НАСІННЯ Й КОРЕНЕПЛОДИ ЦУКРОВИХ БУРЯКІВ
§1. Стан і перспективи розвитку ринку насіння й коренеплодів цукрових буряків в Україні. §2. Походження цукрових буряків. §3. Ботанічна характеристика цукрових буряків. §4. Характеристика біологічних особливостей цукрових буряків. §5. Технологічні показники якості цукрових буряків. §6. Особливості приймання і визначення технічних показників якості цукрових буряків. §7. Способи та умови зберігання цукрових буряків. §8. Захист посівів цукрових буряків від бур’янів. §9. Захист цукрових буряків від шкідників. §10. Захист цукрових буряків від хворіб. Запитання для самоконтролю. Тестові завдання. Ситуаційні задачі.
§1. Стан і перспективи розвитку ринку насіння й коренеплодів цукрових буряків в Україні.
Цукровий буряк - група різновидів звичайного коренеплідного буряка; технічна культура, у коріннях якої втримується багато цукрози. Виробники цукрового буряка: Україна, Росія, країни Європейського Союзу, райони з помірним кліматом у Північній і Центральній Америці, Близький Схід, Алжир, Туніс, Марокко, Індія, Пакистан Цукровий буряк любить тепло, світло й вологу. Оптимальна температура для проростання насіння 10-12°С, росту й розвитку - 20-22°С. Сходи чутливі до заморозків (гинуть за температури - 4-5°C). Кількість цукру в плодах залежить від числа сонячних днів у серпні - жовтні. Особливо гарний урожай збирають на чорноземах. Цукровий буряк - найважливіша технічна культура, що дає сировину для цукрової промисловості. Відходи цукрового виробництва є корисною вторинною сировиною: · жом використовують як корм для худоби;
В XX столітті цукровий буряк вирощують переважно в країнах з помірним кліматом. Буряківництво одна з перспективних високоінтенсивних галузей України, що формує раціональну структуру використання природно-кліматичного потенціалу регіону. Така багатокомпонентність її вихідної продукції забезпечує розвиток багатьох галузей переробної промисловості й виробництва широкого асортименту продовольчих товарів. На сьогоднішній день в Україні є багато цукрових заводів, але провідними виробниками є: Чортківський, Теофіпольський, Оржицький тощо. В Львівській області великими виробниками є Миколаївський, Радехівський, Золочівський цукрові заводи. Проте, вітчизняні підприємства цукрової промисловості зазнали велику економічну кризу. Більша кількість причин занепаду цієї галузі криється в суб'єктивних факторах, як в середині самого бурякоцукрового комплексу, так і в його міжгалузевих стосунках, а також у відсутності досконалої регуляторної політики держави. Цукровий буряк – це культура високотехнологічна, затратна, потребує якісного основного обробітку, кондеційного насіння, щедрого внесення органічних та мінеральних добрив, засобів захисту. Все починається з насіння, український ринок якого потерпає від фальсифікації. Виробничий потенціал вітчизняних насіннєвих підприємств дає змогу повністю задовільнити потребу України у високоякісному насінні цукрового буряка. У поточному році виробили 3500 тон насіння плюс перехідні залишки. Для внутрішньої потреби необхідно 4200 тон насіння цукрового буряка. Імпорт в Україну насіння цукрового буряка становить 352 тони. При набуханні насіння в грунті активізуються біохімічні процеси, перш за все - це ферментативний розпад вуглеводів, жирів та білків на їх складові простіші речовини, які використовуються в процесі росту проростка. Одночасно з цим підвищується інтенсивність дихання, що є джерелом енергії всіх фізіолого-біохімічних процесів. Для нормального проходження цього процесу необхідне надходження до насінини кисню. Проростання насіння розпочинається з корінчика зародка, який розриває насіннєву оболонку, відкриває кришечку і заглиблюється в ґрунт. Дещо пізніше починається ріст гіпокотиля (підсім'ядольного коліна), який виноситься на поверхню сім'ядолі, що швидко розгораються і розпочинають фотосинтетичну діяльність. Запас поживних речовин у насінині дуже малий, і якщо він витрачається до виходу сім'ядолей