в зернових і кормових культурах. Захисні заходи необхідно проводити при виявленні 5-ти личинок на 1 м2 перед сівбою. Гранульовані інсектициди вносять під час сівби [2, 13].
Піщаний мідляк (Opatrum sabulosum L.) (дротянка несправжня) (рис. 5.22).
Рис. 5.22. Піщаний мідляк
Шкідник поширений повсюдно, але найчисленніший на півдні степової зони - в Одеській, Миколаївській, Херсонській та Запорізькій областях. Жуки об’їдають листки і сім’ядолі, особливо навесні і на початку літа. Личинки мідляків, так само, як і личинки коваликів в’їдаються у підземні частини молодих рослин цукрових буряків та інших культур Проти жуків піщаного мідляка застосовують метод отруєних принад [2, 13].
Пластинчатовусі (Scarabaeidae). Травневий хрущ (рис. 5.23).
Рис. 5.23. Травневий хрущ
Цукровим бурякам шкодять лише личинки хрущів. Вони об’їдають дрібні корінці і вигризають великі ямки на коренеплодах, а після перегризання центрального кореня вся рослина швидко в’яне без попереднього пожовтіння листків. Найбільш шкодочинні личинки останнього (третього) віку. Заходи захисту полягають у дотриманні сівозміни, знищенні бур’янів та обробці насіння дозволеними для протруювання інсектицидами [2, 13].
Крім того, до пластинчатовусів належить кравчик, або головач (Lethrus apterus Laxm.) (рис. 5.24).
Рис. 5.24. Кравчик (головач)
Жуки «зрізають» сходи буряків, знищуючи набагато більше рослин, ніж сама потреба для живлення жука або личинок [2, 13].
Бурякова листкова попелиця (Aphis fabae Scop.) (рис. 5.25).
Рис. 5.25. Бурякова листкова попелиця
Дорослі (безкрилі і крилаті) самки й личинки висмоктують сік з листків і стебел (насінників) буряків, заселяючи колоніями переважно нижню частину листка і верхівки стебел. Внаслідок пошкодження листок скручується, стає зморшкуватим, жовтіє і засихає. Якщо пошкоджуються стебла, припиняється їх ріст і розвиток, а коли рослини дуже заселені вони передчасно засихають. Крім того, шкідник сприяє поширенню вірусних хвороб рослин. Навіть часткове пошкодження листків буряків і стебел призводить до зниження врожаю коренеплодів і насіння, зменшує вміст цукру і якість насіння [2, 13].
Бурякова коренева попелиця (Pemphigus fusciicjmis Koch) (рис. 5.26).
Рис. 5.26. Бурякова коренева попелиця
Шкідник зустрічається на всій території України. Самки і личинки різного віку живуть колоніями на мичкуватих корінцях буряків і їхніх насінників, з яких висмоктують соки, внаслідок чого корінці відмирають. При достатніх запасах у ґрунті води відростають нові корінці, якщо ж встановлюється спекотна і суха погода, рослини в’януть і засихають. Заходи захисту: знищення бур’янів; повне ретельне збирання коренеплодів; розміщення цукрових буряків у сівозміні після озимої пшениці; дотримання просторової ізоляції від минулорічних площ; лущення стерні й глибока зяблева оранка після збирання попередників [2, 13].
Личинки комарів-довгоніжок (рис. 5.27).
Рис. 5.27. Комар-довгоніжка
Ці шкідники можуть з’являтись на полях сівозміни після трав або пасовищ. Препарати, які використовуються проти дротяників, зазвичай забезпечують достатній захист [2, 13].
Муха бурякова мінуюча (Pegomyia hyosciami Panz.) (рис. 5.28).
Рис. 5.28. Бурякова мінуючи муха
Поширена у всіх районах бурякосіяння, більш численна у західному Лісостепу. Рослинам шкодять личинки - в’їдаються у м’якуш листків, яким живляться протягом усього розвитку. В одному листку може жити кілька личинок, і кожна з них прокладає під верхньою шкірочкою листка ходи (міни), які поступово розширюються і можуть охоплювати всю листову пластинку. Від істотного пошкодження листки відстають у розвитку [2, 13].
Гусінь. Совки листогризучі (рис. 5.29).
Рис. 5.29. Совка листогризуча
Гусінь об’їдає листки - молодші особини виїдають у листках цукрового буряка отвори, старші - грубо скелетують листову пластинку. Гусінь живе переважно на верхніх частинах рослини, ховаючись у тінь або верхній шар ґрунту тільки в спеку. При високих температурах і низькій вологості ґрунту в серпні-вересні гусінь совки може дуже інтенсивно вигризати і м’якуш коренеплоду, суттєво знижуючи врожайність [2, 13].
Совки підгризаючі (рис. 5.30).
Рис. 5.30. Совка підгризаюча
Гусінь пошкоджує рослини біля поверхні землі, часто зовсім відокремлюючи листкову розетку від коренеплоду. Крім того, совка підгризає черешки листків, через це вони в’януть, звисають або падають на землю. На відміну від листогризучих совок, гусінь підгризаючих совок пошкоджує рослини переважно вночі [2, 13].
Нематода бурякова (Heterodera shahtii) є одним із найнебезпечніших шкідників цукрових буряків (рис. 5.31).
Рис. 5.31. Нематода бурякова
Зовнішніми ознаками пошкодження є відставання рослин у рості, блідо-зелене забарвлення листя, що в подальшому жовтіє та засихає. При слабкому та середньому зараженні кореня рослини зовнішньо не відрізняються від неуражених, але за підвищення температури повітря (більше 20°С) їх нижнє листя в‘яне. Коренеплоди уражених рослин мають «бородатий» вигляд через велику кількість маленьких корінців, які з‘являються на місці ураження [2, 13].