на поверхню ґрунту, то проросток гине. Чим швидше і дружніше з'являються сходи цукрових буряків, тим менше витрачається запасних речовин до початку їх фотосинтетичної діяльності, а це зміцнює молоді проростки і збільшує шанс на одержання високого врожаю коренеплодів з підвищеною цукристістю. Насіння цукрових буряків у ботанічному відношенні - це прості й складні плоди (супліддя, клубочки). За Табенцьким (1940 р.) - плід цукрових буряків однонасінний, нерозкривний, з сухим твердим оплоднем - перехідна форма від коробочки до горіха. У середині кожного плоду, як правило, знаходиться одна власне насінина, яка розміщена в гнізді із тканини квітколожа і накрита зверху «кришечкою» з плодолистиків. У процесі розвитку і дозрівання насіння тканини оплодня склеренхімізуються. Внутрішні, розміщені ближче до насінини склеренхімні тканини оплодня, тверді, а зовнішні, паренхімні - менш тверді. Шершавість і пухкість оплодня обумовлює ряд специфічних особливостей насіння цукрових буряків - погану їх сипучість, високу гігроскопічність, властивість легко міняти розмір і, частково, форму внаслідок стирання пухкої частини оплодня. Власне насінина складається з борошнистого перисперму, який півколом облягає зародок. Зародок і перисперм покриті суцільною блискучою темно-коричневою оболонкою. Плоди з недостатньо розвинутими («виповненими») власне насінинами, зі зморшкуватою тьмяною оболонкою, як правило, нежиттєздатні або дають дуже слабкі й кволі проростки. Залежно від стану власне насіння плоди і супліддя цукрових буряків ділять на чотири типи: Тип Н - з нормально розвиненими насінинами, здатними проростати і давати нормальні проростки; Тип А - без власне насінини або з недорозвиненими власне насінинами, що нездатні проростати; Тип Б - з нормально розвиненими, життєздатними, але на даний час нездатними проростати власне насінинами; Тип В - з нормально розвиненими, але нежиттєздатними насінинами. Наведена класифікація має практичне значення при підготовці насіння цукрових буряків до сівби: кожну партію насіння, до складу якої входять виключно плоди типу Н, чи суміш плодів Н і А шляхом сортування теоретично можливо довести до 100% схожості. В партіях насіння, до складу яких входять виключно плоди типу Б і В, підвищити схожість шляхом сортування практично неможливо. Виходячи з цієї класифікації та на основі проведених досліджень розроблено додатковий показник якості насіння цукрових буряків - доброякісність (потенційна схожість). Використовуючи оцінку якості насіння, доброякісність можна прогнозувати як потенційну схожість, тобто схожість насіння, яку можна буде одержати після сортування його за щільністю та аеродинамічними властивостями на насіннєвих заводах. Доброякісність - це відношення лабораторної схожості насіння до його виповненості, виражене в процентах. Доброякісність насіння визначається з ДСТУ 2292-93 (ГОСТ 22617.2-94). За кордоном використовують близький аналог доброякісності - вміст «мертвого» насіння, виражений в процентах. Різниця між цими показниками залежно від схожості насіння і кількості «мертвих» досягає 4%, більш точним показником є доброякісність. Схожість насіння - це співвідношення кількості насіння, що дало нормальні проростки в лабораторних умовах, і висіяного, у процентах. Схожість насіння визначають пророщуванням його на фільтрувальному папері згідно з ДСТУ 2292-93 (ГОСТ 22617.2-94). Одноростковість – це співвідношення кількості насіння, яке дало по одному проростку, і загальної кількості пророслих, у відсотках. Одноростковість визначається одночасно зі схожістю згідно з ДСТУ 2292-93 (ГОСТ 22617.2-94). Вирівняність - це співвідношення насіння заданого розміру і загальної кількості (за масою), в процентах. Вирівняність визначають згідно з ГОСТ 22671.1-77. Сила росту - це відношення кількості нормально розвинутих проростків, які пройшли крізь шар гравію певної товщини (4 см), до всього висіяного насіння, помножене на коефіцієнт ростковості, виражене в процентах. Сила росту насіння визначається за ДСТУ 2723-94. Коефіцієнт ростковості насіння - кількісне відношення нормально розвинутих проростків до пророслого насіння. Для насіння цукрових буряків характерна велика різноякісність, яка проявляється значною мінливістю його морфологічних, фізико-механічних та біологічних властивостей. Між насінням цукрових буряків і переважною більшістю домішок-засмічувачів існує відмінність фізико-механічних властивостей, на основі яких проводиться його очистка, сортування та калібрування. У зв'язку з цим передпосівна підготовка насіння проводиться на спеціалізованих насіннєвих заводах - Буринському, Вінницькому, Лебединському та Тростянецькому насіннєвому ЗАТ «Ворскла». Найсучасніше спеціальне насіннєочисне обладнання провідних фірм світу встановлене на Тростянецькому насіннєвому заводі, реконструкція якого проведена в 1998 році. Завод спроможний доводити схожість насіння практично до рівня доброякісності, тобто до 97-99% і відпускати для сівби не тільки протруєне, а й дражоване та інкрустоване насіння цукрових буряків вітчизняних сортів та гібридів. З метою запобігання зниження посівних якостей насіння в період його зберігання та транспортування на спеціалізовані насіннєві заводи, ворох після збирання проходить обов'язкову первинну після збиральну обробку в насінницьких господарствах на переобладнаних, згідно з рекомендаціями Інституту цукрових буряків, зерноочисних агрегатах ЗАВ та комплексах КСЗ. Інкрустація - це удосконалене протруювання насіння. Недоліком мокрого чи сухого протруювання були значні втрати пестицидів через осипання, стирання, вимивання препаратів, що призводило до зниження їх ефективності та забруднення навколишнього середовища. При інкрустуванні захисностимулюючі препарати надійно закріплюються на насінні клеючими речовинами, що усуває недоліки традиційного протруювання. Дражування - це комплексний прийом, який включає в себе нанесення на насіння інертних органічних і мінеральних речовин з метою створення рівномірно-кулеподібної форми для кожної насінини, що забезпечує найбільш точне розміщення насіння в рядку. Дражоване насіння також інкрустують. При використанні дражованого насіння слід враховувати, що воно більш чутливе, ніж насіння лише інкрустоване, як до недостатньої аерації ґрунту, так до недостачі вологи чи до перезволоження ґрунту. Насіння однонасінних сортів та гібридів цукрових буряків, призначене для промислових посівів, після обробки на насіннєвих заводах згідно з Державним стандартом України має відповідати таким вимогам (табл. 6.1).
Таблиця 6.1 Вимоги до якості насіння цукрових буряків
Інкрустоване і дражоване насіння цукрових буряків калібрують на фракції діаметром 3, 5-4, 5 та 4, 5-5, 5 мм. Допускається калібрування насіння на фракції інших розмірів діаметром в межах від 3, 25 до 5, 5 мм з інтервалом між мінімальним і максимальним діаметрами не більше 1 мм. Для боротьби зі шкідниками та хворобами сходів цукрових буряків насіння на насіннєвих заводах обробляють інсектицидами (фурадан і його аналоги, гаучо) та фунгіцидами (ТМТД, тачигарен). Для підвищення польової схожості насіння, стимулювання ростових процесів на ранніх фазах росту та розвитку цукрових буряків і підвищення їх продуктивності використовують регулятори росту рослин. Яким хорошим не було б наше насіння, виснажений природно-біологічний потенціал основних зон бурякосіяння не дасть йому достатньої сили. Така ситуація зумовлена тим, що мінералізація землі проводиться лише на 20-30% потреби. Замість 50-70 тон органічних добрив вносять 4-7 тон. Великою кількістю гербіцидами пригнічено ріст бур'янів, що веде до засміченості площ. Всі ці чинники сукупно продукують мізерний урожай - 170-300 ц/ га. У структурі затрат виробництва цукрових буряків вартість насіння складає лише 3-5%. Але воно вирішує долю врожаю на 25%. Тому, заощадивши на цих відсотках, сільськогосподарські підприємства можуть бути готовими залишитись не тільки без прибутку, а й зі збитками. Практика останніх років показала, що для рентабельного вирощування цукрових буряків з мінімальними затратами та без ручної праці на формування густоти рослин і одержання високого врожаю коренеплодів необхідне насіння зі схожістю 90-95%, одноростковістю - більше 90% і вирівняністю - не менше 85%. Цього можна досягти лише за суворого дотримання вимог технології вирощування насіння насінницькими господарствами, обов'язкової первинної післязбиральної обробки вороху в господарствах, його передпосівній підготовці на насіннєвих заводах та закупівлі якісного елітного посівного матеріалу. У 2008 р. в Реєстрі сортів рослин України міститься близько 100 сортів і гібридів цукрових буряків. Проте практично використовується у виробництві 13-14 сортів, а популярними є 3-4. Високоякісне елітне насіння є державним надбанням і розповсюджується довільно. Воно часто фальсифікується, підміняється сурогатами і розмножується. Це дестабілізує ринок фабричного насіння, де фальсифікації і підробки помножуються. Тростянецький (ЗАТ «Ворскла»), Вінницький, Лебединський, Дубнівський і Кіровоградський насіннєві заводи відпустили на посів 2008 р. високоякісне насіння сумарно 50% від всього фактично висіяного. Буринський насіннєвий завод, фірма " Ельдорадо", Миколаївський насіннєвий завод, фірма Бета-Інтер (м. Київ) та ВАТ " Насіннєве" реалізували ще 10% посівного матеріалу. А решта - 40% прийшлось на цукрові заводи та дрібні фірми. Характерною ознакою ринку 2005-2008 рр. є фактична втрата цукровими заводами провідних позицій з продажу насіння цукрових буряків, що спричинило ряд незручностей на насіннєвому ринку і у виробництві. Виходячи із одержаної від областей інформації, можна зробити висновок про те, що цукрові заводи України реалізували в 2007 р. господарствам всього 13, 9% від загальної кількості насіння. Отже, 26, 1% насіння цукрових буряків на посів 2008 року було реалізовано неспеціалізованими дрібними фірмами і навіть окремими фізичними особами без належного контролю і відповідальності за врожай. Крім зазначених вище причин, траплялися факти реалізації насіння на місцевих базарах, яке не мало схожості, особливо у західних регіонах України. В Чернігівську область, наприклад, насіння поставляли 37 фірм, Кіровоградську - 44, Тернопільську - 48, Вінницьку - 57, Полтавську - 80, Київську - 74. У Донецькій області на кожних 60 га посіву - своя фірма. Можна було б вважати збільшену кількість продавців і покупців насіння за позитивне явище розвитку конкуренції дрібного і середнього бізнесу, якби учасники насіннєвого ринку дотримувались загальних правил і Закону України " Про насіння та садивний матеріал". Однак, фальсифікації свідчать про зворотнє. В найбільш невигідному становищі залишаються суб'єкти ринку, які старанно займаються насінництвом, оплачують за високими цінами елітне насіння і сировину, дотримуються всіх законодавчих актів щодо оформлення сортових документів. Дрібні фірми та окремі підприємці ігнорують будь-які інструкції, видають документи на будь-який сорт чи гібрид, завищують якісні показники, занижують ціни, заохочують покупців реалізацією насіння під урожай, що в умовах низької купівельної спроможності значної частини виробників цукрової сировини забезпечує дрібним фірмам прибутки при низькій собівартості спрощено підготовленого насіння. Найбільше безладдя з вирощуванням та закупівлею насіння-сировини існує в Автономній Республіці Крим, а з реалізацією - практично в усіх зонах інтенсивного бурякосіяння. Покупці не завжди можуть розібратись в походженні і якості посівного матеріалу, оскільки конкуренція на ринку з боку недобросовісних фірм ведеться агресивно. Таке насіння знижує врожайність, особливо цукристість коренеплодів. Це проявляється при несприятливих погодних умовах. Наприклад, у 2007 р. найнижча цукристість зафіксована в тих областях, де найбільше продано низькопробного насіння, перш за все молдавськими постачальниками (Чернівецька - 12, 56, Черкаська – 13, 33, Івано-Франківська - 13, 57, Вінницька - 13, 71% області). Насторожує ситуація щодо поставки насіння, яке вирощене в Україні до Республіки Молдова. Насіння надходить в Молдову через різні комерційні структури, офшорні зони і після обробки на насіннєвому заводі в м. Сороки (Молдова) поступає в Україну з молдавським сертифікатом якості, який приймається українською стороною, як документ, що відповідає нормам міжнародних стандартів. Але він не підтверджується сертифікатом, що засвідчує походження насіння-сировини для виробництва готової продукції. Також звертає на себе увагу підвищена активність на українському насіннєвому ринку фірм Республіки Молдова, що володіють набором будь-яких сортів і гібридів, залежно від моменту, при мінімальних зусиллях на вирощування насіння-сировини (" Агроімпекс", " Семгер", СП " Молдова-Німеччина", СПТОВ " Мавісем-Україна"). Основною правовою базою подальшого функціонування насінництва в Україні є Закон України " Про насіння та садивний матеріал" прийнятий 26 грудня 2002 року та Закон України " Про охорону прав на сорти рослин" який набрав чинності з 1 липня 2002 р. Згідно з цими законами виробники насіння зобов'язані укладати ліцензійні договори з власниками сорту і отримувати ліцензію на використання сортів рослин. Базовий і зональні варіанти української інтенсивної технології виробництва цукрових буряків повністю забезпечуються сучасними сортами і гібридами вітчизняної селекції. До державного Реєстру сортів рослин України на 2007 р. занесено 90 однонасінних сортів та гібридів цукрових буряків вітчизняної та спільної з іноземними фірмами селекції. На значних площах в Україні вирощують вітчизняні однонасінні диплоїдні сорти та однонасінні гібриди, які за комплексом ознак (продуктивність, екологічна стабільність, стійкість до хвороб, а особливо до гнилей коренеплодів, висока потенційна продуктивність насінників в умовах України) досить конкурентоспроможні. Крім того, вони адаптовані до зональних варіантів української інтенсивної технології виробництва цукрових буряків. Аналіз сортового складу насіння, відпущеного на посів 2008 р., свідчить про те, що основні посівні площі України займають сорти: Уладівський однонасінний 35, Білоцерківський однонасінний 45, Веселоподільський однонасінний 29, Ялтушківський 30, Ялтушківський однонасінний 64 та гібриди Український ЧС 70, Ювілейний, Іванівсько-Веселоподільський ЧС 84, Уманський ЧС 76, Льговсько-Верхняцький ЧС 31. Нові вітчизняні гібриди мають низьку стерильність і однонасінність, а спільні з іноземними фірмами селекції - підвищену ураженість шкідниками і хворобами. Масова частка гібридів в структурі посівних площ досягає 48%. Із них 2 гібриди Ювілейний та Український ЧС 70 дозволені до культивування в Україні з 1981р. Вітчизняний ринок наповнюють гібриди насіння цукрових буряків іноземної селекції, такі як Ківа, Екстра, Перла, Лєна, Соня, Галая, Роберта тощо. В посівах 2008 р. в господарствах з великими посівними площами цукрових буряків (понад 300 га) і високою культурою виробництва їхня частка займає понад 10%. Проте, з високопродуктивними гібридами насіння, стійкими до основних хворіб з підвищеною холодостійкістю, високою чистотою бурякового соку і високим вмістом цукру, на жаль, зайнято в середньому лише 10% посівних площ України. Приріст урожаю цукрових буряків за рахунок використання нових високоурожайних гібридів сягає від 150 до 250 ц/ га. Якщо посівні площі під цими гібридами збільшити до 0, 5 млн. га та прогнозований валовий збір цукрових буряків склав би понад 17 млн. т, з яких можна одержати біля 3 млн. т цукру. При середній цукристості буряків від 16 до 18% вихід цукру становить 6 т/га, що втричі більше фактично отриманого цукру в Україні. Отже, активне впровадження нових гібридів насіння цукрових буряків дозволить збільшити та стабілізувати валовий збір коренеплодів скорочуючи при цьому посівні площі та зменшуючи втрати, які пов'язані з вирощуванням і переробкою сировини. Посівна площа України під цукровим буряком в 2007-2008 рр. не перевищує 1, 0 млн. га. Фактична врожайність коренеплодів в 2, 5 рази нижче, ніж у передових господарствах розвинених країн. Значна частка вирощуваної сировини має дуже низьку цукристість, що призводить до зменшення промислового виробництва цукру в Україні. Сучасна селекційна наука ґрунтується на новітніх наукових досягненнях, перш за все, з біології, і охоплює низку технологій - культури тканини і клітини, геноміку, молекулярні маркери та генетичну трансформацію. Стрімкий розвиток біотехнологічної науки створює необхідні передумови для використання її досягнень в практичній селекції цукрових буряків. Особливого значення набуває генетична трансформація, яка дозволяє революційно вдосконалювати генотип культури відповідно до потреб виробництва. Першою трансформованою ознакою у цукрових буряків була стійкість до гербіцидів суцільної дії - гліфосату (47% раундап) і глюфосинату амонію (20% баста). Вказана ознака контролюється одним геном, що дозволило швидко ввести в генотип кращих гібридів цукрових буряків. Відомі компанії - Монсанто, Авентіс, КВС, Бетасід, Новартіс, Адванта та ін. - завершують тестування цих гібридів за господарськими ознаками, а також по біобезпеці. Це перше практичне використання ГМО в цукрових буряках, що найближчим часом з'явиться на ринку. Міністерство національного здоров'я та благополуччя Японії визнало цукрові буряки Ліберті Лінк (глюфосинат амонію) безпечними для використання і несе всю відповідальність за безпеку харчових продуктів. Японські дослідження показали, що цукрові буряки Ліберті Лінк, стійкі до гербіциду глюфосината амонію, значно продуктивніші, а їх вирощування характеризується підвищеною стабільністю. Перші агрономічні оцінки за рівнем фітотоксичності, проведені Інститутом цукрових буряків Німеччини, показали несуттєвий вплив гербіцидів баста і раундап на генетично модифіковані рослини буряків при досить надійному і стабільному зниженні забур'яненості посівів. Детальний аналіз, проведений Дж. Веверсом в Інституті цукрових буряків Нідерландів, також підтвердив, що нова система контролю за бур'янами з використанням генетично модифікованих гібридів значно менше шкодить навколишньому середовищу, ніж традиційна. Наступна генерація штучних ознак включає стійкість до ризоманії та бурякової нематоди. Стійкість до ризоманії, як повідомив К. Річардс, індукована за допомогою трансгенезису шляхом інтродукції гену, що відповідає за експресію білку вірусної капсули, тобто інтродукується послідовність ДНК, що обмежує рух вірусу в рослини-живителі. В університеті м. Кіля (ФРН) професором К. Юнгом клоновано ген стійкості до бурякової нематоди. Цей ген, інтродукований в буряки через Agrobacterium tumefaciens Her, забезпечує повну стійкість до нематоди. Генетична інженерія успішно використовується також для змін в метаболізмі рослин цукрових буряків. А. Хейер з Інституту Макса Планка показав можливості зміни експресії гену, що контролює каталітичний процес продукування цукрози. Така зміна призвела до продукування модифікованими рослинами цукрових буряків моноцукрів. Значна частина досліджень з ГМ-технологій ведеться з інтродукції генів стійкості до вірусних і грибних хвороб, абіотичних стресів. На початку 90-их років в Інститут цукрових буряків УААН розпочата робота з інтродукції гену «Ваг» (глюфосинат амонію) в кращі батьківські лінії перспективних диплоїдних гібридів цукрових буряків. Даний ген зумовлює стійкість до гербіциду неселективної дії баста (Ліберті). Дані дослідження ведуться у декількох напрямках. Це - розробка методів створення гомозиготного за вказаною ознакою запилювача як одного з компонентів гібриду, введення гену стійкості в лінію О-типу та їх стерильні аналоги. Дослідження гібридів, створених за участю генетично модифікованого запилювача, показали, що, поєднуючи методи традиційної та конструктивної селекції, можна створити високопродуктивні гібриди за індукованою ознакою (табл. 6.2). Таблиця 6.2
|